Etude articulatoire et acoustique des fricatives sibilantes

Articulatory and acoustic study of sibilant fricatives

• Auteur / Autrice : Martine Toda
• Direction : Shinji Maeda
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Phonétique
• Date : Soutenance le 13/06/2009
• Etablissement(s) : Paris 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Langage et langues (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de phonétique et phonologie (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Jacqueline Vaissière
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Shinji Maeda, Jacqueline Vaissière, Didier Demolin, Pierre Badin, Philip Hoole, Yves Laprie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fricatives

Modèles acoustiques

Phonétique acoustique

Mots clés libres

Fricatives sibilantes

Irm

Modélisation acoustique

Bruit de friction

Affiliation formantique

Dispersion

Sibilant fricatives

Mri

Acoustic modeling

Frication noise

Formant-cavity affiliation

Dispersion

Résumé

L’objectif de cette thèse est de décrire de manière analytique le spectre du bruit de friction en mettant en évidence l’affiliation des pics spectraux aux cavités du conduit vocal, par le biais de la modélisation acoustique et avec l’aide des données IRM de 7 langues [30 locuteurs]. Les résultats sont les suivants : 1. La dispersion des sibilantes dans l’espace articulatoire dépend du système phonologique [contrastes [+/- antérieur], [+/- distribué], ou les deux]. En français [+/- antérieur], 7 locuteurs], la variation inter-individuelle est importante. 2. Cette variation est due à deux variantes articulatoires du /ʃ/ : (a) plutôt apical, comportant une cavité sublinguale, accompagné de protrusion labiale, et semblable au /ʂ/ polonais ; et [b] palatalisé, mettant en œuvre le bombement du dos de la langue, comparable au /ɕ/ polonais. L’équivalence acoustique des deux variantes est démontrée par une simulation acoustique systématique. 3. En polonais, où la différence articulatoire est phonémique, /ʂ/ est caractérisé par un pic ultra-bas [1,5-1,8 kHz], affilié à la cavité antérieure, d’après la simulation acoustique à l’aide de fonction d’aire réelles de deux locuteurs. 4. Les données articulatoires présentent systématiquement une constriction dentale étroite. D’après la modélisation acoustique, la protrusion labiale aurait comme effet d’abaisser la fréquence d’un formant affilié spécifiquement à la cavité labiale. En somme, la présence de deux constrictions étroites linguale et dentale rend possible le contrôle quasi indépendant d’au moins deux résonances. Cette spécificité garantit aux sibilantes un bruit distinctif qui permet d’expliquer la richesse de leurs inventaires

The aim of this study is to analytically describe the frication noise spectrum in terms of formant affiliation to vocal tract cavities. The high-resolution, teeth-inserted MRI data of sibilants in 7 languages [30 subjects in total] as well as 1D and 3D acoustic modeling are involved. The results are summarized as follows: 1. Sibilants’ dispersion within the articulatory space depends on the language’s phonemic inventory [with contrasts involving [+/- anterior], [+/- distributed], or both features]. A large amount of inter-speaker variation [7 subjects] is observed in French /s/ and /ʃ/ contrasted by [+/- anterior]]. 2. This variation is due to two articulatory variants of the French /ʃ/ : [a] apical, with a sublingual cavity, and protruded lips, like Polish /ʂ/ ; [b] palatalized, with a domed tongue dorsum, like Polish /ɕ/. Systematic acoustic modeling provides evidences about their acoustic equivalence. 3. In Polish, where /ʂ/ and /ɕ/ are contrastive, a super-low peak [1.5 – 1.8 kHz] characterizes the former. The acoustic modeling results using realistic area functions of two subjects show that this peak is affiliated to the front oral cavity. 4. The articulatory data show a systematic narrow constriction at the teeth in all of the examined sibilants. Acoustic modeling shows that lip protrusion results in lowering the formant affiliated specifically to the lip cavity. To conclude, the narrow tongue and teeth constrictions in sibilants allow the speaker to control quasi independently