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Résultats pour la production vocale
Dans cette section, nous avons décrit la performance des caractéristiques prosodiques-acoustiques statistiquement significatives et des mesures rythmiques. Ces caractéristiques prosodiques étaient la parole, l’articulation et les taux de pause, qui sont liés à la durée, et le chatoiement, qui est lié à la qualité de la voix. Les mesures rythmiques étaient l’écart-type (ET) de la durée de la syllabe, l’écart-type de la consonne, l’écart-type de la durée vocale ou consonantique et le coefficient de variation de la durée de la syllabe (voir le tableau supplémentaire S1).
Le débit de parole (Figure 6A) diminue plus rapidement pour l’anglais L1-L2 que pour la BP L1-L2, bien que le taux soit plus faible pour les deux L2. Le débit de parole est lié à trois paramètres : l’écart-type de la durée de la syllabe (SD-S), l’écart-type des voyelles (SD-V) et le coefficient de variation syllabique (Varco-S). Il est également important de garder à l’esprit que les groupes AmE-S et Bra-S maîtrisent leurs L2. Il semble que ce taux soit affecté par les valeurs plus élevées de la durée des syllabes et la variabilité plus faible produite par L1-L2 BP, provoquant des pentes moins raides.
Le taux d’articulation (Figure 6D) est lié au SD-S, au Varco-S, ainsi qu’au rapport du rythme syllabique (RR-S) ; ce dernier représente le rapport entre les syllabes courtes et longues. De telles mesures semblent affecter le taux d’articulation, tout comme le débit de parole affecté, en raison de la longueur des phrases et de la variation de la durée, ce qui entraîne une planification de la parole L2 plus élevée et une charge cognitive L2 9,23,54. Une charge cognitive-linguistique plus élevée peut être nécessaire dans le domaine de la longueur de la phrase de manière à ce que les paramètres prosodiques-acoustiques soient affectés55.
En ce qui concerne les caractéristiques prosodiques-acoustiques des taux de parole et d’articulation, nos résultats suggèrent que plus un locuteur varie la durée des syllabes (et des voyelles), plus ces taux sont faibles. Nous émettons l’hypothèse que la perception de la parole des BP L1 et L2 semble un peu plus lente que celle de L1 et L2-anglais, et que L1-anglais sonne plus vite que tous les autres niveaux de langue. Ce fait pourrait être lié au rythme de la parole et à l’hypothèse selon laquelle tandis que L1-L2 BP penche vers le pôle rythmé par syllabe du continuum rythmique, l’anglais L1-L2 se déplace vers le pôle temporisé par accentuation21,22.
Le scintillement local, Figure 6B, est influencé par SD-S et Varco-S. Pour le scintillement local, les deux productions de Bra-S, L1-BP et L2-English présentent une trajectoire quelque peu monotone à mesure que la variabilité de la durée des syllabes augmente (SD et Varco, voir le tableau supplémentaire S1). La perception de l’effort vocal peut être apparente à l’écoute des productions de Bra-S en raison d’une faible variation qui se situe entre 8,5 et 9 dB. La parole du soutien-gorge est affectée par la charge vocale. L1-BP est fortement affecté par la longueur des phrases, étant moins sensible aux variations élevées de la durée des syllabes (le motif rythmique de la BP montre moins de variations syllabiques22,56).
Le taux de pause (Figure 6C) montre que les locuteurs de L2-anglais produisent des pauses plus longues (de 200 ms à 375 ms) que les locuteurs L1-anglais, L1-BP et L2-BP (moyenne de 30 ms pour L1-anglais, 50 ms pour L1-BP et 100 ms pour L2-BP). La planification de la parole, dans ce cas, pourrait avoir affecté la production de L2-anglais en raison de l’augmentation de l’activité cérébrale54,57. On s’attend à ce qu’une meilleure maîtrise de la langue se traduise par une vitesse de lecture plus élevée et une plus grande span54 ; néanmoins, même pour les locuteurs maîtrisant la L2, les tâches de lecture présentaient plus d’efforts dans les aspects cognitifs d’ordre supérieur de la parole étrangère et dans le traitement du langage 54,57. Nos résultats montrent, au moins sur une base préliminaire, que les locuteurs de L2-BP peuvent être moins affectés par les pauses que les locuteurs de L2-anglais en raison des différences dans le modèle rythmique des deux langues.
