Introduction la psycholinguistique Introduction gnrale Juan Segui Perception

Introduction à la psycholinguistique • Introduction générale Juan Segui • Perception de la parole 1: notions de base, étapes prélexicales Pierre Hallé • Perception de la parole 2 segmentation, reconnaissance lexicale " • Perception de la parole 3 traitement des variations, compensation pour l’assimilation, Interactions orthographe x phonologie " Cog. Master mardi 4 octobre 2011 1

modèles de traitement de l’information linguistique Entrée Boîte Noire? Sortie Skinner (behaviorisme) : pas de boîte noire, seulement des associations “stimulus – réponse” Entrée Processu s Représentations Processu s Sortie Chomsky : il y a une boîte noire ; avec dedans une structure de représentations et de processus 2

compétence linguistique : sommaire 1. briques de base sons élémentaires (phonèmes) morphèmes et mots 2. règles combinatoires (productivité) unit level well-formed ill-formed phonemes /fatal/ */tlafa/ morphemes inter-nation-al *al-nation-inter words (le chat court) *(chat court le) NB. "*" indique une séquence mal formée 3

Linguistique structuraliste vs. générative (a) lg. structuraliste : vise à décrire le système de la langue à partir d'un corpus. Description “de l'extérieur” des objets linguistiques, ne recherche pas de réalité psychologique. (b) lg. générative : vise à expliquer/modéliser la capacité humaine à générer une infinité d'énoncés à partir d'un nombre limité d'unités et de règles combinatoires. => (a) ≠ (b) surtout sur l'idée qu'on peut produire ou comprendre des énoncés JAMAIS rencontrés auparavant : • phonologie : les unités sont les phonèmes, les règles sont d'une part des règles phonotactiques et d'autre part des règles de changement contextuel => séquences de phonèmes. • morphologie : les unités sont les morphèmes. Qui obéissent à une sousgrammaire de règles combinatoires => mots. 4

productivité de la phonologie Avec peu de sons ou de phonèmes, il est possible de construire beaucoup de morphèmes ou de mots. Un principe exponentiel définit le nombre maximal de mots : Nm(L) = Np L nombre de mots Nm de longueur L possibles avec un inventaire de Np phonèmes ex. pour L = 4 et Np =20, Nm(4) = 160 000 MAIS, les contraintes phonotactiques limitent le nombre de séquences légales dans la langue 5

productivité de la morphologie A partir du stock de morphèmes disponibles et des règles de combinaisons autorisées (±spécifiques à chaque langue), on peut en principe fabriquer tous les mots que l’on veut et leur affecter un sens. Exemple: *rapid-ifier sur le modèle de solid-ifier Nous comprenons le sens de ce genre de néologisme, même si nous ne l'avons JAMAIS rencontré… et bien sûr, productivité de la syntaxe … 6

(quasi) infinité de néologismes possibles Quelques exemples autre genre: libre-penseuse autre classe syntaxique: se lunetter, fourire, confusionner analyse erronée: bikini > monokini (île bikini ≠ bi- kini) dialogue > trilogue (dia- ≠ 2) nouveau suffixe: -nik dans spoutnik > peacenik mot-valise (fusion): cocacolaniser smog (de smoke et fog) 7

Problème fondamental du traitement de la parole : un traitement de type "pattern matching" est-il plausible ? - impossible pour les énoncés complets : - on ne peut pas stocker une infinité potentielle d’énoncés … - on n’attend pas la fin pour commencer à “décoder” - possible pour mots et/ou unités infra-lexicales, mais : a) quid des néologismes? e. g. , *rapidifier compris bien qu’absent du "lexique mental". b) quid des non-mots? e. g. , *crépascole analysable en sons. => étapes que l'on peut logiquement postuler • première tâche: décodage phonétique, du signal aux “sons” • seconde tâche: des sons aux morphèmes et aux mots • troisième tâche: des mots à la phrase => sens du message 8

