L’équation du locus comme indice du degré de coarticulation C-V

En parallèle des recherches sur le lieu d‟articulation des consonnes, l‟équation du locus a surtout été employée comme indice de degré de coarticulation. Nous allons voir dans cette section, la façon dont les auteurs ont procédé ; nous verrons ainsi que diverses méthodes ont été discutées.

III.2.2.1. L’équation du locus en parole spontanée

Les fréquences formantiques varient en fonction de la coarticulation anticipatoire avec la voyelle suivante (Fant, 1973 ; Lehiste & Peterson, 1961). Il a été notamment démontré que la différence de formant entre le locus initial (F2 début) et la cible (F2 milieu) dépend de la durée de la voyelle suivante (Lindblom, 1963 a et b ; Lindblom & Moon, 1988, Engstrand & Krull, 1988 ; 1989) : plus la voyelle est de courte durée, moins la différence entre F2 début et F2 milieu est grande, ce qui correspondrait à un phénomène d‟undershoot pour reprendre la terminologie de Lindblom.

Comme cela vient d‟être mentionné, le critère de la prononciation, qui peut être plus ou moins nette (hypo ou hyperspeech), a des répercussions sur l‟équation du locus. En effet, l‟étude de Lindblom et Lindgren (1985) montre que la différence de transition entre F2 début et F2 milieu est plus importante dans une parole sur-articulée que dans une parole neutre. Lindblom et Moon (1988), ainsi que Moon et Lindblom (1989) ont démontré qu‟il existe moins de chevauchement en production de parole clairement articulée. Ils en concluent qu‟une parole articulée ne serait pas une parole neutre avec un meilleur rapport du signal au bruit, mais impliquerait une réorganisation des gestes phonétique, ce qui peut être mis en lien avec certaines études articulatoires (Vaxelaire, 1993 par exemple).

D‟autres facteurs entrent en compte dans le mouvement de transition des formants tels que la présence ou l‟absence d‟un accent lexical ou encore la position dans le mot (Nord, 1986), l‟accent de phrase (Engstrand, 1988) ainsi que des facteurs sémantico-pragmatiques (Engstrand &

Krull, 1989).

Dans l‟étude de Krull (1989 b), F2 a été mesuré en langage spontané chez cinq locuteurs, dans cinq mots isolés. Les résultats ont montré que la différence de fréquence des formants entre la frontière CV et le milieu de la voyelle est plus petite en parole spontanée. Différentes raisons sont possibles selon les auteurs : la coarticulation C-V et le phénomène de centralisation. En outre, il semblerait que le F2 milieu soit plus important pour les voyelles en parole spontanée et que, pour un lieu d‟articulation donné, il y aurait une fréquence-cible vers laquelle la voyelle tend en parole spontanée.

En outre, Krull (1989 b) a mesuré le locus au tout début de la structure formantique de la voyelle (et non pas au moment du relâchement). Elle a utilisé uniquement des occlusives sonores, afin d‟éviter des VOT plus longs car, dans ce cas, le formant au début de la voyelle pourrait être loin de la fréquence du locus. En accord avec les résultats antérieurs, (Lindblom, 1963 a et b ; Klatt, 1979 ; Lindblom & Lacerda, 1985), la pente des droites de régression change selon le lieu d‟articulation des consonnes : la pente est plus plate pour les dentales, et plus raide pour les labiales. La pente est généralement plus raide en parole spontanée, ce qui peut être interprété comme une indication d‟une plus grande coarticulation, ou d‟un undershoot plus important.

Krull note également une plus grande dispersion des points en parole spontanée.

Notons que des résultats similaires ont été trouvés par Duez pour le français (1989). En effet, Duez (1989) note une pente beaucoup plus raide en parole spontanée qu‟en mots lus (0.72 et 0.68 pour les dentales, 0.90 et 0.84 pour les labiales vs. 0.58 et 0.49 pour les dentales et 0.86 et 0.80 pour les labiales en liste de mots).

