Reconnaissance et implémentation phonétique des traits phonologiques : le contrôle phonétique du trait de nasalité
(Véronique Delvaux)

Problème général de recherche

La thèse s'inscrit dans l'étude de la relation entre les représentations phonologiques (et plus particulièrement leurs composants ultimes : les traits) et leur actualisation dans la parole. Ce problème est double : il concerne l'encodage, l'exécution des commandes phonologiques, et le décodage en unités phonologiques des sons produits dans la parole. Le traitement de ce problème implique donc une étude intégrée des aspects de production et de perception de la parole au sein de la compétence linguistique du locuteur-auditeur.

Problème spécifique de recherche

La thèse traitera plus spécifiquement du trait de nasalité. La question posée est la suivante : comment s'effectuent les opérations d'encodage et de décodage du trait de nasalité? On tentera d'apporter une réponse à cette question à deux niveaux. Au niveau théorique, tout d'abord, il s'agit de déterminer les paramètres d'un modèle qui décrive adéquatement les processus d'implémentation et de reconnaissance du trait étudié. D'un point de vue plus spécifique, ensuite, l'objectif est de proposer une valeur pour chacun de ces paramètres dans le cas du trait de nasalité.

Ces deux aspects de la recherche ne doivent pas nécessairement se succéder dans le temps; on cherchera au contraire à développer la construction théorique en interaction avec les données obtenues, en confrontant continuellement les unes et les autres, de manière à construire un modèle à la fois cohérent sur le plan interne et qui colle de près à la réalité.

Hypothèse

L'hypothèse du travail est celle développée par John Kingston et Randy Diehl (1994) à propos de la connaissance phonétique.

Ces auteurs affirment l'existence d'un mécanisme de contrôle (appelé "phonetic knowledge") qui s'exerce sur les relations entre les traits et les propriétés physiques qui y sont associées. Cette "connaissance phonétique" est à la fois une connaissance des contraintes phonétiques et des représentations phonologiques à implémenter. En effet, d'après Kingston et Diehl, les contraintes phonétiques ne suffisent pas à prédire le comportement phonétique des locuteurs : elles ne déterminent pas ce qu'ils doivent faire, mais plutôt ce qu'ils peuvent faire. La connaissance phonétique intervient à l'intérieur du cadre établi par les contraintes avec pour objectif d'optimiser le comportement phonétique du locuteur. Celui-ci contrôle donc ses articulations de façon à minimiser l'effort requis par les sons produits et à maximiser leur distinctivité acoustique. Ainsi, le codage du trait est une opération orientée tant vers l'auditeur que vers le locuteur, et est indissociable de l'opération inverse de décodage, qu'elle prépare activement. D’ailleurs, de manière générale, Kingston et Diehl plaident en faveur d'une relation robuste et transparente entre les traits et les unités auditives ou perceptuelles, et considèrent comme indirecte et plus complexe la relation qui unit les traits et les articulations ou les gestes. Chaque trait peut s'analyser en un petit nombre de propriétés auditives minimales (appelées "intermediate perceptual properties" ou IPP) qui sont universelles et dotées d'une réalité psychologique. Ces propriétés auditives sont les unités de base de la perception et constituent la pierre angulaire du processus de décodage de l'information contenue dans le signal de parole. Les diverses propriétés acoustiques des sons de la parole n'additionnent pas seulement leurs effets, mais rehaussent mutuellement leur influence de telle sorte qu'elles s'intégrent en une ou plusieurs propriétés perceptuelles, véritables indices de la présence d'un trait donné.

En résumé, l'hypothèse est que le codage des traits en général et du trait de nasalité en particulier s'effectue, à l'intérieur du cadre défini par les contraintes phonétiques, au moyen d'un mécanisme de contrôle qui (ré)organise les articulations de telle sorte que le décodage de leur produit acoustique en soit aisé, c'est-à-dire que les composantes de ce produit acoustique s'intègrent au mieux en unités perceptuelles nécessaires à la reconnaissance du trait.

L'objectif de la thèse est de valider ce modèle d'implémentation et de perception des traits et de déterminer comment il s'applique au trait de nasalité, soit d'établir avec précision le mapping des articulations, propriétés acoustiques et propriétés perceptuelles qui entrent en jeu dans le codage et décodage du trait.

Vérification

Une partie importante du travail consiste en une enquête à propos des aspects aérodynamiques et articulatoires de la nasalité. Les mesures aérodynamiques seront effectuées à l'aide de la station de travail Physiologia (Teston 1990). On étudiera les phénomènes articulatoires liés à la nasalité par imagerie (IRM dynamique) et par une technique de "tracking" de l'activité vélique. Le travail devra également faire le point sur la caractérisation acoustique de la nasalité. Une étude plus spécifique sera consacrée à l'identification des conséquences acoustiques de chacune des composantes articulatoires de la nasalité isolées précédemment.

A ce point du développement de la recherche, on disposera de suffisamment d'informations pour élaborer le mapping, le jeu d'interrelations entre propriétés articulatoires et acoustiques de la nasalité. On sera alors à même de proposer un premier regroupement, une première organisation de ces diverses propriétés acoustiques en propriétés perceptuelles ou IPP.