=> approche classique : niveaux de traitement <--> niveaux d'organisation signal de parole --> unités infra-lexicales --> morphèmes mots --> structure morphosyntaxique --> sens ? signal acoustique continu, variable ? détection/ identification de mots PS Compréhensio n de la phrase structure segmentation, syntaxique, reconnaissance =>accès au sens des mots unités infra-lexicales discrètes, invariantes (phonèmes, traits? ) --> ≈ "sons" 9

Niveaux d'organisation du langage parlé (du "bas niveau" aux niveaux “supérieurs”) • patterns acoustiques • interprétation phonétique • codage phonologique • codage morphologique: mots de contenu et de fonction • structure syntaxique de surface (e. g. , constituants) • structure profonde • contenu sémantique • message pragmatique 10

niveaux d’organisation acoustique phonétique phonologique [ɔ netu fd ɑ sɛtpʲɛs] /ɔ. ne. tuf. dɑ. sɛt. pjɛs/ morphologique (on) (étouffe) (dans) (cette) (pièce) surf. structure (on. Prn (étouffe. Vp 3 s (dans. Prep (cette. Det pièce. N)NP)PP)VP)S deep structure ( (X est-dans (cette pièce)) (X étouffe) ) pragmatique Ouvre la fenêtre ! 11

Les sons élémentaires les “briques” pour construire les énoncés parlés • niveau segmental - consonnes (C), voyelles (V), et semi-voyelles (G) • niveau suprasegmental - accents - tons - patterns d'intonation (mélodie) - pauses, durées (rythme) • organisation hiérarchique : découpage sonore des énoncés - groupes prosodiques : mot prosodique < … < groupe d'intonation - syllabes - segments (C, V, G) Glossaire : 12 Pullum, G. , & Ladusaw, W. (1986). Phonetic symbol guide. The university of Chicago Press.

notation des sons alphabet phonétique international IPA 1993 --> (l'IPA évolue encore…) Origine: Paul Passy et Daniel Jones en 1886, Passy fonde l'Association phonétique internationale Lien vers l'IPA http: //www. langsci. ucl. ac. uk/ipa/ 13

niveau segmental: 2+1 grandes catégories phonétiques • les consonnes - caractérisées par la formation puis le relâchement d'un obstacle au passage de l'air dans le conduit vocal. Exemples de consonnes : /f, n, t, k/ comme dans "phonétique" • les voyelles - pas d'obstacle au passage de l'air dans le conduit vocal. Exemples de voyelles : /a, i/ comme dans "tapis" • les semi-voyelles ou semi-consonnes - intermédiaires entre consonnes et voyelles. Articulation semblable à celle des voyelles; mais fonctionnent (phonologiquement) comme des consonnes (ces deux points sont débattus). Exemples de semi-voyelles : /j, w/ comme dans "yaourt" et "oie" 14

source soufflerie vocale conduit vocal résonateurs Comment sont produits les sons de la parole larynx trachée air expulsé poumons 15

articulation supralaryngale : les cavité nasale cavité labiale cavité orale passage velopharyngé cavité pharyngale larynx 16

articulation supralaryngale : les articulateurs alvéoles lèvres dents palais dur velum (voile du palais, palais mou) uvula ou luette langue (larynx : cordes vocales, glotte) 17

Les consonnes se distinguent selon quatre dimensions (4 traits articulatoires): 1 - le voisement se manifeste par la vibration des cordes vocales. Les consonnes sont soit voisées (sonores), soit non voisées (sourdes). 2 - le mode d’articulation qui caractérise la forme et la façon dont la constriction est produite dans le conduit vocal 3 - le lieu d’articulation est caractérisé par la position de l’obstruction dans le conduit vocal (position d’un articulateur au point le plus fermé du conduit) 4 - la nasalité caractérise les consonnes pour lesquelles le flux d’air passe par les fosses nasales 4 3 2 1 18