Elle observe également une grande variabilité interlocuteur, pouvant être affectée à la différence de vitesse d’élocution, qui change avec le style et les locuteurs (Duez, 1988). La vitesse d‟élocution semble en effet avoir des conséquences importantes sur la durée de la voyelle : une accélération du débit entraine une réduction de la durée de la voyelle et davantage d‟ « undershoot » (Lindblom, 1963 a et b). Les résultats trouvés par Duez (1989) pour le français sont en accord avec ceux de Krull (1987 ; 1989 a et b) pour le suédois. Cependant, la différence de fréquence entre le locus et la cible, entre la parole spontanée et les mots lus, reste plus importante en suédois qu‟en français. Il semblerait donc qu‟il y ait davantage d‟assimilations contextuelles en français qu‟en suédois. Ainsi, l‟assimilation contextuelle peut être influencée par des modèles phonétiques, sémantiques et rythmiques de la langue.

III.2.2.2. Coarticulation anticipatoire dans des séquences C-V

Fowler (1994) a exploré ainsi les informations pouvant être apportées par les équations du locus relatives au lieu d‟articulation. En effet, l‟équation du locus serait en mesure de quantifier directement le degré de chevauchement coarticulatoire, la résistance coarticulatoire, et la corrélation entre la coarticulation et le lieu d‟articulation des différents sons. Dans son étude, Fowler (1994) a voulu vérifier si la résistance coarticulatoire variait en fonction des propriétés consonantiques autres que le lieu d‟articulation (comme par exemple le mode articulatoire). Etant donné que cette recherche a confirmé le fait que l‟équation du locus ne reflétait pas avec précision le lieu d‟articulation, Fowler a conclu que les informations apportées par le locus étaient secondaires pour l‟auditeur.

Cependant Fowler (2005) sera amené à nuancer ces conclusions quelques années plus tard (cf. section 2.3.).

La valeur de pente de l‟équation du locus a été utilisée par Tabain et Butcher (1999) pour déterminer le degré de coarticulation anticipatoire d‟une séquence C-V. Tabain et Butcher (1999) ont travaillé sur deux langues aborigènes australiennes : le yanyuwa et le yindjibarndi, qui comptent de nombreuses consonnes et de nombreux lieux d‟articulation (7 et 6 lieux pour les deux langues respectivement). Comme pour les autres langues, ce sont les vélaires et les bilabiales qui donnent les plus grandes valeurs de pente, soit un degré de coarticulation plus important. Les coronales présentent des valeurs de pente plus basses que les précédentes.

Sussman et al. (1997) ont exploité l‟équation du locus pour observer les effets de la position des segments dans les syllabes sur la coarticulation entre consonne et voyelle. Leur étude a révélé un degré de coarticulation moins important en syllabe V-C qu‟en syllabe C-V. En outre, une plus grande précision articulatoire serait requise en syllabe C-V pour la reconnaissance auditive du mot.

Pour résumer, nous avons pu constater que la production de la consonne s‟adapte au contexte vocalique, et l‟ensemble des coarticulations possibles pour une consonne donnée dépend des contraintes de production. Ainsi, une vélaire aura, par exemple, une plus grande échelle de coarticulation qu‟une apicale ou une laminale.

III.2.2.3. La coarticulation à la lumière de l’électropalatogramme et de l’équation du locus

Tabain (1998a et b) a voulu utiliser l‟équation du locus et l‟électropalatographie (EPG) pour observer la coarticulation des consonnes orales et des voyelles en contexte CV. Tabain (1998b) a révélé que lorsque la valeur de l‟équation du locus est prélevée à l‟explosion de la consonne plutôt qu‟au début de la voyelle, les résultats sont mieux corrélés avec ceux de l‟EPG,

excepté pour les fricatives. Cela laisse penser que l‟équation du locus délivrerait un certain nombre d‟informations globales sur la résistance coarticulatoire.

Tabain (1998b) a voulu vérifier ces hypothèses à l‟aide de l‟électropalatographie. La technique de l‟électropalatographie a été utilisée dans de nombreuses études sur la coarticulation impliquant différentes consonnes linguales (Farnetani, 1990 ; Hardcastle, 1991 ; Byrd, 1995). La mesure totale des contacts, quantifiant le nombre d‟électrodes en contact avec n‟importe quel point de la langue a été employé dans cette étude pour quantifier la variabilité dans les modèles de contact par rapport au contexte vocalique.

Pour une consonne qui n‟est pas très résistante à la coarticulation, en contexte de voyelle de petite aperture, comme le /i/, on observe davantage de contact que dans un contexte de voyelle de grande aperture, comme le /a/. Le dos de la langue est plus haut dans le premier cas, résultant davantage de contacts bilatéraux entre la langue et le palais.

