| 1. Les
sons
2. La production
3. Modèle de
production
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La parole se distingue des autres sons par des caractéristiques
acoustiques ayant leurs origines dans les mécanismes de production. Les
sons de parole sont produits soit par les vibrations des cordes vocales
(source de voisement), soit par l'écoulement turbulent de l'air dans le
conduit vocal, soit lors du relâchement d'une occlusion de ce conduit
(source de bruit).
Dans le processus de communication parlée, pour une langue donnée,
les sons permettent de distinguer les différentes unités de
signification du langage [CAL 89].
L'unité élémentaire d'un son permettant la distinction des
différents mots est le phonème.
La notion de phonème ne tient compte que des caractéristiques
acoustiques qui permettent une distinction entre des mots. On ne tient
pas compte des phénomènes physiques de production du son, tant que la
différence d'articulation (fonction du dialecte, de la cadence
d'élocution, du contexte) ne permet pas de distinguer des mots
différents. La représentation phonétique d'un texte dépend de la
langue dans laquelle il est écrit. Le tableau suivant donne une liste
des phonèmes pour le français [BOI 87].
| PHONEMES |
| VOYELLES |
SEMI-
CONSONNES |
CONSONNES |
| ORALES |
NASALES |
|
LIQUIDES |
NASALES |
FRICATIVES |
OCCLUSIVES |
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|
voisées |
non
voisées |
voisées |
non
voisées |
| [i] |
lit |
[ ] |
lin |
[j] |
yéyé |
[l] |
lait |
[m] |
mais |
[v] |
vais |
[f] |
fait |
[b] |
baie |
[p] |
paie |
| [e] |
les |
[ ] |
lent |
[w] |
wais |
[R] |
raie |
[n] |
nez |
[z] |
zéros |
[s] |
sait |
[d] |
dais |
[t] |
taie |
| [e] |
lait |
[ ] |
long |
[y] |
huer |
|
|
[h] |
gagner |
[z
] |
jeux |
[ò] |
chez |
[g] |
gai |
[k] |
quai |
| [a] |
là |
[ ] |
un |
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| [u] |
loup |
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| [o] |
lot |
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| [y] |
lu |
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| [Æ] |
leu |
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| [œ] |
leur |
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| [¶] |
le |
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Les phonèmes peuvent êtres rangés en catégories selon des
"traits distinctifs" qui indiquent une similitude au
niveau articulatoire, acoustique ou perceptif. Les voyelles
peuvent être rangées selon [CAL 89]:
 | la nasalité;
| l'ouverture du conduit vocal;
| la position de la constriction du conduit vocal;
| l'arrondissement des lèvres. |
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Les consonnes
sont classées selon :
| le voisement;
| le mode d'articulation (occlusif, nasal, fricatif);
| le lieu d'articulation (labiale, dentale, palatale). |
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D'autres aspects de la parole permettent de distinguer les
différentes significations. Des phénomènes comme la prosodie, la
durée ou l'intensité des phonèmes, le timbre de la voix permettent à
l'auditeur d'identifier le locuteur ou de se faire une idée sur son
attitude.
Cette multiplication des informations complique le traitement
automatique de la parole, mais l'être humain en tire sans doute des
avantages pour percevoir le message, particulièrement lorsque le signal
acoustique est bruité.
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2. La
production.
Le processus de production de la parole présente certaines
caractéristiques :
| Continuité; lorsqu'on écoute parler une personne, on
perçoit une suite de mots que l'analyse du signal vocal sépare
difficilement. Le même problème de segmentation se retrouve à
l'intérieur du mot, perçu comme une suite de sons élémentaires,
les phonèmes.
| Variabilité; à contenu phonétique égal, le signal
vocal est très variable, tant pour différents individus que pour
un même locuteur, en raison des différences anatomiques.
| Le conduit vocal est un tuyau tridimensionnel qui est
excité par une ou deux sources acoustiques. La source laryngienne
peut être considérée comme quasi périodique, avec une fréquence
pouvant évoluer très rapidement. La seconde source génère du
bruit de friction ou d'explosion (glotte, lèvres).
| Encodage; depuis l'idée jusqu'au signal sonore,
interviennent plusieurs niveaux successifs de traitement:
sémantique (concept), syntaxique (structure du langage), lexical
(mots), morphologique, phonétique (phonèmes et leurs
interactions). |
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Le larynx est un lieu important pour les mécanismes phonatoires. Il
est situé dans la région moyenne du cou et il est constitué de
cartilages, de muscles, de muqueuse et de nerfs. Il contient les
"cordes vocales" qui sont un ensemble de muqueuses, de
ligaments et de muscles.
La langue joue un rôle dans la phonation, car sa mobilité lui
permet d'agir avec précision et rapidité sur la taille du conduit
vocalique.
Les lèvres sont situées à l’extrémité du conduit vocal et
c'est leur écartement (et les variations de cet écartement ) qui est
important du point de vue acoustique.
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1.3.
Modèle de production de la parole.
Une représentation fonctionnelle du modèle de production, séparant
sources, conduit et rayonnement aux lèvres, est donnée par la figure
1.
Figure 1. Modèle fonctionnel de production
de la parole.
Une phrase est une suite de sons voisés, de sons non voisés et de silences.
Pour la générer, il faut connaître pour chaque intervalle de temps dT,
intervalle durant lequel le modèle est considéré comme invariant (5 à
25 ms):
| La fréquence fondamentale F0; |
| Les amplitudes Av et Ab; |
| Les coefficients des filtres modélisant le conduit vocal, l’impulsion
glottale et le rayonnement aux lèvres. |
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