1.2 Le signal vocal
Le signal vocal correspond à une variation de la
pression de l'aire causée par le système articulatoire. Le
phénomène s'accompagne d'une propagation d'énergie entre
la source et le destinataire. Cette propagation est impossible dans le vide et
sa vitesse ne dépond que de la nature du milieu et de ses
caractéristiques physiques. Ces milieux ne transmettent que les ondes
dont les fréquences ont des valeurs bien précises : c'est le
phénomène d'amortissement.
Le signal vocal possède plusieurs
propriétés : il est produit par l'homme, il est très
variable du fait de la diversité phonétique et il est
modifié par l'environnement sonore. Ces propriétés font du
signal vocal un signal complexe, variable et souvent bruité.[113]
1.2.1 Caractéristiques déterminantes
Le signal vocal forme une résonnance lorsque les
fréquences du signal peuvent être modélisées comme
des multiples d'une fréquence de base appelée fréquence
fondamentale. Les différents multiples de cette fréquence sont
appelés des harmoniques.
Pour le signale vocale, la fréquence fondamentale est
celle à laquelle la glotte s'ouvre et se ferme
périodiquement.[82]
Chaque phonème contient un grand nombre d'harmoniques
dont les amplitudes relatives dépendent de la configuration du conduit
vocal. Ils présentent donc un timbre. Ce timbre est lié à
la position, à l'amplitude et la largeur de bande des maxima du spectre.
La production d'un phonème fait apparaître une ou plusieurs
résonnances qu'on regroupe sous le nom de formants. La position des
fréquences formantiques, pour un locuteur donné, peut varier
d'une élocution à l'autre, même dans le même
contexte. Mais elles varient beaucoup plus encor entre un locuteur et un
autre.
1.2.2 Informations véhiculées par la
parole
La parole transmet plusieurs types d'informations :
linguistiques, paralinguistiques mais aussi extralinguistiques. La transmission
d'informations linguistiques est le premier objectif de la parole. Cependant,
les informations paralinguistiques comme l'intonation modifient et ajoutent des
éléments utiles pour la compréhension. Les informations
dites extralinguistiques comme les variabilités dues aux locuteurs sont
souvent des facteurs qui perturbent les systèmes.[63]
Les informations linguistiques sont de plusieurs types. Un
message est composé de phrases, de mots. Chacun de ces mots peut
être décomposé en syllabes. La syllabe est une combinaison
de phonèmes dont le noyau est une voyelle parfois entourée de
plusieurs consonnes. Le phonème est la plus petite unité
segmentale distinctive. Le phonème n'est pas un élément
unique en lui même. Pour un même phonème, on pourra trouver
différentes variantes acoustiques appelées allophones. Il existe
donc des traits caractéristiques communs ou discriminants que l'on peut
exploiter dans la tâche d'extraction de caractéristiques.
Les informations paralinguistiques regroupent les composantes
du signal de parole qui ne sont pas à proprement parler des informations
linguistiques. Souvent, elles permettent une meilleure compréhension du
contexte linguistique. L'intonation est un exemple d'information
paralinguistique utile à la compréhension. Une phrase selon
qu'elle soit prononcée de manière déclarative ou
interrogative peut changer sensiblement de sens. Des variabilités dues
aux locuteurs sont également comprises dans les informations
paralinguistiques. L'état émotif, affectif et l'attitude du
locuteur sont des exemples de ces variabilités. Le niveau social ainsi
que l'accent régional sont également des informations
paralinguistiques. Par définition, les émotions ne sont pas
contrôlables par le locuteur. Quant aux autres informations
paralinguistiques comme le ni-
veau social, le locuteur ne contrôle pas ces informations
dans le cas d'une conversation naturelle.
De nombreuses autres informations dites extralinguistiques
sont présentes dans le signal de parole. Elles transmettent
essentiellement des caractéristiques propres aux locuteurs comme le
genre ou l'âge. L'environnement sonore, Les conditions de prise de son et
le canal de transmission sont des exemples d'informations
extralinguistiques.
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