modes d’articulation des consonnes D'après la forme et la façon dont la constriction est produite dans le conduit vocal, on distingue (en français) : q Occlusives (plosives) ü Orales [b, d] ü Nasales [m, n] Fricatives (constrictives) [s, z, f, v] q Latérales [l] q 19

les consonnes du français lieu Bilabial mode occlusive orale Labiodental Apico-dental Predorso. Dorsopost/alvéolaire palatal [p] [b] [t] [d] pou tout occlusive nasale fricative latérale boue Dorsovélaire Dorsouvulaire [k] [g] doux cou goût [m] [n] [ɲ] [ŋ] mou nous agneau parki ng [f] [v] [s] [z] [ʃ] [ʒ] [ʁ] fou roue vous sous zoo choux j oue [l] loup non-voisé 20

Les voyelles se distinguent selon quatre dimensions: 1 - aperture : ouverture ou fermeture du conduit buccal sont caractérisées par l’ouverture de la mandibule et la position de la langue (haute ou basse) 2 - lieu d’articulation : caractérisé par la position de la langue (antérieure ou postérieure) 3 - arrondissement et protrusion : se manifestent par le rétrécissement de l’orifice labial et la projection des lèvres en avant 4 - nasalité : distingue les voyelles nasales pour lesquelles le flux d’air passe par les fosses nasales, des voyelles orales 4 2 3 1 21

les voyelles du français antérieures fermées mi-fermées [ɛ ] sai nt br in [œ ] postérieures [ i] [y] [ u] si su sous [ e] [ø ] ses ceux brun mi-ouvertes légende : arrondies centrales [ o] [ ə] [ɛ] [œ ] sait soeur ouvertes ce sot [ɔ] [ɔ ] son sort [a ] sa patte [ ɑ] [ɑ ] sans pâte non arrondies nasales 22

les semi-voyelles du français Les semi-voyelles (appellées aussi semi-consonnes) sont des sons intermédiaires entre les voyelles et les consonnes. Il y en a 3 en français, qui se distinguent par leur lieu d'articulation qui est parfois double : - la labio-vélaire est produite par un resserrement au niveau des lèvres et au niveau du palais mou (velum) ��� swɛ � soin � - la labio-palatale est produite par un resserrement au niveau des lèvres et au niveau du palais dur � ɥ� - la palatale est produite par un resserrement au niveau du palais dur ɥɛ � suint �� ��� ɛ � sien ��� 23

Voisement et contours F 0 • F 0: fréquence de vibration des cordes vocales <--> hauteur mélodique (pitch) • contours F 0: - tons (chinois, anglais, etc. ) - stress (anglais, italien, etc. ) - intonation 24

Pour en savoir plus … Description articulatoire de plusieurs sons des langues du monde http: //www. unil. ch/ling/phon/index. html (université de Lausanne) http: //hctv. humnet. ucla. edu/departments/linguistics/Vowelsand. Consonants (UCLA) Exercices pratiques de transcription et classification des sons (en anglais) http: //home. cc. umanitoba. ca/~krussll/phonetics/index. html Description phonétique de variantes du français et info sur les langues http: //accentsdefrance. free. fr (les accents des français) http: //www. ethnologue. com/web. asp (langues du monde) http: //wals. info/ (world atlas of language structures) http: //web. phonetik. uni-frankfurt. de/upsid. html (=> interrogation de UPSID) Livres: Ladefoged, P. , & Maddieson, I. (1996). The sounds of the world's languages. Cambridge, MA: Blackwell. 25

— temps —> énergie : niveau de gris “c’est de l’eau” — fréquence —> représentation temps x fréquence x énergie 26

Formants Kuhl (2000). PNAS, 97, 11850 -57 27

voyelles de l'anglais (contexte [h_d]) 28

Transitions CV /ga, da, ba/ /gar/ /dar/ /bar/ 29

VOT (délai de voisement) • s'applique aux occlusives suivies d'une voyelle "a toe" • intervalle de temps entre relâchement de l'occlusion et le début de la voyelle ə tʰ oʊ • VOT > 30 -40 ms /t/ [th] anglais ("toe") • VOT ~0 -20 ms /d/ [t] anglais ("doe") ou /t/ [t] français "a doe" • VOT négatif /d/ [d] français (diapo précédente) ə t oʊ 30