Par ailleurs, Tabain (1998b) a remarqué que lorsque les données étaient relevées au relâchement de l‟explosion, la corrélation entre les résultats acoustiques et articulatoires était meilleure. De plus, l‟auteure a constaté très peu de différence dans la variabilité de F2 début pour les fricatives. Les résultats des occlusives étaient plus logiques : le /t/ présentait le moins de variabilité, et le /k/ le plus de variabilité. Tabain (1998b) a également constaté dans son étude que les valeurs de r^{2 (}calcul lié à l‟équation du locus, qui donne le degré de dispersion et de variabilité de l‟ensemble des points par rapport à la droite d‟équation du locus) étaient importantes pour les analyses d‟équation du locus, mais très faibles pour l‟EPG. Cela suggère une relation linéaire importante entre la consonne et la voyelle dans les données acoustiques, mais les données de l‟EPG montrent que la voyelle contribue peu à la variabilité de la production de la consonne. Ces tendances se répètent dans les valeurs de pente, qui sont une mesure directe de la variation de la consonne en fonction du contexte vocalique.

Les seules exceptions sont le /t/ pour l‟équation du locus et le /k/ pour l‟EPG. Dans les données acoustiques, la valeur de pente la plus faible pour le /t/ reflète le locus le plus fixe pour cette consonne lorsqu‟il est mesuré au relâchement de l‟explosion. En contraste, /k/ a de grandes valeurs de pente, significatives pour tous les locuteurs, suggérant que son locus n‟est pas fixe.

Cela est dû, d‟après Tabain (1998b), à la plus grande variabilité de production de cette consonne.

Dans les données EPG, les grandes valeurs de pente de /k/ montrent que l‟analyse de régression de l‟ensemble des contacts s‟améliore au niveau de la variabilité selon le contexte vocalique. La pente extrêmement basse pour /t/ et / H/, associée à des valeurs de r² faibles, suggère une très grande résistance coarticulatoire pour ces consonnes. Un phénomène d‟« overshoot » de la cible reste possible, par lequel davantage de contact au milieu de la consonne aura lieu, en contexte de voyelle basse, qu‟en contexte de voyelle haute.

En général, les valeurs de pente des fricatives sont très faibles. L‟observation des valeurs de pente de l‟équation du locus montre très peu de cohérence entre les valeurs des occlusives et des fricatives (selon les différents locuteurs). En effet, la corrélation générale entre les valeurs de pentes de l‟équation du locus est de 0.98 pour les occlusives, mesurées au relâchement de l‟explosion, et 0.10 pour les fricatives.

Tabain (1998b) a également noté très peu de corrélation entre les données EPG et l‟équation du locus pour les fricatives sourdes en anglais, par rapport à la coarticulation. En revanche, elle a observé une très grande corrélation entre les données d‟équation du locus et l‟EPG pour les occlusives sourdes en anglais, à condition que F2 soit mesuré au relâchement de l‟explosion plutôt qu‟au début de la voyelle. Le bruit des fricatives peut obstruer les transitions formantiques dans la voyelle suivante. Le fait que l‟analyse de l‟équation du locus puisse inférer des différences coarticulatoires, relatives entre les consonnes, des différents articulateurs actifs, serait une explication possible aux faibles résultats des fricatives. Une autre interprétation possible serait que les distinctions coarticulatoires entre les consonnes ne seraient simplement pas codées dans le signal acoustique.

D‟une façon générale, il semble que les fricatives et les alvéolaires sont assez résistantes à la coarticulation, tandis que la vélaire /k/ est la consonne qui montre le plus de coarticulation avec la voyelle suivante.

III.2.2.4. La coarticulation dans la perception et les effets de résistance coarticulatoire

En ce qui concerne l‟équation du locus, F2 début serait une fonction positive par rapport à F2 milieu, et les pentes de /b/, /d/ et /g/ différent dans leur ampleur. Les fonctions ont une pente positive car les locuteurs coarticulent et produisent des chevauchements dans la construction des séries Consonne–Voyelle (il y a en plus le phénomène d‟anticipation ; la voyelle peut affecter le signal si celle-ci est articulée avant le relâchement de la consonne), le degré de la pente reflète l‟étendue du chevauchement Consonne–Voyelle (Duez, 1992 ; Krull, 1989 ; Sussman et al., 1993).

