THESE de DOCTORAT de l’UNIVERSlTE PARIS 6 Ecole doctorale SMAE Laboratoire d’Acoustique Musicale (UPMC, CNRS, Ministère de la Culture) Spécialité : Acoustique-Phonétique Sujet de la thèse : Communiquer en environnement bruyant : de l’adaptation jusqu’ Présentée par Maëva Pour obtenir le grade 70 p g RSITE PARIS 6 Soutenue le 18 Juin 2007 devant un jury composé de . Madame Danièle DUBOIS (IJLRDA-LAM/LCPE) Directrice de thèse Monsieur Antoine GIOVANNI (LAPC) d’adaptation du locuteur à la situation de communication.
C’est pourquoi nous avons tout d’abord examiné en quoi les différentes modifications acoustiques et rticulatoires peuvent être interprétées en terme de stratégies de communication visant à émerger du bruit ambiant, à faciliter la reconnaissance audiovisuelle des unités phonétiques pour l’interlocuteur, ? renforcer les indices prosodiques de structuration de Pénoncé ou encore les mots de l’énoncé portant le plus d’information.
Nous avons apporté plusieurs arguments en faveur d’une adaptation de la parole dans le bruit qui ne serait pas uniquement vocale, réflexe et subie, mais également en partie intentionnelle, communicationnelle et gérable par le locuteur. Pour cela, nous avons enregistré deux rincipales bases de données constituées de parole semi- spontanée en interaction avec un interlocuteur et pour une immersion des locuteurs dans le bruit par le biais de haut-parleurs.
Nous avons au préalable montré l’apport de ces méthodologies pour pouvoir tester nos hypothèses sur le forçage vocal et sur l’adaptation de la parole dans le bruit. ‘examen individuel des comportements d’adaptation de la parole dans le bruit nous a permis de mettre en évidence des différences au niveau de l’adoption combinée des différentes stratégies de communication -celles-ci n’étant pas équivalentes vis à vis de la harge qu’elles font porter au larynx- ainsi qu’au niveau de la réorganisation de l’adaptation en fonction du contexte (type et niveau de bruit).
Nous avons pu relier ces variabilités comportementales ? des profils laryngés différents, ouvrant en cela de nouvelles perspectives pour l’étude et la prév 2 OF no profils laryngés différents, ouvrant en cela de nouvelles perspectives pour l’étude et la prévention du forçage vocal. Mots clés : Forçage vocal, Effet Lombard, Production de la parole, Bruit, Stratégies d’adaptation.
ABSTRACT This work originates from the observation that some people are ore Iikely than others to develop voice disorders when they offen have to communicate in adverse conditions such as noisy environments. This thesis aims at understanding What induces these differences, ln order to prevent vocal straining. To account for these differences in sensibility, previous studies have essentially focused on the variability in physiological constitutions as well as on the environmental factors people subject to vocal straining are confronted with.
The work presented here rather explores the hypothesis that these differences could also result from an adaptation behaviour of the speaker to the particular ommunicative situation. Firstly, we examined how the different acoustic and articulatory speech modifications can be interpreted as indicators of communicative strategies adopted by the speaker to emerge from the ambient noise, to facilitate the audiovisual perception of phonetic units, to enhance the prosodic cues of discourse structure or to highlight words which are more informative.
Several arguments are put fonuard for considering speech adaptation in noise not onty as vocal, inflicted and reflex but also as cognitive, communicational and monitored by the speaker. ln order to assess this point, two main databases of semi-sponta ere recorded for which 3 no recorded for which speakers were playing interactive games in noise played over loudspeakers. These methodologies were preliminarily assessed considering our hypotheses on vocal straining and speech adaptation in noisy environments.
The inter-individual comparison of adaptation behaviours lead us to point out some differences in the combined use of theses different communicative strategies -not equivalent in terms of load for the larynx- and in the reorganization of adaptation strategies for varying noise types and levels. Finally these varying adaptation behaviours were related to different aryngeal profiles. Therefore these results offer a new perspective for the study and prevention of Kewuords : Vocal straining, Lombard effect, Speech production, Noise, Adaptation strategies. Remerciements Dans le but de mener des recherches sur le forçage vocal et de me former, à travers cette thèse, au métier de chercheur, je n’aurais difficilement pu rêver d’un meilleur environnement pluridisciplinaire que celui qui m’a été offert par le co-encadrement de Nathalie Henrich, acousticienne de la voix et de Danièle Dubois, psycholinguiste, et par le foisonnement d’idées du Laboratoire d’Acoustique Musical.
Je suis également très reconnaissante à mes encadrants de m’avoir proposé ce sujet de thèse pluridisciplinaire pour lequel je me suis passionnée durant ces années, et qui m’ouvre aujou d’hui de nombreuses perspectives. Je souhaite donc avant tout remercier Nathalie Henrich, sans qui cette belle aventure n’aurait pu avoir lieu.