Figure 6 : Modèles additifs généralisés pour les caractéristiques prosodiques-acoustiques. Sur l’axe Y, la variable réponse (les caractéristiques acoustiques à modéliser) ; sur l'axe des abscisses, les variables prédictives (le facteur « Langue » et les covariables dans les modèles additifs qui fourniront la forme et les trajectoires des courbes (c.-à-d. les effets de lissage : « Langue + covariables »), et le produit de la « Langue » et d'une caractéristique métrique qui fournira une projection plus précise de la variable de réponse (c.-à-d. interactions factor-smooth : 'covariable :Langue'). Abréviation : GAMs = Generalized Additive Models. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
En ce qui concerne les métriques rythmiques, pour le SD-S (Figure 7A), nos résultats révèlent que plus un locuteur fait varier la courbe f0 et augmente le débit de parole, plus le SD-S diminue pour tous les niveaux de langage (un effet miroir de Figure 6A). Dans le cas du SD pour les consonnes (SD-C, Figure 7C), L1-BP, contrairement à l’anglais L1, effectue une faible variation à mesure que le débit de parole ou la durée de la pause augmente. Une telle direction SD est prédite puisque la variabilité L1-anglais de la durée de la syllabe est (statistiquement) significativement plus élevée que L1-BP44,58. Le Varco-S (Figure 7B et Tableau supplémentaire S1) semble quelque peu corrélé à la L1 et à la L2 du même groupe linguistique. Au fur et à mesure que la variabilité de f0 et le débit de parole augmentent, le Varco-S diminue pour le L1-BP et semble diminuer et s’atténuer pour le L2-BP. Pour les productions anglaises, alors que la variabilité de f0 et le débit de parole augmentent, Varco-S augmente et s’atténue pour L1-anglais et L2-anglais.
En ce qui concerne le ET pour les voyelles ou les consonnes (SD-V_C, Figure 7D et la Table supplémentaire S1), nos résultats montrent certaines similitudes avec la performance de Varco-S (Figure 7B). Par exemple, un débit de parole plus élevé, une durée de pause et une variabilité f0 favorisent une trajectoire descendante-montante du SD-V_C pour L1-BP et pour le L2-BP. Dans les productions anglaises, bien que ces caractéristiques prosodiques soient plus élevées, le SD-V_C diminue légèrement, s’atténue pour L1-anglais, augmente légèrement, puis s’atténue pour L2-anglais. La corrélation Varco-S et SD-V_C avec L1-L2 des mêmes groupes linguistiques peut s’expliquer en partie par l’effet Lombard, qui fait référence à l’altération des paramètres acoustiques dans la parole due au bruit de fond59.
Dans le discours étranger, en fonction de la complexité de la tâche (par exemple, lire un discours), les locuteurs ont utilisé des stratégies acoustiques similaires sur L1 et L259,60. D’une part, Marcoux et Ernestus ont constaté que les mesures f0 (plage et médiane) dans le discours lombard L2 suggèrent que les anglophones L2 étaient influencés par leur néerlandais L161,62. D’autre part, des résultats plus récents suggèrent que, bien que l’on s’attende à ce que le discours lombard L2 diffère du discours lombard L1 en raison de la charge cognitive plus élevée lors de l’expression de la L2, les anglophones de L2 produisent un discours lombard dans la même direction que les anglophones de L163. La mesure dans laquelle nos résultats sont alignés avec Marcoux et Ernestus63 et divergent de Waaning59, Villegas et al.60, et Marcoux et Ernestus61,62 nécessite une enquête plus approfondie.
Figure 7 : Modèles additifs généralisés pour les caractéristiques métriques. Sur l’axe Y, la variable réponse (les caractéristiques métriques à modéliser) ; sur l'axe des abscisses, les variables prédictives (le facteur « Langue » et les covariables dans les modèles additifs qui fourniront la forme et les trajectoires des courbes (c.-à-d. les effets de lissage : « Langue + covariables »), et le produit de la « Langue » et d'une caractéristique métrique qui fournira une projection plus précise de la variable de réponse (c.-à-d. interactions factor-smooth : 'covariable :Langue'). Abréviation : GAMs = Generalized Additive Models. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Résultats pour la perception de la parole
En ce qui concerne les alignements de voix BP, dans l’alignement #1 (Figure 8A), la voix de feuille #3 a été jugée comme étant la voix cible. En fait, la voix cible était la voix #4. Les résultats ne montrent aucune différence statistiquement significative (voir le tableau supplémentaire S1) entre la feuille #3 (83 %) et la voix cible #4 (71 %). Dans la file d’attente #2 (Figure 8B), une comparaison entre la voix cible #3 (40 %) et la feuille #4 (20 %) n’a pas non plus montré de différence statistiquement significative (voir le tableau supplémentaire S1) pour les listes de voix anglaises. Dans la file d’attente #1 (Figure 9A), il n’y avait pas de différence significative (voir le tableau supplémentaire S1) entre le fleuret #2 (26 %) et la voix cible #4 (54 %).
Dans l’analyse de la similarité de voix, la similarité cosinusoïdale (CoSim) et la distance euclidienne (EucDist, [EucDist transformed]54) ont montré une corrélation cohérente entre le foil #3 et la cible pour la gamme de BP #1 (CoSim = 0,99 ; EucDist = 77,4, [0,93]). La corrélation entre le fleuret #4 et la cible était tout aussi forte dans la gamme BP #2 (CoSim = 0,99, EucDist = 76,3, [0,93]). Dans la gamme anglaise #1, la corrélation était cohérente pour CoSim (0,83), mais faible à satisfaisante pour EucDist (213,0, [0,47]. Dans l’ensemble, CoSim et EucDist ont été des techniques satisfaisantes pour déterminer la similitude des voix. De plus, CoSim a fonctionné un peu plus efficacement, comme l’ont expliqué Gahman et Elangovan52(voir le tableau supplémentaire S1).
