Production de la parole en réponse à de multiples perturbations du feedback auditif (Speech production in response to multiple perturbations of auditory feedback) (2020)

Abstract: Des études antérieures ont montré que la production de la parole dépend des conditions du feedback auditif. Cette étude vise à investiguer les interactions entre les effets de trois facteurs différents sur la production de la parole : 1) le retard du feedback auditif (DAF), 2) le décalage de la f0 du feedback auditif et 3) la complexité des syllabes qui composent les énoncés. Nous avons manipulé le feedback auditif de 20 locutrices francophones pendant la répétition de trois phrases. Nous avons pu observer que plus de la moitié des participantes ont tendance à suivre la direction du décalage de la f0 du feedback auditif en recevant en continu cette perturbation. La position syllabique des voyelles est un facteur important affectant l’effet des perturbations du feedback auditif. Cependant les analyses décrites dans cette étude ne montrent pas un effet interactif du DAF et du décalage de la f0 sur la production de la parole.

## état de l'art il est bien connu que les locuteurs réagissent rapidement au décalage de la fréquence fondamentale (f0) de leur feedback auditif. en général, ils produisent des réponses compensatoires. c'est-à-dire qu'ils changent leur f0 dans la direction opposée à celle du décalage, lors de la production des voyelles continues (ex : @xcite , des mots monosyllabiques ou multi-syllabiques @xcite , des phrases @xcite , et même en présence d'un retard du feedback auditif (daf, ici pour delayed auditory feedback, @xcite ) ou d'une perturbation du volume du feedback auditif @xcite . de nombreux facteurs ont été signalés comme affectant la latence ou l'amplitude des réponses des locuteurs au décalage de la f0. tout d'abord, la durée syllabique doit être suffisamment longue pour que les locuteurs puissent répondre au décalage @xcite . la vitesse de la réponse au décalage est proportionnelle à celle du déclenchement du décalage @xcite . de plus, les réponses à cette perturbation du feedback auditif dépendent du contrôle dynamique de la f0 par les locuteurs : dans les tâches qui nécessitent un contrôle précis et dynamique de la f0, l'amplitude des réponses est plus importante, la latence et le temps pour arriver au pic des réponses sont plus courts @xcite . il est également important de noter que certains locuteurs suivent parfois la direction du décalage de la f0. cela se produit davantage lorsque le décalage de la f0 est prévisible @xcite ou lorsque la plage de décalage est importante @xcite . de plus, il a été montré que la direction de la réponse des locuteurs était dépendante de la tâche. par exemple, il a été prouvé que les mécanismes contrôlant les réponses au décalage de la f0 du feedback auditif étaient sensibles à l'inflexion prévue de la f0 @xcite . la tendance à suivre ou contrer la perturbation de la f0 est également liée aux fluctuations du comportement du système de production @xcite et à l'application de la perturbation à tous les essais de l'expérience ou seulement à certains essais @xcite . si les locutrices utilisent un modèle interne @xcite pour contrôler leur production de la parole, lorsque les locuteurs suivent la direction de la perturbation de la f0, il semble que l'écart entre les valeurs prévues et perçues de la f0 augmente même. pourquoi alors les locuteurs suivent-ils parfois la direction de la perturbation ? ce comportement par ailleurs ressemble à celui observé quand les locuteurs produisent leurs énoncés de façon simultanée à ceux produits par une autre personne, car dans ce cas, ils tendent à imiter les caractéristiques de la voix de cette personne @xcite . le comportement du système sensorimoteur lors de la production de la parole pourrait donc dépendre à la fois des conditions du feedback sensoriel et de l'attribution de l'agentivité de la voix entendue. il manque toutefois à la littérature une étude systématique de la manière dont les facteurs définissant les conditions du feedback sensoriel interagissent. dans cette étude, nous étudions les interactions entre les effets du daf, de la perturbation de la f0 du feedback auditif et de la complexité des syllabes composant les énoncés produits sur la production de la parole. ## expérimentation les données de cette étude ont été obtenues auprès de 20 locutrices francophones. toutes les participantes étaient étudiantes universitaires ayant le français comme langue maternelle, et n'ayant pas de problèmes d'audition et de parole connus. les participantes ont été divisées en deux groupes de dix selon la direction du décalage de la f0 dans leur feedback auditif (voir plus de détails ci-dessous). trois phrases de cinq syllabes, se différenciant en complexité syllabique, ont été créées. les trois phrases se composent respectivement et principalement de syllabes dont la structure est 1) cv : vivien vit le vin ; 2) cvc : jacqueline gère le jour ; 3) ccv : bradley brise le bras. l'expérience s'est effectuée dans une chambre sourde. les participantes, assises devant l'ordinateur donnant les consignes, portaient un micro et un casque. les participantes percevaient leur voix, soit manipulée, soit normale, à travers le casque. l'expérience a commencé par une phase de familiarisation au daf. il a été demandé aux participantes de lire le court texte français « la bise et le soleil » avec un daf de 120 ms. pendant cette phase de familiarisation, le volume du feedback auditif dans le casque a été ajusté afin de minimiser la perception par les participantes de leur propre voix en dehors du casque @xcite . ensuite, dans la phase de test, nous avons demandé aux participantes de répéter les trois phrases en leur rythme confortable. les essais expérimentaux (chacun consistant en une répétition des trois phrases dans un ordre aléatoire différent) ont été organisés en blocs de six. au total, le test