$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Risultati per la produzione vocale
In questa sezione, abbiamo descritto le prestazioni delle caratteristiche prosodico-acustiche statisticamente significative e delle metriche ritmiche. Tali caratteristiche prosodiche erano il parlato, l'articolazione e la velocità di pausa, che sono correlati alla durata, e il luccichio, che è correlato alla qualità della voce. Le metriche del ritmo erano la deviazione standard (SD) della durata della sillaba, la SD della consonante, la SD della durata vocalica o consonantica e il coefficiente di variazione della durata della sillaba (vedi la Tabella supplementare S1).
La velocità del parlato (Figura 6A) diminuisce più rapidamente per l'inglese L1-L2 che per L1-L2 BP, sebbene la frequenza sia inferiore per entrambi i L2. La velocità del parlato è correlata a tre metriche: SD della durata delle sillabe (SD-S), SD delle vocali (SD-V) e il coefficiente di variazione sillabica (Varco-S). È anche importante tenere presente che sia il gruppo AmE-S che il gruppo Bra-S sono competenti nei loro L2. Sembra che tale velocità sia influenzata dai valori più elevati di durata delle sillabe e dalla minore variabilità prodotta da L1-L2 BP, causando pendenze meno ripide.
Il tasso di articolazione (Figura 6D) è correlato a SD-S, Varco-S, così come il Syllabic Rhythm Ratio (RR-S); quest'ultimo rappresenta il rapporto tra sillabe più brevi e più lunghe. Tali metriche sembrano influenzare la velocità di articolazione proprio come la velocità del discorso influenzata a causa della lunghezza della frase e della variazione della durata che portano a una maggiore pianificazione del discorso L2 e al carico cognitivo L29,23,54. Potrebbe essere richiesto un carico cognitivo-linguistico più elevato nel dominio della lunghezza della frase in modo tale che i parametri prosodici-acustici siano influenzati55.
Per quanto riguarda le caratteristiche prosodico-acustiche dei tassi di parlato e articolazione, i nostri risultati suggeriscono che più un parlante varia la durata delle sillabe (e delle vocali), più bassi sono tali tassi. Ipotizziamo che la percezione del parlato sia della L1 che della L2 BP suoni un po' più lenta rispetto all'inglese L1 e L2 e che l'inglese L1 suoni più velocemente di tutti gli altri livelli linguistici. Questo fatto potrebbe essere collegato al ritmo del parlato e all'ipotesi che mentre L1-L2 BP si inclina verso il polo temporizzato di sillaba del continuum ritmico, L1-L2 English si muove verso il polo temporizzato di accento21,22.
Il luccichio locale, Figura 6B, è influenzato da SD-S e Varco-S. Per il luccichio locale, entrambe le produzioni di Bra-S, L1-BP e L2-English presentano una traiettoria in qualche modo monotona all'aumentare della variabilità della durata della sillaba (SD e Varco, vedi Tabella supplementare S1). La percezione dello sforzo vocale potrebbe essere evidente durante l'ascolto delle produzioni di Bra-S a causa di una bassa variazione che oscilla tra gli 8,5 e i 9 dB. Il parlato di Bra-S è influenzato dal carico vocale. L1-BP è fortemente influenzato dalla lunghezza della frase, essendo meno sensibile alle variazioni elevate della durata delle sillabe (il modello ritmico BP mostra meno variazioni sillabiche22,56).
La frequenza delle pause (Figura 6C) mostra che i parlanti di inglese L2 producono pause più lunghe (da 200 ms a 375 ms) rispetto a quelli di L1-English, L1-BP e L2-BP (media di 30 ms per L1-English, 50 ms per L1-BP e 100 ms per L2-BP). La pianificazione del parlato, in questo caso, potrebbe aver influenzato la produzione di inglese L2 a causa dell'aumento dell'attività cerebrale54,57. Ci si aspetta che una maggiore competenza linguistica si traduca in una maggiore velocità di lettura e span54; tuttavia, anche per i parlanti esperti di L2, i compiti di lettura presentavano un maggiore sforzo negli aspetti cognitivi di ordine superiore del parlato straniero e nell'elaborazione del linguaggio54,57. I nostri risultati mostrano, almeno su base preliminare, che i parlanti L2-BP possono essere meno influenzati dalle pause rispetto all'inglese L2 a causa delle differenze nel modello ritmico di entrambe le lingue.