Phonologie La phonologie décrit les sons de parole pour leur fonction linguistique : leur place dans le système d'oppositions, restrictions combinatoires, règles contextuelles de changement • missions de la phonologie - pour chaque langue dresser un inventaire des phonèmes : jeu de sons nécessaire et suffisant pour "coder" tous les mots. critère de commutation/permutation : P et P' sont deux phonèmes distincts ssi en remplaçant P par P' dans un mot M on obtient un mot différent M’ : ( “paire minimale” M-M’ <=> contraste P-P') exemple: /t/ et /d/ sont distincts car toit ≠ doigt - restrictions combinatoires : règles phonotactiques - processus phonologiques : règles de changement phonémique ou allophonique dépendantes du contexte (synchroniques ou diachroniques) 31

Retour sur quelques définitions phonème : plus petite unité sonore distinctive dans une langue Critère : commutation/permutation entre 2 phonèmes => différence de sens. Exemples: /ʃ a p o/ “chapeau” ≠ /ʃ a t o/ “château” => /p/ ≠ /t/ /ʃ a t o/ “château” ≠ /b a t o/ “bateau” => /ʃ/ ≠ /b/ • Chaque langue a son inventaire fini de phonèmes. • phonème : classe d'équivalence regroupant des sons qui peuvent être phonétiquement différents selon position et contexte • allophone(s) d'un phonème : variantes phonétiques équivalentes. Exemples : - [χ] et [ʁ] allophones du 'R' (/r/) français parisien - [tʰ], [t ], [ɾ] allophones du /t/ anglais : 'water' [ˈwɔɾɚ] - variation selon la position… Convention: phonèmes notés entre / /, sons ("phones") entre [ ]. 32

Tableau des phonèmes d’une langue L’inventaire dans le désordre est peu éclairant. Exemple : consonnes du catalan — lieu (POA) —> — manière —> m ʑ b ŋ t j d dʑ r dz w ɕ k l g z v ts c ɟ ɲ n ɾ s tɕ p ʎ D’où la présentation standard selon les catégories phonétiques 33

Traits phonétiques, traits distinctifs • traits "classiques" de la phonétique articulatoire : correspondent aux catégories de place, manière, et voisement. ex. /p/ voiceless, bilabial, plosive => "multivalued" features • traits distinctifs : système de traits binaires qui permet de générer tous les phonèmes possibles (--> universalité) –voiced –syllabic ex. /p/ = –continuant +anterior –coronal historique: structuralisme (Jakobson, Trubetzkoy, etc. Ecole de Prague) ; SPE (1968) ; Géométrie des traits (Clements, 1985) : traits organisés hiérarchiquement. 34

unités prosodiques : de la more au groupe d'intonation • more (mora) = unité rythmique (C)V ([consonne]voyelle-courte) ex. 田 /da/ 1 more (だ), mais 本 /hon/, 東 /to: /: 2 mores (ほん, 　とう) • syllabe : - une syllabe <--> un noyau vocalique ou consonantique (problématique pour le berbère : [tfktstt] "tu l'as donnée") - contour de sonorité (Clements, 1990) (sonority hierarchy: stop < fricative < nasal < glide < vowel) well-formed: (max)rising –> nucleus [–>falling] ex. (French) /bras/, /pnø/; (English) /blu/, /plan/, but */stop/ - structure syllabique ex. (anglais) "limit" Clements, G. N. (1990). The role of the sonority cycle in core syllabification. In J. Kingston & 35 M. Beckman (Eds. ), Papers in Laboratory Phonology I. Cambridge University Press.

