# Effets de l'écoute binaurale de sons en mouvement sur l'état psychique de l'auditeur

Salomé Sudre, Richard Kronland-Martinet, Laetitia Petit, Jocelyn Rozé, Sølvi Ystad, Mitsuko Aramaki

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Salomé Sudre, Richard Kronland-Martinet, Laetitia Petit, Jocelyn Rozé, Sølvi Ystad, et al. Effets de l'écoute binaurale de sons en mouvement sur l'état psychique de l'auditeur. Journée Perception Sonore 2023, Nov 2023, Paris, France. hal-04492394

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Submitted on 6 Mar 2024

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# Effets de l'écoute binaurale de sons en mouvement sur l'état psychique de l'auditeur

Salomé Sudre<fnref n="1" />,<fnref n="2" />, Richard Kronland-Martinet<fnref n="2" />, Laetitia Petit<fnref n="1" />, Jocelyn Rozé<fnref n="2" />, Sølvi Ystad<fnref n="2" />, Mitsuko Aramaki<fnref n="2" />

Contact : sudre@prism.cnrs.fr

## Introduction

Battements binauraux : Phénomène perçu lorsque deux sons purs de fréquences voisines sont présentés séparément dans chacune des oreilles.
→ Artefact auditif produit par le cerveau

Des études antérieures ont suggéré que les battements binauraux pouvaient modifier l'activité cérébrale, ce qui aurait un effet bénéfique sur la cognition.

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

D'un point de vue acoustique : battements binauraux = déplacement d'une source sonore virtuelle par action sur la différence de temps ou d'intensité interaurale (ITD et ILD).

$$s_d(t) = \sin(2\pi f_2 t) = \sin(2\pi f_1 t + \phi(t))$$

$$\text{Avec } \phi(t) = 2\pi(f_2 - f_1)t$$

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

## Objectifs

- Déterminer si des modulations auditives spécifiques provoque des modifications de :

- L'activité cérébrale

- La relaxation

- L'attention

- Déterminer si ces effets sont liés aux attributs spatiaux des sons.

## Participants

38 participants répartis en 2 groupes expérimentaux :

- Stimulation à 40 Hz

- Stimulation à 6 Hz

## Stimuli

- Battements monauraux (Contrôle)
$f_1$ = 440 Hz ; $f_2$ = 446 Hz ou $f_2$ = 480

- Battements binauraux
$f_1$ = 440 Hz ; $f_2$ = 446 Hz ou $f_2$ = 480

- Déplacement virtuel d'une source sonore (Panning)
$f = 443$ Hz ou $f = 460$ Hz

- Stimulation alternée gauche/droite
$f = 443$ Hz ou $f = 460$ Hz

## Procédure

### Etape 1 :

- Questionnaire de relaxation
→ 3 échelles :

• Evaluation Comportementale :
« Je me sens serein(e) »

• Relaxation Cognitive :
« Je suis soucieux(se) de mon avenir »

• Relaxation Physiologique :
« J'ai le souffle court »

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

### Etape 2 :

- Ecoute des sons + Mesures EEG

<table><thead><tr><th>Bruit rose</th><th>Stimuli</th><th>Bruit rose</th><th>Stimuli</th><th>Bruit rose</th><th>Stimuli</th><th>Bruit rose</th></tr></thead><tbody><tr><td>3 min</td><td>3 min</td><td>1 min</td><td>3 min</td><td>1 min</td><td>3 min</td><td>1 min</td></tr></tbody></table>

15 min avec enregistrement EEG

### Etape 3 :

- Idem Etape 1

Etapes 2 et 3 répétées 3 fois, chaque fois avec un stimulus auditif différent.

## Conclusion

- Les effets des battements binauraux peuvent être comparés à ceux obtenus par le déplacement spatial d'une source sonore.

- De telles stimulations auditives peuvent provoquer :

• Des modifications de l'activité cérébrale

• Une amélioration de la relaxation

Cette étude ouvre une nouvelle voie dans la modélisation et l'étude des sons sur l'état psychique des auditeurs, en élargissant le paradigme d'étude à une interaction de type spatiale. Elle permet également d'envisager des applications cliniques auprès de populations pathologiques.

## Résultats

- Corrélation entre déplacement de source et battements binauraux.

- Amélioration de l'état de relaxation en lien avec une modification de l'activité électrique cérébrale par rapport à une stimulation auditive statique.

- Pas d'effet notable sur les performances à la tâche d'attention (erreurs et temps de réaction).

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Fig 1 : Scores à l'échelle de relaxation cognitive du questionnaire de relaxation. Gauche : stimulations à 40 Hz ; Droite : stimulations à 6 Hz. *: p<0.05; **: p<0.01.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

• Lane, J. D., Kasian, S. J., Owens, J. E., & Marsh, G. R. (1998). Binaural Auditory Beats Affect Vigilance Performance and Mood. Physiology & Behavior, 63(2), 249-252. https://doi.org/10.1016/S0031-9384(97)00436-8

• Garcia-Argibay, M., Santed, M. A., & Reales, J. M. (2019). Efficacy of binaural auditory beats in cognition, anxiety, and pain perception : A meta-analysis. Psychological Research, 83(2), 357-372. https://doi.org/10.1007/s00426-018-1066-8

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## Bibliographie

• Blauert J. Spatial Hearing: The Psychophysics of Human Sound Localization. MIT Press; 1997. 512 p.

• Gao X, Cao H, Ming D, Qi H, Wang X, Wang X, et al. Analysis of EEG activity in response to binaural beats with different frequencies. Int J Psychophysiol. déc 2014;94(3):399-406.

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<footnote n="1">¹ Aix Marseille Univ, LPCPP, Aix-en-Provence, France</footnote>

<footnote n="2">² Aix Marseille Univ, CNRS, PRISM, Marseille, France</footnote>