Des indices acoustiques supplémentaires

Des indices acoustiques supplémentaires

Les formants supérieurs : F3 et F4

Le rôle de formants supérieurs à F1 et F2, tout particulièrement F3, a fait l’objet de nombreuses contributions, notamment en ce qui concerne les traits de rhoticité, de nasalité ou d’arrondissement. En anglais américain, Peterson et Barney (1952 : 182) constatent effectivement que le F3 de la voyelle rhotique [ɝ] se distingue du F3 des autres voyelles par une fréquence moins élevée et assez rapprochée de la fréquence de F2. En français, Delattre (1954 : 106) observe qu’une hausse de la fréquence centrale de F3 peut caractériser les voyelles oralo-nasales par rapport à leurs contreparties orales. Cependant, la prise en compte de F3 s’avère particulièrement importante en français pour la distinction entre les voyelles arrondies et non arrondies, l’arrondissement entraînant une chute importante de F3 (Lindblom et Sundberg, 1971 : 1176), parfois accompagnée d’une chute de F2 (Schwartz et coll., 1993 : 412).

Arnaud (2010 : 211) fait toutefois remarquer que F3 demeure un indice peu exploité dans les études sociophonétiques. Pour l’anglais, l’auteur attribue cet état de fait à l’absence d’opposition par l’arrondissement dans l’inventaire phonémique. En français du Haut-Jura, Arnaud (2009) constate que ni l’âge, ni le profil socio-économique des 19 locuteurs masculins étudiés ne sont des variables qui influencent significativement le F3 des voyelles [a] et [ɑ]. À notre connaissance, aucune étude ne s’est intéressée au potentiel rôle de F3 lors de la caractérisation acoustique de variantes phonétiques de la voyelle /ɛ/, encore moins en FQ.

La fréquence centrale de F4 pourrait également avoir une incidence sur la perception de la distinction entre les voyelles françaises /i/ et /y/. Il s’agit en effet de deux voyelles dites focales (regroupement de F2-F3 dans le cas de /y/ et de F3-F4 pour /i/), les saillances perceptives créées par la focalisation des formants se situant à différentes fréquences (Ménard, 2002; Gendrot et coll.,2008). Cependant, tout comme pour F3, le rôle de F4 à la caractérisation acoustique de la voyelle /ɛ/ demeure, à notre connaissance, inexploré.

La fréquence fondamentale

La fréquence fondamentale ou f0 correspond au nombre de cycles d’oscillation par seconde de l’onde sonore générée par la vibration des cordes vocales et est associée à la hauteur perçue de la voix (Johnson, 2003 : 79). Recensant des dizaines de publications portant sur 31 langues, parmi lesquelles le français, Whalen et Levitt (1995) comparent la f0 des locuteurs pour les voyelles extrêmes /i u a/ et postulent que la f0 intrinsèque des voyelles diminue avec l’augmentation de l’aperture. Lavoie (1995 : 87) observe cette tendance pour les voyelles d’aperture moyenne du FQ comme le /ɛ/, dont la f0 est considérée « intermédiaire » par rapport à celle des voyelles fermées, qualifiée d’« élevée» et celle des voyelles ouvertes, notamment /a/, classée « basse ».

Zheng et coll. (2011 : 83) précisent que la f0 peut aussi varier en fonction de facteurs externes, notamment l’origine géographique des locuteurs, et que dans certains cas, l’étude de la variation régionale peut se voir bonifiée par sa prise en compte.

The fundamental frequency, F0, dominates the overall perception of voice pitch. Pitch range is influenced by some common factors such as anatomy, emotional state and speaker’s language background; it is also influenced by a speaker’s regional background (Wells 1982). The changes (rise and fall) of the fundamental frequency during speech correlate with the intonation of speech. Each language and accent has its own unique set of patterns for intonation, stress and rhythm. […] Previous research has shown that intonation plays a significant role in accent establishment and, consequently, identification.