unités prosodiques : de la more au groupe d'intonation • niveaux d'organisation plus larges que la syllabe - pied (foot) : unité rythmique induite par l'accent. En anglais, portion allant d'une syllabe accentuée (stressed) à la suivante. - prosodic word < phonological phrase < intonational phrase ([the little dog]pp [was running fast]pp)IP, ([I could hardly see it]pp)IP • hiérarchie débattue / lien avec la syntaxe, mais… • s'applique plus ou moins bien selon les langues. par exemple, en japonais, on postule : mora < foot < PW < PP < IP • cohésion temporelle intra-groupe vs. fluctuations inter-groupe. • typologie des langues en classes rythmiques - mora timed / syllable timed / stress timed 36

phonotactique: restrictions combinatoires • restrictions intra-syllabiques - phonème P interdit dans la position X (onset, coda…) ex. (anglais) /ŋ/ interdit en onset, /h/ en coda : /noʊt/ mais */ŋoʊh/ - séquence P 1 P 2 interdite dans la position X ex. (français) /tl/ interdit en onset : /klu/ mais */tlu/ ex. géminées souvent interdites en onset. Mais (albanais) /llara/ beaucoup de langues interdisent tous les clusters • restrictions inter-syllabiques - séquence …P 1. P 2… interdite ('. ' = frontière syllabique) ex. (coréen) /k/ possible en coda, /m/ possible en onset, mais */k. m/ => 'Pacman' adapté en /paŋ. man/ et non */pak. man/ 37

processus phonologiques • changement phonétique contextuel - variations allophoniques ex. (anglais) /p/ --> [ph] en initiale de syllabe accentuée, [p] sinon • changement phonémique contextuel - formulation générale : X --> Y / A_B les règles sont ordonnées (Dell, F. (1973), "Les règles et les sons") - neutralisation : dévoisement final en allemand (Rad --> /rat/) règle simple ! [+voiced] --> [-voiced]/_# - assimilation : propagation régressive ou progressive ex. (français) [-voiced] --> [+voiced] /_#[+voiced, -nasal, -syll] => jupe jaune --> jube jaune mais jupe noire -X-> jube noire ex. (anglais) [coronal] --> [labial] /_#[labial] - liaison en français : notion de forme sous-jacente à coda ex. /petit/ pour "petit" : _tit#C --> _ti#C ; _tit#V inchangé 38

Lectures suggérées Bybee, Joan (2001). Phonology and Language Use. Cambridge University Press. Dell, François (1973). Les règles et les sons: introduction a la phonologie générative. Paris: Hermann. (réédition 1985) Pinker, Stephen (1999). Words and rules: The ingredients of language (348 p). New York: Harper. Collins. Pinker, Stephen (1994). The language instinct: The new science of language and mind (495 p). London: Penguin. 39

choix d'articles à présenter / commenter (perception/compréhension de la parole) Dahan, D. , Swingley, D. , Tanenhaus, M. K. , & Magnuson, J. S. (2000). Linguistic gender and spoken-word recognition in french. Journal of Memory and Language, 42, 465 -480. Ranbom, L. , & Connine, C. (2011). Silent letters are activated in spoken word recognition. Language and Cognitive Processes, 26, 236 -261. Gomez, D. , Bion, R. , & Mehler, J. (2011). The word segmentation process as revealed by click detection. Language and Cognitive Processes, 26, 236 -261. Pour télécharger, suivre ce lien dans votre explorateur https: //files. me. com/pahalle/5 djdlr 40

