Perception et design sonore

Responsable : Jean-François Petiot

Objectives

L'objectif de l'option est de donner les éléments pour analyser, comprendre, évaluer, modéliser, concevoir la composante audio des systèmes avec lesquels on interagit et plus généralement les environnements sonores dans lesquels l'homme évolue.

Les produits que nous utilisons et les environnements dans lesquels nous vivons stimulent nos perceptions et doivent être gérés et pensés de manière pertinente et cohérente. L'objet de la conception de tels systèmes n'est ni le système seul (par une approche purement technique), ni l'homme seul (par une formation), mais l'interaction homme/machine, nécessitant d'intégrer les capacités perceptives et cognitives des utilisateurs.
L'enseignement a pour objet de sensibiliser à la prise en compte des perceptions en conception de systèmes, en mettant l'accent sur l'aspect pluridisciplinaire d'une telle démarche (sciences humaines, sciences de l'ingénieur). Une demande industrielle forte pour les problématiques intégrant les facteurs humains a conduit à la définition de cette option.
L'option s'intéresse en particulier à la modalité audio des systèmes. Concernant les produits, les applications concernent par exemple le design sonore, la sonification d'interfaces, la modalité audio comme source d'innovation, la qualité audio des produits et systèmes...  Le traitement des environnements sonores concerne les problématiques de confort, de gêne, ...

L'enjeu est de former des ingénieurs aptes à intégrer les perceptions de l'utilisateur en conception (conception orientée client) par une connaissance des méthodes et outils développés pour la mesure, l'analyse, la modélisation des interactions homme/système.

Contenu des cours


Les cours de l'option concernent à la fois des éléments théoriques sur la perception et la cognition, ainsi que des outils très appliqués pour l'analyse et la synthèse audio numérique, pour la réalisation de projets.

Total : 136h  - Projet : 40h

1/ Cours 1 - 16h  ACOUSTIQUE - SIGNAL - PSYCHOACOUSTIQUE (8h  CM - 8h TP)
Cours commun avec l'option PRO « Science et Musique ».
a) Outils de base en traitement de signaux audio
-    Classification des sons
-    analyse spectrale - représentation temps fréquence - spectrogramme
-    le son numérique
-    TP : analyse de signaux sonores - exercices de synthèse additive
b) Eléments d'acoustique
-    Sources sonores - Propagation - équation des ondes
-    Unités (intensité, puissance, décibels)
-    La chaine son - capteurs - transducteurs - périphériques
c) Introduction à la psychoacoustique
-    Physiologie de l'audition
-    La perception sonore
> Effet de masquage - bandes critiques - Organisation des scènes auditives - flux auditifs - effet cocktail
> Métriques psychoacoustiques (dBA, sonie, acuité, rugosité).
-    TP : mise en œuvre de l'effet de masquage - les battements - gammes perpétuelles

2/ Cours 2 - 20h  METHODOLOGIE EXPERIMENTALE EN PSYCHOACOUSTIQUE (8h CM - 12h TP)
Démarche expérimentale - tests perceptifs
Analyses monovariée, multivariée, factorielle, multidimensionnelle - Modèles linéaires
Analyses subjectives/objectives
Classification

3/ Cours 3 - 30h  DESIGN SONORE (14h CM - 16hTP)

Design et innovation
Communiquer par le son
L'expérience des sons : étude sémantique
Sons et émotions
Sonification d'objets et d'interfaces - IHM - interactions visuelles
TP sur la création sonore (Audacity - Reaper -  Pure data)

4/ Cours 4 - 14h  INDEXATION SONORE (6h CM - 8h TP)

Gestion de Bases de données orientée design sonore
Méthodes pour l'extraction, la recherche d'information

5/ Cours 5 - 16h  ANALYSE DE SCENES SONORES (4h CM - 12h TP)
Introduction à la psychologie cognitive
Processus cognitifs en jeu dans la perception sonore
-    Paysages sonores
-    Applications urbaines
Mise en œuvre d'expérimentations pour l'étude de la perception auditive

6/ Projet : 40h
Projet d'études sur le design sonore, la sonification de données ou la qualité perçue audio ;
Partenariat avec PSA sur les problématiques de sonification d'interfaces pour la conduite automobile
Problématique de qualité perçue (entreprise S20, La Roche sur Yon - entreprise George Renault, Saint Herblain)
Exemples de projets :
-    design de sons d'alarme (société PROXIPI)
-    sonification d'une IHM pour la conduite automobile (PSA)
-    qualité perçue audio d'un lave linge (société S20, La Roche sur Yon)
-    mesure acoustique de la peau humaine (société CLARINS)
-    qualité audio d'une visseuse électrique à chocs (Société CP Georges Renault, Saint-Herblain)
-    sons pour véhicule électrique
-    design d'une horloge musicale
-    caractérisation de scènes sonores
-    ...

Secteurs d'activité et métiers


Les débouchés concernent différents secteurs d'activité, pour lesquels la demande est forte :
  • Produits manufacturés : design sonore, design et émotion
  • Secteur des transports (automobile : problématiques de qualité perçue ; sonification d'interfaces, confort acoustique)
  • Gestion de bases de données audio
  • Urbanisme -  qualité environnementale

L'option s'appuie sur deux partenaires industriels :
  • Peugeot Citroën (PSA Vélizy) pour la sonification d'interface et la qualité audio dans l'automobile
  • La société HEHO design (Nantes et Parishehodesign.eu) : cabinet de conseil, de création et de réalisation en architecture sonore et design sonore
Publié le 24 mars 2017 Mis à jour le 26 février 2018