La durée

En ce qui concerne la durée vocalique, il s’agit d’une caractéristique acoustique qui s’avère varier en fonction de multiples facteurs internes comme externes. Comme le mentionne Thomas (2011), un contraste de durée peut, dans certaines langues ou variétés, constituer une opposition phonologique. Dans le nord des États-Unis, notamment au Michigan, où les phonèmes /æ/ et /ɛ/ se superposent désormais presque parfaitement dans un espace F1/F2, des auditeurs sont parvenus à identifier correctement ces deux catégories vocaliques à 94 % et 95 % respectivement (Hillenbrand et coll., 1995 : 3108). Selon Hillenbrand (2013 : 13), « [h]igh intelligibility is maintained in spite of the large overlap in part because of duration differences between the two vowels ». Grosjean et coll. (2007) rappellent pour leur part que le français suisse, à la différence du français parisien, maintient des différences de durée phonologiques, par exemple entre ami [ami] et amie [amiː] ou voix [vwa] et voie [vwaː], où la voyelle précédant immédiatement un e muet en finale de mot présente une durée plus longue. Ces paires minimales ne s’opposent que par la durée, au contraire de patte et pâte ou de cotte et côte, qui se caractérisent par une différence de durée et de timbre.

La durée peut également varier en fonction des facteurs internes que sont le degré d’aperture et le contexte consonantique précédent. Maddieson (1997 : 623) allègue effectivement que « [o]ther things being equal, higher vowels are shorter than lower vowels », en raison du temps que mettent langue et mandibule à s’abaisser lors de la production de timbres plus ouverts. Parmi les autres universaux phonétiques liés à la durée rapportés par cet auteur, un environnement consonantique voisé aurait un effet allongeant sur les voyelles.

Synthèse

En somme, parmi les indices acoustiques autres que F1 et F2 qu’il est possible d’extraire du signal sonore, la durée et la f0 sont réputées varier en fonction du degré d’aperture, les voyelles ouvertes ayant une durée intrinsèque plus longue et une f0 intrinsèque moins élevée que les voyelles fermées. Ces deux indices peuvent également contribuer à la caractérisation de la variation régionale. Nous verrons donc si le phénomène d’ouverture du /ɛ/ en finale absolue se manifeste à travers une variation de la durée et de la f0. En ce qui concerne F3 et F4, ils ont surtout été utilisés en français pour décrire l’opposition entre les voyelles /i/ et /y/. Nous les examinerons dans le cadre de ce mémoire à titre exploratoire, la qualité des enregistrements qui composent le corpus utilisé nous permettant par ailleurs d’estimer leur fréquence sans trop de difficultés.

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Table des matières

Introduction
Chapitre 1 : Problématique
1.1. Un phénomène phonétique à l’étude
1.2. État de la question
1.2.1. Profil social des locuteurs
1.2.2. Situation de communication, modalité de production et style de discours
1.2.3. Répartition géographique
1.2.3.1. Au Québec
1.2.3.2. Ailleurs dans la francophonie nord-américaine
1.2.4. Perception sociale
1.2.5. Fréquence d’usage
1.3. Synthèse et objectifs généraux
Chapitre 2 : Cadre expérimental 
2.1. Acoustique
2.1.1. Des indices acoustiques supplémentaires.
2.1.1.1. Les formants supérieurs : F3 et F4
2.1.1.2. La fréquence fondamentale
2.1.1.3. La durée
2.1.1.4. Synthèse
2.1.2. L’hypothèse du VISC
2.1.2.1. Prémices
2.1.2.2. VISC : modélisations et applications
2.1.2.3. Synthèse
2.2. Perception
2.2.1. Discrimination
2.2.2. Identification
2.2.3. Synthèse
2.3. Objectifs spécifiques
Chapitre 3 : Méthodologie 
3.1. Acoustique
3.1.1. Échantillon et corpus
3.1.2. Analyse acoustique
3.1.3. Analyse auditive
3.1.4. Analyse statistique
3.2. Perception
3.2.1. Échantillon et sous-corpus
3.2.2. Tâche de discrimination
3.2.3. Tâche d’identification
3.2.4. Phase d’entraînement
3.2.5. Analyse statistique
Chapitre 4 : Résultats 
4.1. Analyse acoustique
4.1.1. Examen des indices acoustiques sélectionnés
4.1.1.1. F1, F2, F3 : descriptions et illustrations
4.1.1.2. F1, F2, F3 : analyses statistiques
4.1.1.3. F4, f0 et durée : descriptions, illustrations et analyses statistiques
4.1.1.4. Synthèse
4.1.2. Analyses discriminantes
4.1.3. Analyse auditive
4.2. Analyse perceptive
4.2.1. Tâche de discrimination
4.2.2. Tâche d’identification
Chapitre 5 : Discussion
5.1. Analyse acoustique
5.2. Analyse auditive par accord inter-juges
5.3. Analyse perceptive
5.4. Limites générales
Conclusion

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