Le critère objectif de regroupement est celui de l'intégration perceptuelle des dimensions concernées. Le paradigme de Garner permet de construire des expériences perceptuelles en vue de vérifier l'intégration des dimensions acoustiques retenues. De plus, différentes hypothèses à propos du mapping acoustico-perceptuel seront testées à l'aide d'un système de reconnaissance automatique de la parole; on comparera notamment l'efficacité du système à reconnaître le trait de nasalité à l'aide de combinaisons différentes des mêmes indices acoustiques.

Afin de valider l'hypothèse de la prééminence des propriétés perceptuelles ou IPP sur les propriétés acoustiques qui la constituent pour le décodage des sons de la parole, il faudra mettre au point des expériences de perception où l'on propose au sujet des stimuli dotés des propriétés auditives adéquates, mais obtenues par la combinaison d'autres indices acoustiques que ceux utilisés en parole (ou du moins dans la langue étudiée).

En ce qui concerne le codage du trait et l'hypothèse du contrôle, l'étude systématique des paramètres aérodynamiques et articulatoires de la nasalité doit permettre de modéliser la production des nasales, c'est-à-dire non seulement de décrire celle-ci, mais aussi d'identifier les contraintes phonétiques qui y sont associées. On pense d'abord aux contraintes liées à l'implémentation du trait de nasalité en lui-même, mais aussi et surtout aux contraintes dues à la combinaison de ce trait à d'autres traits au sein du segment ou de la séquence (suites orales-nasales, phénomènes de coarticulation, etc.)

Une fois ces contraintes identifiées - ou une partie d'entre elles, la plus large possible - , il s'agira d'en mesurer l'influence véritable sur le codage du trait de nasalité : le comportement phonétique des locuteurs peut-il être décrit comme la stricte conséquence de l'action exercée par ces contraintes? Ou peut-on observer les indices d'un contrôle, c'est-à-dire d'une organisation anticipée des articulations afin d'éviter, de contrebalancer l'influence de l'une ou l'autre contrainte, avec pour objectif final de maintenir sinon d'améliorer la distinctivité perceptuelle? Ceci nécessite une analyse fine de la variation observée dans la production de nasales - variation quantitative, qualitative, et dans le temps, des articulations concernées - en relation avec les conditions dans lesquelles cette variation apparaît.

D'autres indices peuvent être recueillis par l'étude comparée de différentes langues ou de différents dialectes d'une même langue (p.ex. le français), et des stratégies qu'ils mettent en oeuvre lors de la production de nasales. Si les moyens sont différents alors que les effets convergent, on est fondé à penser que les contraintes phonétiques n'expliquent pas toute la variabilité observable dans l'implémentation des traits, mais que les locuteurs opèrent un choix dans l'éventail des possibilités qui s'offrent à eux, un choix guidé par des principes tels qu'un effort minimal et une distinctivité maximale.

Au-delà de la découverte de ces indices, l'une des tâches de la thèse est d'élaborer un paradigme expérimental en vue d'apporter la preuve de l'existence effective du contrôle du codage phonétique des traits. On voudrait notamment perturber la production de nasales chez un sujet, tant au point de vue aérodynamique qu'articulatoire, et vérifier qu'il adapte son comportement aux nouvelles conditions auxquelles il est soumis. On ne cherchera pas tant à montrer que le locuteur modifie ses articulations de manière rétroactive qu'anticipative: après une péridode d'entraînement, les sujets sont-ils capables d'adapter leur stratégie articulatoire s'ils sont prévenus (par la mise en route de la machine, p.ex.) que les conditions de production vont changer ?

De plus, en supposant que le contrôle exercé par le locuteur sur sa production a surtout pour objectif d'en maximiser les effets acoustico-perceptuels, une expérience au cours de laquelle on falsifie le feed-back acoustique proposé aux sujets sur leur propre voix doit permettre de montrer que ceux-ci modifient leurs articulations en fonction du résultat escompté.

Ainsi, pour être vérifiée avec succès, l’hypothèse de départ demande qu’un certain nombre de travaux de recherche soient accomplis, chacun d’eux nécessitant la mise en place d’une procédure de vérification adéquate et de méthodes propres (cadre opératoire, techniques de collecte et de traitement de l’information). La planification de ces différentes étapes et les procédures envisagées sont détaillées dans la section suivante.

Perspectives

La thèse telle qu’elle est envisagée dans ce projet devra au moins présenter un intérêt sur deux plans, outre le traitement du sujet proprement dit. Tout d’abord, les aspects de production et de perception de la parole seront étudiés dans une perspective intégrée, donc en étroite relation les uns avec les autres. Ensuite, étant donné le rôle joué par les phénomènes de perception dans des problèmes comme les changements phonétiques (Ohala, 1981), les résultats obtenus au cours de la recherche devront permettre de mieux aborder des sujets centraux en phonologie tels que l’inventaire des nasales dans les systèmes phonologiques des langues du monde ou l’évolution diachronique (cyclique) de la nasalité en français.

Références

Kingston John & Diehl Randy L. 1994. Phonetic Knowledge, Language, 70, 3, 419-453.

Ohala John. 1981. The listener as a source of sound change, Papers from a Parasession on Language and Behavior, Chicago Linguistics Society, 178-203.

Teston Bernard & Galindo Benoît. 1990. Physiologia : un logiciel d'analyse des paramètres physiologiques de la parole, Travaux de l'Institut de Phonétique d'Aix, 13, 197-217.