Dahan et al. : Eye movements were monitored as French participants followed spoken instructions to use a computer mouse to click on one of four displayed pictures. Experiment 1 demonstrated that, in the absence of grammatical gender in the context preceding the referent name [e. g. , cliquez sur les boutons], participants fixated pictures with names sharing initial sounds with the target [e. g. , bouteilles more than on pictures with phonologically unrelated names, replicating “Cohort” effects previously found with this paradigm. When a gender-marked article immediately preceded the noun [e. g. , cliquez sur le bouton], the early activation of the gender-inconsistent cohort was completely eliminated (Experiment 2). This demonstrates that the set of candidates initially considered for recognition of the noun is constrained by the gender-marked article. Two alternative accounts of these results, one based on grammatical level of processing and the other based on form-based statistics, are discussed. Key Words: spoken-word recognition; linguistic gender; French; eye tracking. Ranbom & Connine: Four experiments are reported that investigate processing of mispronounced words for which the phonological form is inconsistent with the graphemic form (words spelled with silent letters). Words produced as mispronunciations that are consistent with their spelling were more confusable with their citation form counterpart than mispronunciations that are inconsistent with their spelling in a same/different task. Cross-modal repetition priming for orthographically supported productions and their citation form counterparts was equivalent; in contrast, orthographically unsupported productions showed reduced priming relative to the citation form. The findings are discussed in light of models of cross-modal interaction between spoken and written lexical representations. We argue that the results support a restructuring model where reading promotes development of a phonological representation used during spoken word recognition. 41

propriétés importantes de la parole (1) La parole est rapide, mais précise : 10 -15 sons (phonèmes) par seconde ; < 1% erreurs (2) La parole est variable Les sons/mots varient selon contexte, débit, locuteur… Pas de correspondance biunivoque son/pattern acoustique Les sont coarticulés. (3) La parole est continue Les sons/mots ne sont pas séparés par des pauses. Les frontières ne sont pas marquées systématiquement. (4) La parole est lacunaire Les mots sont souvent prononcés incomplètement avec des phonèmes ou des syllabes qui sont omis. 42

Pas ou peu de correspondances biunivoques différents patterns acoustiques <--> même percept /d/ même pattern acoustique <--> différents percepts : /d/ vs. /g/ /d/ in /di/ vs. /d/ in /du/ /d/ in /do/ vs. /g/ in /ga/ 43

Coarticulation Les propriétés biomécaniques du système articulatoire, en particulier son inertie, font qu’il n’est pas possible de produire une suite concaténée de sons stables, bien définis acoustiquement, chacun correspondant à une consonne ou une voyelle. Schematic spectrogram for the syllable "bag, " indicating the overlap of the information specifying the different phonemes (from Liberman, 1970). Les gestes articulatoires se recouvrent en partie : les onsets des gestes pour C et V d’une syllabe CV coïncident => transmission parallèle. (cf. Phonologie Articulatoire…) 44

Coarticulation et redondance Info(/p/) Info(/a/) Coarticulation : deux segments consécutifs X+Y des infos sur Y dans X (cf. [sy]) des infos sur X dans Y Redondance : plus d'infos que strictement nécessaire… a p a côtés positifs de la coarticulation - permet la redondance - efficacité de transmission 45

non-séquentialité • Le langage écrit a une organisation séquentielle, linéaire - les lettres se succèdent dans un ordre séquentiel - à chaque lettre (ou graphème) correspond un son de la langue. pharmacie /f a r m a s i/ • Si la parole était strictement séquentielle et linéaire, on devrait trouver dans le signal un segment acoustique précis correspondant à chaque segment de parole perçu. • Pour une séquence perçue comme X suivi de Y (ex. /d/+/i/), les segments acoustiques correspondant à X et Y se succèdent bien temporellement (dans la mesure où l'on peut les repérer), mais n'ont pas de propriétés invariantes (< coarticulation). 46

caractère "continu" de la parole i l ɛ t a m w a On peut identifier certains «évènements» acoustiques (ex. discontinuités) qui peuvent être interprétés comme des frontières entre sons. Mais ces évènements sont nombreux et ne sont pas en correspondance un à un avec 47 les segments de parole.