Figura 6: Modelli additivi generalizzati per le caratteristiche prosodico-acustiche. Sull'asse Y, la variabile di risposta (le caratteristiche acustiche da modellare); sull'asse X, le variabili predittive (il fattore 'Lingua' e le covariate nei modelli additivi che forniranno la forma e le traiettorie delle curve (cioè gli effetti di livellamento: 'Lingua + covariate'), e il prodotto della 'Lingua' e una caratteristica metrica che fornirà una proiezione più accurata della variabile di risposta (cioè, interazioni fluide tra fattori: 'covariata:Lingua'). Abbreviazione: GAM = Modelli additivi generalizzati. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
In relazione alle metriche del ritmo, per SD-S (Figura 7A), i nostri risultati rivelano che più un parlante varia la curva f0 e aumenta la velocità del parlato, più SD-S diminuisce per tutti i livelli linguistici (un effetto speculare di Figura 6A). Nel caso della SD per le consonanti (SD-C, Figura 7C), L1-BP, contrariamente all'inglese L1, esegue una bassa variazione all'aumentare della velocità del parlato o della durata della pausa. Tale direzione SD è prevista poiché la variabilità della durata delle sillabe in L1-inglese è (statisticamente) significativamente più alta di L1-BP44,58. Il Varco-S (Figura 7B e Tabella supplementare S1) sembra in qualche modo correlato alla L1 e alla L2 dello stesso gruppo linguistico. All'aumentare della variabilità f0 e della velocità del parlato, il Varco-S diminuisce per L1-BP e sembra diminuire e attenuarsi per L2-BP. Per le produzioni in inglese, mentre la variabilità f0 e la velocità del parlato aumentano, il Varco-S aumenta e si attenua per L1-English e L2-English.
Per quanto riguarda la SD per vocali o consonanti (SD-V_C, Figura 7D e Tabella supplementare S1), i nostri risultati mostrano alcune somiglianze con le prestazioni Varco-S (Figura 7B). Ad esempio, una maggiore velocità del parlato, la durata della pausa e la variabilità f0 promuovono una traiettoria di caduta-aumento dell'SD-V_C per L1-BP e per L2-BP. Nelle produzioni inglesi, mentre tali caratteristiche prosodiche sono più elevate, l'SD-V_C diminuisce leggermente, si attenua per l'inglese L1, aumenta leggermente e poi si attenua per l'inglese L2. La correlazione Varco-S e SD-V_C con la L1-L2 degli stessi gruppi linguistici può essere parzialmente spiegata dall'Effetto Lombard, che si riferisce all'alterazione dei parametri acustici nel parlato dovuta al rumore di fondo59.
Nel discorso straniero, a seconda della complessità del compito (ad esempio, leggere il discorso), i parlanti hanno utilizzato strategie acustiche simili sia su L1 che su L259,60. Da un lato, Marcoux ed Ernestus hanno scoperto che le misure f0 (intervallo e mediana) nel linguaggio lombardo L2 suggeriscono che i parlanti inglesi L2 erano influenzati dal loro 61,62. D'altra parte, risultati più recenti suggeriscono che, sebbene ci si aspetti che il linguaggio lombardo L2 differisca dal parlato lombardo L1 a causa del carico cognitivo più elevato quando si parla il linguaggio L2, i parlanti inglesi L2 hanno prodotto un discorso lombardo nella stessa direzione dei parlanti inglesi L163. La misura in cui i nostri risultati sono allineati con Marcoux ed Ernestus63 e divergono da Waaning59, Villegas et al.60 e Marcoux and Ernestus61,62 necessita di ulteriori indagini.

Figura 7: Modelli additivi generalizzati per le caratteristiche metriche. Sull'asse Y, la variabile di risposta (le caratteristiche metriche da modellare); sull'asse X, le variabili predittive (il fattore 'Lingua' e le covariate nei modelli additivi che forniranno la forma e le traiettorie delle curve (cioè gli effetti di livellamento: 'Lingua + covariate'), e il prodotto della 'Lingua' e una caratteristica metrica che fornirà una proiezione più accurata della variabile di risposta (cioè, interazioni fluide tra fattori: 'covariata:Lingua'). Abbreviazione: GAM = Modelli additivi generalizzati. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Risultati per la percezione del parlato
In relazione alle formazioni vocali BP, nella formazione #1 (Figura 8A), la voce foil #3 è stata giudicata come la voce target. In effetti, la voce di destinazione era la voce #4. I risultati non mostrano differenze statisticamente significative (vedi Tabella supplementare S1) tra il fioretto #3 (83%) e la voce target #4 (71%). Nella formazione #2 (Figura 8B), un confronto tra la voce target #3 (40%) e la foil #4 (20%) non ha mostrato alcuna differenza statisticamente significativa (vedi Tabella supplementare S1) per le formazioni vocali inglesi. Nella formazione #1 (Figura 9A), non c'era alcuna differenza significativa (vedi Tabella supplementare S1) tra la foil #2 (26%) e la voce target #4 (54%).
Nell'analisi della somiglianza vocale, sia la somiglianza del coseno (CoSim) che la distanza euclidea (EucDist, [EucDist transformed]54) hanno mostrato una correlazione coerente tra il foil #3 e l'obiettivo per la linea BP #1 (CoSim = 0,99; EucDist = 77,4, [0,93]). La correlazione tra la lamina #4 e il bersaglio era altrettanto forte nella linea BP #2 (CoSim = 0,99, EucDist = 76,3, [0,93]). Nella formazione inglese #1, la correlazione era coerente per CoSim (0,83(, ma da debole a soddisfacente per EucDist (213,0, [0,47]. Nel complesso, sia CoSim che EucDist sono state tecniche soddisfacenti nel determinare la somiglianza vocale. Inoltre, CoSim ha funzionato in modo leggermente più efficace, come indicato da Gahman e Elangovan52(vedi Tabella supplementare S1).