Je suis très heureuse qu’elle ait accepté de m’encadrer comme sa « première thésarde e mesure la chance d’avoir 4 OF no heureuse qu’elle ait accepté de m’encadrer comme sa « première thésarde Je mesure la chance d’avoir eu une directrice de thèse aussi jeune, rillante et passionnée, ayant montré une grande implication dans cet encadrement, tant par son enthousiasme que par sa disponibilité. Elle représente pour moi un modèle de rigueur scientifique, de dynamisme et de gestion des relations humaines, qui continuera de me guider après cette thèse.
Je voudrais en particulier lui témoigner ma grande reconnaissance pour la confiance qu’elle m’a accordée en me laissant développer très librement mes propres idées et m’orienter vers d’autres champs de recherche et disciplines que les siens. Avec franchise, elle m’a toujours exprimé son désaccord sur ertains points mais elle a en même temps toujours témoigné d’une grande tolérance en respectant mes arguments et en cherchant à les comprendre. Au-delà de l’encadrement scientifique, j’ai énormément apprécié les grandes discussions que nous avons souvent eues, et qui m’ont tour ? tour émue, fait rire, fait réfléchir.
Je la remercie pour son amitié et pour m’avoir fait rencontrer Paul et Anna. Merci à eux également de m’avoir accueillie si souvent lors de mes déplacements sur Grenoble. Je voudrais également remercier Danièle Dubois qui représente une rencontre très importante dans a professionnelle. Ses positionnements épistémologiques et sa façon d’appréhender les problématiques humaines ont été une réelle révélation pour l’ingénieure de formation que j’étais, et ont fait résonner en moi beaucoup d’intuitions ou de doutes que je ressentais sans savoir clairement les exprimer.
A son contact, ‘e me suis initiée aux théories S OF no ressentais sans savoir clairement les exprimer. A son contact, je me suis initiée aux théories psychologiques et linguistiques. Mais surtout, elle m’a transmis les fondements d’une vraie démarche scientifique, où la rigueur ne réside as toujours là où on le penserait (dans le contrôle ultra- paramétré de la situation expérimentale, la mise en place de paradigmes classiques ou la quantification ? tout prix des phénomènes), mais avant tout dans la réflexion quant au sens de ce qu’on souhaite observer et de la démarche à adopter pour y parvenir.
Je suis consciente du trésor que représente cet enseignement, indépendamment des problématiques que je serai susceptible d’aborder par la suite. Une autre rencontre très marquante a été celle de Michèle Castellengo qui m’a fait découvrir le monde de la perception et de la voix.
Je voudrais non seulement lui témoigner ma reconnaissance pour son soutien constant, depuis l’obtention d’une bourse de thèse MRT jusqu’à mes récentes demandes de financement pour des stages post-doctoraux, mais aussi mon respect pour l’originalité et la richesse de ses idées de recherche, conjuguées à sa grande culture, son art de vivre et son humour que j’ai beaucoup appréciés durant mes années de thèse. Je tiens à remercier Jean-Dominique Polack en tant que directeur de thèse et directeur du Laboratoire d’Acoustique Musicale de m’avoir permis d’effectuer cette thèse dans un tel environnement cientifique, matériel et humain.
Le LAM m’a en effet offert un cadre incomparable de rencontres avec des acousticiens, des psychologues, des linguistes, des phoniatres, des orthophonistes, des phonéticiens, des chanteurs et des professeurs de ch linguistes, des phoniatres, des orthophonistes, des phonéticiens, des chanteurs et des professeurs de chant, propices à l’acquisition d’une bonne vue d’ensemble sur la voix et la parole. Je suis également consciente du privilège d’avoir pu participer ? plusieurs conférences internationales à l’étranger et d’avoir disposé de conditions et de matériels de rande qualité pour effectuer mes expériences.
Enfin, j’ai énormément apprécié l’ambiance musicale, chaleureuse, voire presque familiale que j’ai trouvée au LAM. Je voudrais à ce propos remercier tous les doctorants et les permanents du laboratoire pour leur accueil, en particulier Guillaume Pellerin, Pierre Leveau, Adrien Mamou-Manl, Séverine Morange, Caroline Cance, Nicolas Montgermont, François Blanc (pour les pauses thé salvatrices en fin de rédaction), Laurent Daudet, Catherine Fourcin et Pascal Lesaëc pour leur attention et pour les bons moments passés en leur compagnie.
Je ne peux manquer de remercier très chaleureusement Marion Dohen, Hélène Loevenbruck et Pauline Welby du GIPSA-lab avec lesquelles j’ai eu le plaisir de mener l’étude articulatoire pilote et auxquelles je dols énormément de ce que j’ai pu apprendre dans le domaine de la prosodie et de la phonétique articulatoire. Je remercie également beaucoup Lucie Bailly d’avoir contribué, par son excellent stage de DEA, à initier cette collaboration.
Je souhaite de tout cœur que celle-ci se poursuive sur les nombreux points restant à explorer ainsi que sur la validation perceptive de nos premiers résultats. Je veux maintenant manifester ma gratitude à l’égard d’Antoine Giovanni, Annie Rialland, Jean-Luc Zarader, Jean-Luc Schwart OF no à l’égard d’Antoine Giovanni, Annie Rialland, Jean-Luc Zarader, Jean-Luc Schwartz et Sten Ternstrôm pour avoir accepté avec autant d’enthousiasme de faire partie du jury de ma thèse.