Plus le contact du dos de la langue est élevé, moins il y a d‟influence des voyelles précédentes et suivantes sur la consonne. Plus généralement et intuitivement, les consonnes qui recrutent le même articulateur principal que la voyelle voisine ne permettent pas à la voyelle de tirer la langue très loin des caractéristiques de lieu d‟articulation de la construction.

Une conclusion basée sur les considérations de la littérature (d b g) est que l‟équation du locus reflète la résistance coarticulatoire, notion que nous allons développer dans cette section, plus ou moins directement. Cela suggère qu‟une des raisons pour lesquelles l‟équation du locus peut servir d‟indice, mais pas d‟indicateur, est que des variables autres que le lieu d‟articulation affecte la résistance coarticulatoire. Ainsi [d/t/z/s] devraient avoir les mêmes valeurs d‟équation du locus, car ils ont les mêmes lieux d‟articulation.

Cependant, le mode articulatoire va être associé à des résistances coarticulatoires différentes (Recasens, 1989). Pour les occlusives, il faut que l‟air soit complètement bloqué, la constriction peut être faite avec plus de force que nécessaire sans conséquence acoustique manifeste.

Fowler (2005) montre que les mesures articulatoires et acoustiques, qui vérifient l‟ampleur, et non l‟étendue de la coarticulation anticipatoire d‟une voyelle schwa accentuée, sont modulées par la résistance à la coarticulation. L‟étude perceptive de Fowler (2005) révèle que les auditeurs identifient plus rapidement les voyelles accentuées.

Les locuteurs coarticulent les gestes vocaliques et consonantiques des mots. Cependant, ils modulent le degré de coarticulation afin que celui-ci n‟interfère pas avec l‟accomplissement du but gestuel.

Bladon et Al-Bamerni (1976), Recasens (1984 a, b ; 1985) ont utilisé le terme de

« résistance coarticulatoire » pour référer à cette modulation. Une hypothèse était que la résistance coarticulatoire des consonnes s‟étend sur les voyelles, dans la mesure où les deux types de production mettent le même articulateur à contribution (il s‟agit souvent de la pointe de la langue), et se trouvent alors en conflit. Excepté le /g/, en anglais, les consonnes constrictives linguales résistent mieux à la coarticulation sur les voyelles que les consonnes non linguales, telles que le /b/ et le /v/ (Fowler & Brancazio, 2000). Les consonnes /b/ et /v/ sont moins résistantes car la langue n‟est pas mise à contribution pour leur production. La vélaire /g/ ne ressemble à aucune autre consonne. Ne présentant pas de confusion possible, elle est donc soumise à une forte coarticulation. Ainsi, le lieu d‟articulation change continuellement suivant les modifications de lieu de la constriction des voyelles coarticulées (Dembowski et al., 1998).

Les auditeurs semblent sensibles à la coarticulation (Martin & Bunnell, 1981 ; 1982).

Aussi, ils identifient les voyelles finales plus rapidement que la première voyelle. Ces résultats ont été retrouvés à plusieurs reprises (Whalen, 1984) et ont été étendus aux informations coarticulatoires sur les voyelles précédant les consonnes (Fowler, 1994). La coarticulation Voyelle-Voyelle a moins d‟ampleur face à une consonne très résistante que face à une consonne de faible résistance (Recasens, 1984 a et b). Cela signifie que les informations acoustiques de la voyelle finale d‟une séquence V-C-V présentes dans la voyelle initiale doivent être plus marquantes dans le contexte d‟une consonne de faible résistance que dans celui d‟une consonne de haute résistance.

Fowler et Brancazio (2000) ont utilisé un éléctromagnétomètre* pour observer les articulations chez deux locuteurs produisant des séquences schwa-CVs avec /bvg/ (non résistantes) et / d z j/ (résistantes) pour C et /a  i/ pour V. Comme attendu, les deux locuteurs ont montré moins d‟anticipation coarticulatoire face aux consonnes de haute résistance. La différence se retrouve dans l‟ampleur de la coarticulation, mais pas dans son étendue.

La résistance coarticulatoire n‟empêche pas la coarticulation Voyelle-Voyelle, mais sévit aux environs de la consonne. Cela signifie que l‟organisation de la coarticulation Voyelle-Voyelle n‟a pas besoin d‟être modulée selon la consonne. Le locuteur organiserait ainsi sa parole en fonction du degré de résistance du contexte consonantique.