In termini di somiglianza, cosa potrebbe aver portato ad un aumento dei falsi allarmi? Le caratteristiche prosodico-acustiche hanno dimostrato che, sebbene le lamine e le voci target si siano comportate (statisticamente) in modo significativamente diverso - con un'eccezione per le formazioni presentate in Figure 8A,B e Figure 9A - le scelte degli ascoltatori si sono in qualche modo diversificate lungo diverse lamine nelle altre formazioni (Figure 8C,D e Figure 9B -D). Tale giudizio sembra dipendere più da una (o forse più) caratteristica acustica specifica che i diffusori condividono che da un'intera classe di caratteristiche prosodico-acusiche. Ad esempio, il nostro studio ha presentato diverse caratteristiche che (co)variano tra le produzioni; Tuttavia, i risultati percettivi mostrano le preferenze dei giudizi per una specifica lamina in modo che corrisponda alla voce di destinazione8,35,64,65. Ulteriori analisi sono necessarie nei lavori futuri.
È degno di nota considerare la scelta di una matrice parametrica multidimensionale per la somiglianza acustica66 come quella presentata in questo studio. I nostri risultati sono in linea con studi precedenti che hanno utilizzato caratteristiche acustiche basate su f0, VQ e intensity9,35. Tali funzionalità sono notevolmente suggerite per le attività di confronto dei parlanti nel campo forense9,66. È tuttavia importante sottolineare che nella presente ricerca, nessuna delle lamine è stata prevista per essere simile alla voce target, sebbene abbiamo utilizzato una variante delle linee guida di McFarlane16,17 nella preparazione delle formazioni vocali per il riconoscimento del parlante con accento straniero. Inoltre, dobbiamo sottolineare che la nostra procedura di formazione delle voci contiene importanti differenze rispetto alle linee guida di McFarlane, tra cui la lunghezza dello stimolo, il numero di voci, la selezione dei fogli (randomizzati qui) e lo stile del discorso.
In che misura le caratteristiche prosodico-acustiche di f0, la qualità della voce e l'intensità sembrano essere correlate alla percezione degli ascoltatori dipenderà fortemente dallo stile di conversazione utilizzato nella ricerca. Qui, abbiamo usato i passaggi di lettura. La maggior parte degli studi sui testimoni oculari opta per stimoli (semi-) spontanei come soluzione bilanciata, ad esempio, il corpus DyVis67, che è stato ampiamente impiegato nelle indagini contemporanee sui testimoni oculari28,68. Il motivo che ci ha spinto a scegliere i compiti di lettura è che il nostro corpus, al momento della composizione di questo manoscritto, era costituito esclusivamente da dati ottenuti da compiti di lettura. È tuttavia importante riconoscere che il processo di compilazione di un corpus (semi) spontaneo è già in corso. Inoltre, l'atto di leggere una storia può generare un livello affidabile di uniformità e variazione, sia all'interno che all'interno dell'oratore. Ciò facilita l'enfasi sulle caratteristiche prosodiche o fonetiche - individuali o dialettali - in situazioni che coinvolgono il confronto vocale. Ciò diventa particolarmente evidente nei casi di carico vocale durante la produzione di un accento straniero, anche tra i parlanti esperti 8,9,23,54.

Figura 8: Grafici a barre contenenti i risultati per le quattro formazioni effettuate dagli ascoltatori brasiliani. (A,B) Differenza non significativa tra la voce di destinazione (in blu) e una lamina (in azzurro). (C,D) differenze significative rispetto ai foil e alla voce di destinazione. Abbreviazione: NS = non significativo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 9: Grafici a barre contenenti i risultati per le quattro formazioni effettuate dagli ascoltatori americani. (A) Differenza non significativa tra la voce target (in rosso) e una lamina (in rosa). (B, C, D) Differenze significative tra i foil e la voce di destinazione. Abbreviazione: NS = non significativo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Tabella supplementare S1: Statistiche sulla produzione del parlato - Modelli additivi generalizzati (GAM): Le statistiche F (gradi di libertà), l'R2 aggiustato di ogni caratteristica prosodico-acustica statisticamente significativa (Figura 6) e la metrica del ritmo (Figura 7) per livello linguistico, nonché i valori individuali di ogni termine liscio (le covariate). Statistiche sulla percezione del parlato: le statistiche di Kruskall-Wallis χ2 (gradi di libertà), i valori p e il η2 aggiustato, nonché un test di Dunn post-hoc per il confronto a coppie (Figura 8 e Figura 9) di ciascuna differenza statisticamente non significativa tra le coppie di voci target-foil (Figura 8A,B e ="xfig">Figura 9A). Matrici di somiglianza acustica per la distanza coseno ed euclidea di ciascuna formazione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.