Perception passive versus construction active Les sons élémentaires (consonnes et voyelles) ne sont sans doute pas perçus directement de façon séquentielle mais plutôt reconstruits à partir d'unités plus larges (peut-être de type CV, qui correspondraient à des patterns articulatoires de base). Donc le mécanisme de base de décodage phonétique ne serait pas un pattern-matching passif mais une reconstruction active. Nombreuses illustrations, dont les "illusions perceptives" du type "phonemic restoration", et le rôle du contexte Interprétation en termes de feedback (cf. cours suivants) 48

Phénomène de "phonemic restoration" Warren, R. M. (1970). Perceptual restoration of missing speech sounds. Science, 167, 392 -393. 49

rôle du contexte Détection de voyelle : isolée (extraite), en contexte syllabique, en contexte lexical (Meunier & Floccia) Ø Le contexte syllabique (= les informations coarticulatoires) améliore très nettement l’identification de la voyelle Ø Le contexte lexical permet une identification quasi parfaite 50

exemple : identification de /a/ contexte voyelle syllabe mot cacahuète /kakaɥɛt/ spaghetti /spageti/ 51

Le traitement de la parole est performant 1. Parole perçue comme suite d’évènements discrets (une séquence de “segments”) malgré la nature continue du signal, malgré le recouvrement des segments 2. Relative invariance perceptive des segments (stabilité des percepts) malgré absence de correspondance univoque (acoustique <–> percept), malgré la variabilité du signal acoustique 52

Ce qui peut aider le traitement de la parole • peut-on trouver quelques invariants ? malgré la variabilité du signal, il existe —au moins pour certains sons de parole— des indices acoustiques stables qui peuvent servir à leur identification phonétique. indice acoustique : paramètre physique du signal - qui peut varier selon l’identité phonétique des sons produits - dont la variation peut modifier l'identité phonétique du son perçu ex. pattern de formants, présence de friction, de voisement… • exploration des indices acoustiques utilisation de la parole synthétique (années 50) : analyse/synthèse/test perceptif --> indices pertinents • exemple d'indice pour le lieu d’articulation des occlusives : forme spectrale du burst et le locus des transitions 53

indices acoustiques pour la place (POA) des occlusives la forme spectrale du burst labial alveolar velar 54

indices acoustiques pour la place (POA) des occlusives le locus des transitions des formants labial alvéolaire vélaire POA locus labial alvéolaire vélaire low mid high 55

Ce qui peut aider le traitement de la parole La perception catégorielle • problème des sons "ambigus" (ex. entre /b/ et /p/) • traitement simplifié par la conversion rapide de grandeurs physiques continues à des catégories perceptives discrètes. • la perception catégorielle permet cette conversion : un continuum de stimuli (ex. /ba/ à /ga/) est perçu de façon “discontinue”, de façon catégorielle : soit /ba/, soit /ga/, pas de percept intermédiaire (années 50 -60, labos Haskins, grâce au Pattern Playback) => Le système perceptif impose des catégories sur des stimuli physiques continus 56

57

Perception Catégorielle (Liberman et al. (1957) J. Exp. Psychol. 54, 358 -368) Un continuum de stimuli sur lequel sont définies des catégories perceptives est perçu de manière catégorielle si les stimuli ne sont discriminables que lorsqu'ils sont perçus comme appartenant à des catégories différentes. PC : discriminabilité de S et S' <--> probabilité que S et S' soient identifiés dans 2 catégories différentes. Le "degré" de PC est d'autant plus élevé que la relation entre discrimination et identification est étroite. définition opérationalisée par la comparaison des fonctions de discrimination empiriques aux fonctions théoriques déduites des fonctions observées d’identification (pour des performances strictement catégorielles). (formules: Pollack & Pisoni (1971) Psychon. Sci. 24, 299) p(Si≠Sj) = ( p(Si=a) x p(Sj=b) + p(Si=b) x p(Sj=d) ) / 2 58

Exemple d’application de la PC (Liberman et al. , 1957: Fig. 2) p(Si≠Sj) = ( p(Si=b) x p(Sj=d) + p(Si=d) x p(Sj=b) ) / 2 59