En termes de similitude, qu’est-ce qui aurait pu conduire à une augmentation des fausses alarmes ? Les caractéristiques acoustiques prosodiques ont montré que, bien que les feuilles et les voix cibles se comportaient (statistiquement) significativement différemment - à l'exception des alignements présentés dans Figure 8A,B et Figure 9A-, les choix des auditeurs se sont quelque peu diversifiés le long des différents feuilles dans les autres alignements (Figure 8C,D, et Figure 9B-D). Un tel jugement semble dépendre davantage d’une (ou peut-être plusieurs) caractéristique acoustique spécifique que les locuteurs partagent que de toute une classe de caractéristiques acoustiques prosodiques. Par exemple, notre étude a présenté plusieurs caractéristiques (co)variant entre les productions ; Néanmoins, les résultats perceptifs montrent les préférences des jugements pour qu'une feuille spécifique corresponde à la voix cible8,35,64,65. D’autres analyses sont nécessaires dans les travaux futurs.
Il convient de noter que le choix d’une matrice paramétrique multidimensionnelle pour la similarité acoustique66 est celui présenté dans cette étude. Nos résultats sont alignés avec des études antérieures qui utilisaient des caractéristiques acoustiques basées sur f0, VQ et intensity9,35. De telles fonctionnalités sont remarquablement suggérées pour les tâches de comparaison de haut-parleurs dans le domaine de l’investigation 9,66. Il est néanmoins important de souligner que dans la présente recherche, aucune des feuilles n'a été prédite comme étant similaire à la voix cible, bien que nous ayons utilisé une variante des directives de McFarlane 16,17 dans la préparation des alignements vocaux pour la reconnaissance des locuteurs à accent étranger. De plus, nous devons souligner que notre procédure d'alignement des voix contient des différences importantes par rapport aux directives de McFarlane, y compris la longueur du stimulus, le nombre de voix, la sélection des feuilles (randomisée ici) et le style de parole.
Dans quelle mesure les caractéristiques acoustiques prosodiques de f0, la qualité et l'intensité de la voix semblent être liées à la perception des auditeurs dépendrait fortement du style de parole utilisé dans la recherche. Ici, nous avons utilisé des passages de lecture. La majorité des études sur les témoins auditifs optent pour des stimuli (semi-)spontanés comme solution équilibrée - par exemple, le corpus DyVis 67 - qui a été largement utilisé dans les enquêtes contemporaines sur les témoins auditifs28,68. La raison qui nous a amenés à choisir les tâches de lecture est que notre corpus, au moment de la composition de ce manuscrit, était constitué exclusivement de données obtenues à partir de tâches de lecture. Il est toutefois important de reconnaître que le processus de compilation d’un corpus (semi-)spontané est déjà en cours. De plus, le fait de lire une histoire peut générer un niveau fiable d’uniformité et de variation, à la fois au sein du locuteur et entre les locuteurs. Cela facilite l’accent sur les caractéristiques prosodiques ou phonétiques, individuelles ou dialectales, dans des situations impliquant une comparaison de voix. Cela devient particulièrement visible dans les cas de charge vocale lors de la production d’un accent étranger, même parmi les locuteurs compétents 8,9,23,54.
Figure 8 : Diagrammes contenant les résultats des quatre alignements réalisés par les auditeurs brésiliens. (A,B) Différence non significative entre la voix cible (en bleu) et une feuille (en bleu clair). (C,D) différences significatives par rapport aux feuilles et à la voix cible. Abréviation : NS = non significatif. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 9 : Diagrammes à barres contenant les résultats des quatre alignements effectués par les auditeurs américains. (A) Différence non significative entre la voix cible (en rouge) et une feuille (en rose). (B, C, D) Différences significatives entre les foils et la voix cible. Abréviation : NS = non significatif. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Tableau supplémentaire S1 : Statistiques de production de la parole - Modèles additifs généralisés (GAMs) : Les statistiques F (degrés de liberté), le R2 ajusté de chaque caractéristique prosodique-acoustique statistiquement significative (Figure 6), et la métrique rythmique (Figure 7) par niveau de langue, ainsi que les valeurs individuelles de chaque terme lisse (les covariables). Statistiques de perception de la parole : Les statistiques de Kruskall-Wallis χ2 (degrés de liberté), les valeurs p et le η2 ajusté, ainsi qu'un test de Dunn post-hoc pour la comparaison par paires (Figure 8 et Figure 9) de chaque différence statistiquement non significative entre les paires de voix cible-feuille (Figure 8A,B et ="xfig">Figure 9A). Matrices de similarité acoustique pour la distance cosinusoïdale et euclidienne de chaque alignement. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.