Je suis à la fois très honorée et intimidée d’avoir l’avis de ces experts de différents champs disciplinaires, que je respecte infiniment pour leur travaux scientifiques. Je remercie tout particulièrement J-L. Schwartz et S. Ternstrbm d’avoir bien voulu lire et rapporter mon ravail, car je sais combien leur temps est précieux et je mesure la charge que cela peut représenter en plus lorsque l’on doit lire un manuscrit de plus de 200 pages dans une langue étrangère.
Tout ce travail n’aurait pu être effectué sans l’aimable participation des locuteurs et locutrices ayant accepté de se prêter au(x) jeu(x) et surtout au bruit de ces expériences. Un grand merci donc à Anne B. , Eric B. , Lucie B. , Claire C. , Hadrien Q, Antoine L, Pierre L, Manuel L. , Séverine M. , Aude N. et Marion S. Toute ressemblance avec des personnes ayant pu exister est purement fortuite, évidemment !
Je remercie également toutes les personnes ayant pris le temps de répondre à mes deux questionnaires sur les environnements bruyants et sur le Je voudrais également témoigner ma reconnaissance à toutes les personnes et des institutions qui m’ont aidée tout au long de ce travail : – Tout d’abord l’ex Institut de la Communication Parlée, aujourd’hui GIPSA-lab pour m’avoir permis d’effectuer des enregistrements articulatoires avec leur système de suivi labiométrique, ainsi que Christophe Savariaux et Alain Arnal pour leur compétence, leur efficacité et leur gentillesse dans l’aide qu’il m’ont a OF no et Alain Arnal pour leur compétence, leur efficacité et leur gentillesse dans l’aide qu’il m’ont apportée pour la mise en place de ces enregistrements.
Je suis particulièrement reconnaissante à Christophe Savariaux du temps qu’il a pris pour m’aider à l’extraction des signaux articulatoires. – Merci également à Corsin Vogel pour m’avoir aidée à câbler la table de mixage pour l’enregistrement de la 1 ère base de données, et pour avoir été le premier à relire le début de mon travail. -Je voudrais également remercier Jacques Prado et Maurice Charbit de FENST, ainsi que Mickaël Bohman du KTH pour m’avoir aidée avec patience dans l’implémentation des algorithmes de débruitage. Merci également à Boris Doval et à Gaël Richard pour m’avoir mise en contact avec les chercheurs de PENST. Je tiens également à remercier Martine Adda de m’avoir accordé de son temps précieux à essayer d’étiqueter automatiquement ma 1ère base de données. – Merci encore à Jacques Poitevineau pour avoir aussi gentiment répondu à toutes mes interrogations concernant les statistiques. – Merci à René Carré, Dominique Rostolland, Annie Rialland, Marie Annick Morel, Michel Pitterman, Bernard Roubeau, Antoine Giovanni, Claire Pillot et Robert Expert pour les échanges scientifiques et bibliographiques que j’ai pu avoir avec eux. -Je remercie aussi Pascal Perrier d’avoir présenté notre poster ? ISSP. – Enfin merci à Cédric Gendrot et à Gregory Beller pour m’avoir aidée et surtout rassurée en matière d’estimation formantique.
A présent, je voudrais remercier mes amis et mes proches pour leur soutien et leurs enco 9 no leur soutien et leurs encouragements. Merci à Ethel et Franck pour leurs conseils avisés danciens. Merci à Audrey, Michèle et Albert, Robert et Lina pour leur soutien. Merci à Loïc, Sandrine et Jean-Alain, Fanette et Thierry, David et Rachel, Cyrille et Myriam, Corsin, Marie-Céline, Marion et Benoît pour leur amitié constante et leur compréhension, en dépit de mes silences ou mes négligences durant cette dernière année de thèse. Merci de ne pas m’avoir mis la pression, de m’avoir fait confiance et de m’avoir réconfortée dans les moments difficiles.
Merci à mes parents de m’avoir transmis la curiosité, l’esprit critique, le goût de réfléchir par soi-même et le non-conformisme, ainsi que de m’avoir soutenue pendant toutes ces années d’études en acceptant mes changements de cap sans les uger. Je remercie en particulier ma mère pour avoir corrigé attentivement plusieurs chapitres de ce manuscrit. Enfin, je voudrais terminer ces remerciement en témoignant ma reconnaissance à Benoît pour m’avoir évité de nombreuses crises de nerfs en sauvant plusieurs disques durs, pour sa relecture « significative » de plusieurs chapitres de ce manuscrit, mais surtout pour sa patience pendant cette dernière année monacale, sa confiance et son soutien moral quotidien. – sommaire INTRODUCTION PARTIE : ACQUIS ET HYPOTHESES SUR LE FORÇAGE VOCAL Chapitre 1. Le forçage vocal 2. 3. 4. 7,10
