6.2.1 Fréquence fondamentale. . . 145 6.2.2 Jitter . . . 148 6.2.3 Shimmers . . . 149 6.3 Influence relative du locuteur sur les indices de la source en fonction
de la voyelle prononcée . . . 150
6.3.1 Importance relative du timbre de la voyelle et du locuteur . . . 150 6.3.2 Effet du locuteur sur les information de source en fonction du
timbre de la voyelle. . . 151 6.4 Pertinence des indices pour prédire la qualité d’un enregistrement . 153
6.4.1 Effet du locuteur sur les valeurs de F0 . . . 153 6.4.2 Effet du locuteur sur les valeurs de jitters . . . 153 6.4.3 Effet du locuteur sur les valeurs de shimmers . . . 154 6.4.4 DifférencierMinetMax . . . 155
6.1 Précisions sur les éléments étudiés
La fréquence fondamentale (F0) fait partie des paramètres mis en évidence par (Van Dommelen,1987) ou par (Kahn et Rossato,2009) comme permettant aux humains d’identifier des voix. Les informations sur les courbes de F0 sont également utilisées par des systèmes de vérification automatique du locuteur (Scheffer et al.,2011). (Nolan, 2001) insiste également sur l’importance de la qualité de voix comme indice pour re-connaître le locuteur.
Afin de mesurer l’impact du locuteur sur la phonation, nous avons effectué trois mesures acoustiques identifiées comme pertinentes pour reconnaître le locuteur, à savoirla F0 moyenne, le jitter et le shimmer, résumées par la figure6.1.
FIGURE6.1 –Calcul de la F0, du jitter et du shimmer
Lejitter et le shimmersont des indices couramment utilisés pour définirla qualité de la phonation en orthophonie(Marchal,2007). Ainsi, même si ces deux indices n’ont été que très peu utilisés pour reconnaître les locuteurs, nous les avons utilisés pour rendre compte en partie de la qualité de voix des locuteurs.
Les paramètres ont été mesurés surles voyelles oralesde l’ensemble des fichiers
util-isés en test et sur les fichiers qui constituent les sériesMinetMaxsur la base de don-nées BREF soit plus de 21 h de parole. Les mesures ont été effectuées à l’aide de praat (Boersma et Weenink,2009).
6.2 Influence relative du locuteur sur les indices de la source indépendamment de la voyelle prononcée
6.2.1 Fréquence fondamentale
Variation inter-locuteur vs variation intra-locuteur
Sur l’ensemble des voyelles des fichiers de test, la médiane de la fréquence fon-damentale (F0) s’élève à 140 Hz pour les hommes et de 238 Hz pour les femmes.
Les distributions de F0 sont bien différentes entre les hommes et les femmes (T-test : t(334 093.9) =−709.8).
La F0 connaît une variation importante en fonction du locuteur (σ = 39 Hz pour les hommes etσ = 41 Hz) en fluctuant de 98 Hz à 181 Hz pour les hommes et de 183 Hz à 297 Hz pour les femmes. Les tableauxC.1.1 et C.1.2 mis en annexes indiquent ces valeurs pour, respectivement, les hommes et les femmes. La F0 semble donc a priori un bon indice pour distinguer les locuteurs.
Toutefois, comme l’illustrent les Figures6.2et6.3, les écarts-types sont plus ou moins importants en fonction du locuteur même si les variances peuvent être considérées comme homogènes (Test de Levene :t(46) = 95.538;p < 2.2∗10−16 pour les hommes ett(63) =166.76;p<2.2∗10−16pour les femmes).
Ainsi, pour les hommes, la variation moyenne intra-locuteur est de 33 Hertz tandis que la variation inter-locuteur est de 18 Hertz. Pour les femmes, la variation moyenne intra-locuteur est de 35 Hertz, la variation inter-locuteur est de 23 Hertz.
La variation intra-locuteur est donc plus importante que la différence inter-locuteur aussi bien pour les hommes que pour les femmes.
Cette variation intra-locuteur peut tout à fait être expliquée par le rôle que joue la F0
FIGURE6.2 –F0 mesurée sur les voyelles de BREF pour les 47 hommes composant le corpus
FIGURE6.3 –F0 mesurée sur les voyelles de BREF pour les 64 femmes composant le corpus au niveau syntaxique pour déterminer une forme interrogative et affirmative. Par ex-emple, « vraiment » est prononcé par une femme d’abord dans l’énoncé « il est
vrai-ment l’heure de partir » (Figure6.4) puis dans l’énoncé « es-tu vraiment sur qu’il vien-dra ? »(Figure6.5).
FIGURE6.4 –Variation de la F0 pour vraiment dans « Il est vraiment l’heure d’y aller »
La valeur de F0 peut varier de 140 Hertz à 495 Hertz pour la même locutrice en fonction de la phrase.