Démo de perception catégorielle Stimuli synthétiques de [ba] vers [da] 1 2 3 4 5 6 7 /ba/ /da/ F 2 F 1 1 2 3 4 5 6 7 à noter, la variation dans la direction de la transition du 2ème formant Expérience en deux étapes : (1) test d’identification (2) test de discrimination 60

61 1 2 3 4 5 6 7

Récolte des études "PC" • point central : bonne discrimination entre catégories, versus mauvaise à l'intérieur d’une catégorie => notion centrale de frontière catégorielle Perception des différents types de sons (technique : continua entre deux sons de parole) • Consonnes - occlusives : très “catégoriel” - fricatives et glides : moins catégoriel • Voyelles typiquement : perception “continue” plutôt que catégorielle / sensibilité au contexte • Tons (ex. chinois) : semblable aux voyelles Tons 62

Occlusives (e. g. , /d/-/g/) Voyelles (e. g. , /a/-/ɛ/) 63

extras 64

quelques chiffres (1) La parole est rapide … 150 -300 mots /min. (Macley & Osgood, 1959) 3 -5 syllabes /sec. (Deese, 1984) 10 -15 phonèmes /sec. Estimation de la taille du lexique: 30, 000 à 100, 000 mots … mais précise Les erreurs de production sont relativement rares : 77 erreurs morpho-syntaxiques dans 15, 000 phrases (Deese, 1984) (ex. some shells is even soft) 1. 5 à 3. 2 erreurs phonologiques dans 10, 000 mots (Deese, 1984; Garnham et al. 1984) (ex. berre de vière) 2. 5 à 5. 1 erreurs lexicales sur 10, 000 mots (Rossi & Peter-Defare, 1998) (ex. la chambre de ma porte) 65

pourquoi le traitement de la parole est complexe (1) La parole est rapide, mais précise : 10 -15 sons (phonèmes) par seconde ; < 1% erreurs (2) La parole est variable Les sons/mots varient selon le contexte, le débit, le locuteur. . . Les sont coarticulés. 66

Invariance and variability Le signal de parole est variable. Le traitement perceptif le convertit en unités infra-lexicales et lexicales discrètes et invariantes. Première étape : les segments Peut-on trouver dans le signal, pour chaque segment de parole perçu, un certain nombre de corrélats acoustiques spécifiques qui le caractériseraient toujours ? Idéalement, les corrélats acoustiques d'un segment S devraient tous apparaître à chaque occurrence de S mais pas (ou pas tous) en l'absence de S. De tels corrélats sont difficiles à trouver (mais cf. suite). La plupart du temps, pas de correspondance univoque entre percept (son perçu) et manifestation acoustique. 67

Exemples de disparition de sons ou de mots processus phonologiques de réduction [il. tə. di. kil. nə. lə. sɛ. pa] "il te dit qu'il ne le sait pas" [il. tə. di. kil. nəl. sɛ. pa] "il te dit qu'il ne l'sait pas" [i. tə. di. kil. nəl. sɛ. pa] "i te dit qu'il ne l'sait pas" [it. di. ki. sɛ. pa] "it'dit qu'i sait pas" erreurs de production (lapsus) "un instument de mesure" ; "des écrivains pestigeux" 68

indices acoustiques pour la place (POA) des occlusives le locus des transitions des formants occlusion de [k] F 3 F 2 F 1 transition formantique : trajectoire d'un formant au passage entre consonne et voyelle (ou sonante) 69

indices acoustiques pour l'identification des voyelles fréquences relatives des formants 1 à 3 --> voyelle mais : voyelles intermédiaires… voyelle F 1 F 2 [a] [i] [u] 600 1200 300 2500 300 600 F 2/F 1 ne suffit pas ! (=2 pour [a] et [u]) [a] [i] [u] => F 3 : en général vers 3000 Hz, sauf [y]… formants F 1, F 2, et F 3 des voyelles [a, i, u] 70