REPER

Le projet REPER a été accepté pour financement suite à l’appel à projets JCJC – SHS 2 – Développement humain et cognition, langage et communication 2013 de l’ANR.

La durée du projet est de 42 mois (octobre 2013 – mars 2017)

Coordinateur : Cédric Gendrot, Maitre de Conférences à l’Université Sorbonne Nouvelle – Paris 3 et membre du Laboratoire de Phonétique et Phonologie (CNRS – UMR7018)

Description scientifique
Le phonème /R/ du français standard est caractérisé par une grande variabilité, comme souvent pour les rhotiques dans les langues du monde, classe à laquelle le /R/ français appartient. Selon la littérature, la variabilité du /R/ est principalement expliquée par les propriétés des sons environnants ainsi que par sa position dans le mot, ce qui laisse comme « variantes libres » un certain nombre de réalisations inexpliquées. Phonétiquement, il serait réalisé le plus fréquemment comme une fricative, une vibrante, une approximante, sourde, sonore ou en partie dévoisée. Cette incapacité à comprendre les variations de ce phonème impliquent nombre de conséquences : les apprenants du français ont des difficultés particulières avec l’acquisition de ce son, les systèmes de reconnaissance automatique de la parole – s’ils parviennent à modéliser ce son en fonction de son entourage phonémique – utilisent pour les mots impliquant /R/ des variantes très simplifiées dans leurs dictionnaires de prononciations. Quant aux théories phonologiques, elles le traitent souvent à part notamment à cause sa propension à osciller entre obstruente et sonante.

Dans le projet REPER, nous émettons l’hypothèse que cette variabilité est structurée et qu’elle s’exprime dans un premier temps selon un continuum allant de l’approximante voisée à la fricative sourde. Les occurrences s’éloignant de ce continuum peuvent s’expliquer par des facteurs prosodiques et sémantiques essentiellement. Cette grande variabilité comparée aux autres phonèmes du français et certaines réalisations déjà fortement réduites sont les prédicteurs d’une évolution en cours de ce phonème en français. Dans tous les cas, il semble qu’une cible acoustique soit privilégiée à une cible articulatoire, et qui serait un des invariants de toutes les réalisations du /R/. Cette cible acoustique se manifeste par les trajectoires formantiques des voyelles environnantes : une montée du 1er formant et du 3ème formant.

3 types d’expérimentations permettront de tester nos hypothèses :
 une investigation acoustique sur des grands corpus de près de cent heures de parole continue (en comparant deux styles : parole journalistique et parole spontanée, le français journalistique sera également comparé à un corpus d’allemand journalistique qui permet de comparer le /R/ français au /R/ allemand, ceux-ci ayant de nombreuses similitudes). Tous ces corpus sont déjà disponibles et étiquetés pour l’analyse par le coordinateur. Les grands corpus de parole – et eux seuls – permettront de quantifier les différentes réalisations du /R/, l’amplitude de sa variation ainsi que les stratégies majoritairement choisies par les locuteurs. Ils permettront également de mettre en évidence les différents facteurs impliqués dans la variabilité du /R/ en français.
 une analyse physiologique permettra de quantifier les gestes articulatoires de friction et de voisement et leur synchronisation afin de tester l’hypothèse d’un continuum. Ces stratégies articulatoires seront mises en parallèle avec la stabilité acoustique. Pour ce faire, nous aurons recours à une analyse multi-senseurs avec (1) l’External-Photo-Glotto-Graphe, un outil non invasif récemment breveté au Laboratoire de Phonétique et Phonologie (laboratoire partenaire) qui permet d’analyser l’ouverture glottique sans gêner la production de parole (2) un capteur Piezzo-électrique afin de capter la vibration du velum de façon non invasive et (3) une sonde ultra-son placée sous le menton afin d’analyser les mouvements de la langue.
 Une étude perceptive tentera de comprendre comment est organisée la représentation du /R/ français dans le cerveau. Dans un 1er temps, nous testerons chez des auditeurs français l’identification du /R/ malgré ses variantes de réalisation. Dans un 2ème temps, nous essaierons de mettre en évidence la capacité de l’auditeur à percevoir la différence entre plusieurs réalisations au moyen de tests de perception ainsi que par une expérience d’électro-encéphalo-graphie.

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Standard French /R/ is – like most rhotics – characterized by a great deal of variability. According to the literature, its differents realizations are mainly due to proprieties of contiguous phonemes and to its position in the word. These accounts leave unexplained a great deal of realizations labeled as « free variants ». Phonetically, it could be realized most frequently as a fricative, a trill, an approximant, voiced, unvoiced or sometimes partially unvoiced.
These troubles in understanding variations of French /R/ imply a number of consequences : learners of French have great difficulties with the acquisition of this sound, Automatic Speech Recognition systems – even though they manage to modelize this sound as a function of its contiguous sounds – use pronunciation dictionaries that are overly simplified for words containing /R/. As for phonological theories, they usually consider it as specific because of, among other reasons, its propensity to fluctuate between obstruents and sonorants.
In the project REPER, we hypothesize that articulatory variation is structured according to a continuum going from voiced approximant to voiceless fricative. Realizations outside this continuum can be explained by a series of prosodic and semantic factors mostly. These different realizations and great sensibility to reduction compared to other phonemes suggests a possible on-going evolution of French /R/. An acoustic target (rather than articulatory) seems to be the most important point of stability across these realizations. This acoustic target is found in formant trajectories of contiguous vowels : a rise in first and third formants.

We will investigate the status of French /R/ in three working packages that complete each other and allow a complete comprehension of the phenomenon :
 A first working package dealing with acoustic analyses of large corpora of approximately a hunded hours of continuous speech (also comparing two styles : journalistic and spontaneous speech, and comparing journalistic french to a corpus of journalistic german in order to evaluate the variation of /R/ in both languages as these two phonemes have some similtudes). All corpora are already available and have been tagged for analysis by the coordinator. Large corpora of continuous speech – and them alone – allow to quantify the different realizations of /R/, the amplitude of its variation along with the number of strategies and their usage. They will also enable to clarify the sources of variations only available in large continuous speech studies such as the grammatical, semantic, pragmatic, syntacic and phonotactic context of /R/.
 The second working package is a multi-sensor physiological analysis (using a controlled corpus) so as to analyze the articulatory gestures of friction (through ultrasound device and piezoelectric accelerometer) and voicing (through the non invasive External PhottoGlottoGraph recently patented by the Laboratory of Phonetics and Phonology) whether they go along that hypothesized continuum going from voiced approximant to voiceless fricative. A comparison between the acoustic target of F1 and F3 raising and the articulatory variability will be discussed . This device ready to use in our laboratory will help determine the intended articulatory gestures and their timing in an articulatory phonology framework. Compared to French liquid /l/, the fricative /Z/ and the plosive /g/, we will compared their voicing and devoicing pattern, as well their approximant realization in specific contexts.
 The third working package deals with perception and will explore the representation of the French /R/ in the brain. Firstly, we will test on French naive listeners the identification of graphical /R/ despite its numerous realization variants. In a second step, we will try and show their ability to discriminate between allophones of /R/ with classical behavioral perception tests and with an Electro-Encephalo-Graphic experiment.