Les valeurs de F0, même si elles varient plus chez un même locuteur qu’entre les lo-cuteurs, semblent présenter tout de même une variation inter-locuteur importante qui peut être visualisée sur les figures6.2et6.3.
Effet du locuteur sur les valeurs de F0
Une analyse de la variance par ANOVA est effectuée avec, comme variable dépen-dante, les valeurs de F0 moyennes pour chaque voyelle et, comme facteur fixé, les lo-cuteurs afin de mesurer l’influence des lolo-cuteurs sur les valeurs de F0.
FIGURE6.5 –Variation de la F0 pour vraiment dans « Es-tu vraiment sûr qu’il viendra ? » Un effet du facteur locuteur sur la distribution des valeurs moyennes de F0 est observé aussi bien pour les hommes (F(46, 10 428) = 763.08;p < 0.001) que pour les femmes (F(63, 199552) = 1258.3;p < 0.001). La part de variance expliquée par le facteur locu-teur, mesuré parη2est de 18.9% pour les hommes et de 28.4% pour les femmes.
La F0 semble donc être un facteur pertinent pour distinguer les locuteurs, plus parti-culièrement pour les femmes.
6.2.2 Jitter
Variation inter-locuteur vs variation intra-locuteur
La valeur médiane des jitters est de 1.4% pour les hommes et de 1.1% pour les femmes. Cette valeur médiane est légèrement au-dessus de la valeur de référence comme seuil de pathologie (1.04%). Toutefois dans (Yu et al., 2001) les voix pathologiques étudiées ont des valeurs de jitter bien au dessus de 2.07%. En fonction des locuteurs, la valeur médiane de jitter varie de 1.1% à 2.3% pour les hommes et de 0.8% à 1.7% pour les femmes. La variation inter-locuteur est de 0.24% pour les hommes et de 0.16% pour les femmes tandis que la variation intra-locuteur est respectivement de 1.7% et de 1.4%.
La variation intra-locuteur est donc plus grande que la variation inter-locuteur pour les valeurs de jitter.Nous pouvons donc nous interroger sur la pertinence du jitter comme indice de différenciation des locuteurs.
Effet du locuteur sur les valeurs de jitter
Afin de mesurer la part de variation des valeurs de jitter expliquée par le facteur locuteur, une ANOVA à un facteur avec comme variable dépendante les mesures de jitter pour l’ensemble des voyelles et comme facteur le locuteur a été effectuée. Si le fac-teur locufac-teur semble explicatif des distributions obtenues (F(46, 141 663) =82.177;p<
0.001 pour les hommes etF(63, 227 526) =91.823;p < 0.001 pour les femmes), il n’ex-plique que 2.6% de variance totale pour les hommes et 2.5% de la variance totale pour les femmes.Le jitter semble donc être un facteur qui explique seulement une faible proportion de variation due aux locuteurs de la base de données BREF.
6.2.3 Shimmers
Variation inter-locuteur vs variation intra-locuteur
La valeur médiane de shimmer est de 9.2% pour les hommes et de 7.2% pour les femmes. Ces mesures sont assez éloignées du seuil de pathologie qui est de 3.8% (Teston, 2004). Il est toutefois à noter que ce seuil de pathologie est établi sur des voyelles tenues et non pas en parole continue, comme c’est le cas dans nos travaux.
Les valeurs de shimmer varient en fonction des locuteurs de 7.3% à 12.8% pour les hommes et de 5.5% à 10.4% pour les femmes. La variation inter-locuteur est de 1.27%
pour les hommes et de 1.10% pour les femmes à comparer avec la variation intra-locuteur de 7.16% pour les hommes et de 5.42% pour les femmes.
La variation intra-locuteur est donc également plus grande que la variation inter-locuteur pour les valeurs de shimmer.
Effet du locuteur sur les valeurs de shimmer
Une ANOVA à un facteur avec comme variable dépendante les mesures de shim-mer pour l’ensemble des voyelles et comme facteur le locuteur a été effectuée.
Le facteur locuteur explique des distributions obtenues 3.7% de variance totale pour les hommes (F(46, 141 663) = 119.80;p < 0.001) et 5.2% de la variance totale pour les femmes (F(63, 227 526) =198.68;p <0.001).Le shimmer semble donc être un facteur peu pertinent.
Parmi les trois mesures que nous avons expérimentées pour décrire la phonation, la fréquence fondamentale semble être l’indice le plus influencé par le locuteur, le facteur locuteur n’expliquant que peu de variance des valeurs de jitter et de shim-mer.
Il est toutefois à noter que les mesures de jitter et de shimmer sont généralement réal-isées sur la voyelle/a/tenue. (Brockmann et al.,2011) montre que la voyelle utilisée pour les mesures a une influence sur les valeurs de jitter et de shimmer obtenues. IL peut donc être important de prendre en compte le timbre de la voyelle pour effectuer nos analyses.