se compose de 16 blocs. les essais composant le premier bloc ont été considérés comme des essais de contrôle, puisqu'il n'y avait aucune altération du feedback auditif. pendant tous les essais de chaque bloc suivant, la f0 du signal du feedback auditif a été décalée d'une valeur constante tout le long du bloc (zéro, un ou deux demi-tons). chaque degré de perturbation de la f0 a été appliqué à cinq blocs choisis au hasard. pour les 10 participantes composant le groupe 1, le décalage de la f0 était toujours positif, tandis que pour les 10 participantes composantes le groupe 2, le décalage de la f0 était toujours négatif. au cours de chaque essai, la valeur de daf a été choisie au hasard parmi 0, 60 et 120 ms. chaque valeur de daf a donc été appliquée deux fois dans chaque bloc. ## analyse et résultats nous avons caractérisé les énoncés produits par nos participantes en analysant la durée des voyelles et la valeur médiane de la f0 de chaque voyelle. nous avons d'abord étiqueté à la main une répétition de chaque phrase produite dans les essais de contrôle de chaque locutrice. les frontières des phrases et des voyelles placées à la main ont été projetées sur les autres répétitions d'une même locutrice au moyen d'une procédure basée sur le dynamic time warping @xcite s'appuyant sur une représentation cepstrale des énoncés (incluant les coefficients de 2 à 13 et leur deltas). en raison de la présence fréquente du dévoisement à la fin de chaque essai (comprenant une répétition des trois phrases), nous avons écarté les valeurs de f0 extraites des voyelles finales des essais. ## discussion contrairement à la plupart des études précédentes indiquant que les locuteurs produisaient surtout des commandes motrices compensatoires en réponse à des perturbations inattendues de la f0 du feedback auditif, dans cette étude, plus de la moitié des participantes ont tendance à suivre la direction du décalage de la f0, autrement dit, à adapter leurs commandes motrices au feedback auditif afin de stabiliser leur f0 lorsque le feedback auditif est perturbé de façon continue pendant la production de phrases. en plus, cette adaptation se produit rapidement. plusieurs études montrent que dans la parole synchronisé (lorsque deux locuteurs produisent les mêmes énoncés de façon simultanée), un locuteur tend à imiter la voix qu'il entend. cela se produit même lorsque la voix entendue masque la voix du locuteur @xcite . de plus il a été démontré que dans les tâches de parole synchronisée, la suppression des activations du cortex auditif, qui est interprétée comme un index de la perception de notre propre voix, était absente @xcite . en combinant le retard du feedback auditif avec la perturbation de la f0, nous avons produits des conditions d'énonciation qui se rapprochent de la parole synchronisée (ou les locuteurs ne sont jamais parfaitement synchronisés). il est donc raisonnable d'en déduire que nos participantes n'ont pas traité le signal acoustique perçu comme le produit de leur propre activité phonatoire, mais comme celle d'une autre locutrice. il est donc possible que les locutrices aient intégré le signal entendu lors de la production des phrases dans leur modèle prédictif interne pour anticiper le déroulement au fil du temps du signal entendu @xcite . notre recherche fournit donc un nouveau paradigme pour explorer le sens de l'agentivité en parole et les résultats obtenus nous montrent que l'attribution de l'agentivité dans la production de la parole est flexible et dépendante des conditions d'énonciation. conformément à ce qui a été observé dans les études précédentes (ex : @xcite , en réponse au retard du feedback auditif, les locuteurs allongent leurs syllabes, surtout les syllabes accentuées. cette réponse a pour but de réduire le décalage entre les conséquences attendues des commandes motrices et les caractéristiques du signal acoustique. l'étude @xcite a cependant analysé la production de logatomes isolés composés uniquement de syllabes cv. par conséquent, la sensibilité accrue des syllabes accentuées au daf, par rapport aux syllabes non accentuées, pourrait être due aussi bien au fait que les voyelles accentuées sont par nature plus longues que les non accentuées, qu'à leur position dans la structure métrique. en demandant à nos participants de prononcer des phrases dans lesquelles la complexité syllabique a été systématiquement manipulée, nous avons pu montrer que la sensibilité accrue des voyelles accentuées au daf est principalement due à leur position dans la structure métrique. car autrement on aurait dû observer un effet de la structure syllabique, étant donné que les voyelles contenues dans les syllabes cv sont plus longues que celles contenues dans des syllabes dont la structure est plus complexe. de plus, en demandant aux locuteurs de prononcer des phrases contenant plusieurs syntagmes accentuels, nous avons montré que la réponse au daf est modulée par la présence d'un accent au niveau du syntagme accentuel. ces résultats ont des implications importantes sur le rôle de la structure métrique et du phrasé dans le contrôle moteur de la parole qui méritent des recherches supplémentaires. pour les locutrices qui ont suivi la direction du décalage de la f0 du feedback auditif, le décalage de la f0 et le daf n'ont pas d'effets interactifs sur la durée des voyelles des trois types de phrase. cela pourrait signifier que le fait d'intégrer le feedback auditif dans leur système de prédiction pendant la production de la parole ne suffit pas à les aider à mieux résister au daf. cependant, nous observons une absence de l'effet de renforcement du daf de 120 ms par rapport celui de 60 ms sur les voyelles non accentuées pour ces locutrices. il sera donc intéressant de comparer les résultats de ces deux groupes de locutrices aux groupes de locutrices qui produisent ces mêmes phrases avec un seul type de perturbation du feedback auditif (soit le daf, soit le décalage de la f0).