L‟étude de Fowler (2005) explore les implications de la résistance coarticulatoire à travers les mécanismes de production et la perception du langage. Le but de Fowler (2005) était d‟étudier la perception de V-to-V, puis de comparer les résultats avec ceux de Fowler et Brancazio (2000).

Pour ce faire, elle a mené des expériences acoustiques et articulatoires, uniquement sur des contexte de consonne de haute résistance /d  z/.

Les analyses de variances, avec V et C comme facteurs, montrent que les effets et interactions sont tous très significatifs. En effet, la résistance coarticulatoire de la consonne influe sur l‟étendue temporelle de la coarticulation V-V. Les mesures acoustiques sont en accord avec les résultats articulatoires.

Les auteurs s‟attendaient à ce que les formants F1 et F2 montrent des effets de coarticulation de la voyelle accentuée, mais sur une étendue qui serait modulée par la résistance coarticulatoire des consonnes intermédiaires. Cela a été vérifié pour F2 mais pas pour F1. Si F1 montre des effets significatifs de coarticulation, les effets ne sont pas plus petits en contexte de consonne de haute résistance qu‟en contexte de faible résistance. Ainsi, les petits effets acoustiques de coarticulation pour le F1 des voyelles accentuées ne reflètent pas la variation de la résistance coarticulatoire de la consonne.

Les productions des locuteurs de Fowler et Brancazio (2000) et de Fowler (2005) montrent des effets de résistance coarticulatoire. Les deux mesures de la hauteur et de l‟avancée de la langue montraient des différences plus importantes pour [i] et [] en contexte /b v/ qu‟avec d‟autres consonnes. Les locuteurs montrent clairement, à travers le //, que la résistance coarticulatoire affecte l‟ampleur, mais pas l‟étendue de la coarticulation V-V. De plus, ils soulignent l‟évidence de la coarticulation anticipatoire des voyelles accentuées à travers le //, sans cesse modulé par la résistance coarticulatoire de la consonne. Lorsque la résistance coarticulatoire affecte l‟ampleur de la coarticulation Voyelle–Voyelle, les auditeurs utilisent les informations disponibles dans l‟étendue.

Le locuteur de la première expérience offre la preuve que la résistance coarticulatoire d‟une consonne affecte l‟ampleur de la coarticulation V-V à travers les consonnes.

Dans une seconde expérience, Fowler (2005) se demande comment les auditeurs peuvent utiliser les traces des informations coarticulatoires dans le //, avec précision, pour les voyelles accentuées. Elle procède alors à une expérience perceptive, et constate que le facteur de résistance coarticulatoire est significatif, car le temps de réponse est plus bas en contexte de consonnes de haute résistance.

Il apparait que les auditeurs sont plus perturbés lorsque le // fournit des informations trompeuses pour la voyelle à venir que lorsque les informations sont correctes. Les résultats sont robustes, car, dans les mesures de F1 ou F2, le // autorise davantage de coarticulation des voyelles accentuées en contexte consonantique de basse résistance qu‟en contexte de haute résistance. L‟expérience révèle une grande sensibilité de l‟auditeur à l‟égard de ce que fait le locuteur.

Comme les deux locuteurs de Fowler et Brancazio (2000), le locuteur de l‟étude de Fowler (2005) montre néanmoins la preuve d‟une coarticulation Voyelle-Voyelle du schwa en initial, même lorsque la consonne a une haute résistance coarticulatoire. Cela suggère que les locuteurs débutent la production de la voyelle en même temps, peut être, que certaines phases de la production de la consonne, ou précédant la production de la voyelle, sans tenir compte de la résistance coarticulatoire de la consonne.

Quoiqu‟il en soit, l‟articulation de la consonne interfère avec la production de la voyelle sur une étendue qui varie avec le degré de résistance coarticulatoire de la consonne. Dans ce cas, cela simplifie la tâche d‟organisation de la production de la parole pour le locuteur.

Dans la seconde expérience, les auditeurs sont influencés par des informations manquantes dans le [] pour la voyelle accentuée suivante, particulièrement lorsque les consonnes sont les /v/ et /g/, de basse résistance, mais pas lorsqu‟il s‟agit du /b/, de basse résistance ou du // et/d/, de haute résistance.

III.2.2.5. L’équation du locus chez les enfants et les adultes

III.2.2.5. L’équation du locus chez les enfants et les adultes