RFP 2005 1

Sensitivity to the time structure of prefixed words:

Evidence from pause detection data

Pierre A. Halléa,b & Douglas H. Whalenb

aLaboratoire de Phonétique et Phonologie (CNRS-Paris III), bHaskins Laboratories

RFP 2005 2

Une vieille question

Segmentation de la parole : 2 points de vue

• segmentation = "sous-produit" de la reconnaissance …

• il y a un "prétraitement" avant la reconnaissance …

Optique "prétraitement" : quel(s) traitement(s) ?

• exploitation des indices de cohésion ?(ex. continuité prosodique ou articulatoire, allomorphie…)

• exploitation des marques de frontières ?(ex. pauses, discontinuités prosodiques, allomorphie, phonotactique …)

RFP 2005 3

Des études anciennes

• localisation de clic (Fodor, J., & Bever, T., 1965, J.VL&VB)

« L'Histoire d'O » est un rom#an / que j'ai trouvé bien osé.

RFP 2005 4

Les clics superposés à de la parole sont "attirés" par les frontières syntaxiques.

=> Lorsqu'on reconstruit l'expérience auditive du clicsuperposé à la phrase, les meilleurs repères temporels

sontles frontières entre groupes (clausal units).

- exemples (Fodor & Bever, 1965, J.VL&VB; Garret, Bever, & Fodor, 1966, P&P)

(1)Because it rained yester#day / the pi#cnic will be cancelled

(2a) In her hope of marrying / An#na was surely impractical.(2b) Your hope of marrying An#na / was surely impractical.

L'effet est trouvé pour (1) aussi bien que (2a-b) où les parties en bleu sont physiquement identiques (splicing)

=> Le découpage est fait à un niveau abstrait …

RFP 2005 5

Interprétation radicale des années 60-70

- décomposition en "clausal units" guidée par la séquence phonémique abstraite (2a et 2b).

- le "découpage" résulte d'une première passe de reconnaissance.

- les détails phonétiques (prosodie, articulation) ne seraient pas pertinents.

Après 70s, changement de point de vueAprès 70s, changement de point de vue

- on trouve des indices prosodiques fiables

- le découpage pourrait être (en partie) guidé par des indices prosodiques, phonétiques, et … articulatoires

RFP 2005 6

Boundary condition Sentence

none (word-medial) Poppa begged "mommamia" meanly upon coming.Word Poppa-Pikt and Momma-Mimi tapped Coby.List Poppa, Pikt, Momma, Mimi, and Bibi tapped Coby.Vocative Quick Momma, Mimi tapped Coby.Utterance Poppa picked Momma. Mimi tapped Coby.

An articulatory study of five boundary conditions (Byrd & Saltzman, 1998, J. of Phonetics ; Byrd, 2000, Phonetica)

(a) Preboundary opening, postboundary closing gesture durations(b) Opening and Closing displacements(c) Interval from onset of closing/opening to peak velocity(d) Variability of e.g. (a)

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exemple des mesures (a) sur un énoncé

RFP 2005 8

pre-boundary opening /

durées et variabilité

post-boundary closing: durations

post-boundary closing durations: variability

major boundaries <-> longer durations

and <-> more variability

(Byrd & Saltzman, 1998, J. of Phonetics)

RFP 2005 9

Composés sino-coréens lexicalisés vs. non-lexicalisés. Exemple:

hak-pi (frais de scolarité) < hak-pi (corruption à l'école) <

Monomorphémiques vs. affixés. Ex:

napi (papillon)nap-i (mener + nominalisation)

Timing entre morphèmes (Cho, 2001, Phonetica)

D1: intervalle entre C1 et C2 D5: intervalle entre C et V2-anchor

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Comp. lexicalisés vs. non-lexicalisés

Monomorphémiques vs. affixés. Ex:

=> davantage de variabilité dans le timing entre morphèmes qu'à l'intérieur d'un même morphème

D1 D5

Timing entre morphèmes

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dans un morphème ou dans un mot lexicalisé

ex. hak-pi (frais scolarité)napi (papillon)

entre deux morphèmes ou entre deux mots

ex. hak-pi (corruption à l'école)

nap-i (fait de mener)

=> Inter-gestural timing: 'locked' vs. 'flexible'

spécifié dans le lexique => stable

non spécifié => variable

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Contrepartie en perception

Précédents dans la littérature (Hirsh-Pasek, Kemler-Nelson, Jusczyk) :

Insertion de pause coïncidente vs. non-coïncidente avec frontière prosodique : préférence pour version C sur non-C

=> meilleure acceptabilité <-> moindre sensibilité à pause C

Hypothèse: caractéristiques de durée et de synchro intégrées dans la grammaire de la langue des auditeurs. => exploitables en perception

=> moindre sensibilité aux distorsions de timing dans les "zones frontalières"

ExempleUn petit garçon // promenait un chien. Les arbres du chemin // étaient en fleurs.Un petit garçon promenait un // chien. Les arbres du // chemin étaient en fleurs.

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Etude sur les préfixes en français

• idée : distorsion timing "mieux acceptée" entre morphèmes qu'à l'intérieur d'un morphème.

• matériel : "clairement" préfixés comparés à "clairement" non-préfixés. (exploratoire: pseudo-préfixés évités.)toujours structure C(C)V(#)P— (P plosive non voisée)

préfixé non- préfixé

recoller rocailleux copilote capitaine

• méthode : détection de pause ; prédiction : plus facile si pause insérée entre préfixe et racine que dans simplexe

• exemple : détecter pause (#) dans re#coller vs. ro#cailleux

préfixé non- préfixé

triporteur tropical dépeupler dopamine

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c a p i t ai ne

c o p i l o te

Insertion de 90 ms de silence

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Sommaire des caractéristiques

préfixés non-préfixés préfixation (1-5) 4.54 1.32 ***fréq. subj. (1-5) 2.83 2.75 n.s.PU phonologique 6.50 6.42 n.s. PU orthographique 7.50 7.25 n.s.

VOT de P in C(C)V(#)P– 63 ms 62 ms …

préfixe(préfixé) vs. syllabe1(non-préfixé)

préfixés non-préfixés nb pairestri tro, tra 2ræ ri, ru, ro 3pre pla 2de do, da 3ko ko, ka 2

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Fiche technique

• tâche 2AFC: 'oui' si "pause" perçue, 'non' sinon=> % de 'oui' de 'non' et RTs correspondants

• 12 paires de base (ex. capitaine / copilote)• 5 durées de pause insérée : 0, 30, 60, 90, 120 ms

(basées sur expérience pilote)• chaque stimulus répété 5 fois -> 600 essais, 12 blocs de 50• ISI = 3s; IBI = 6s• training de 12 essais

• 34 sujets 20-39 ans (moyenne 23.7) ; 3 sujets exclus

"percevoir une pause" ≈ percevoir un défaut de timing (ou de "prononciation")

(questionnaire post-test)

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Pourcentages de détection (réponses 'oui')

co#pilote

ca#pitaine

=> pause plus difficile à détecter dans les préfixés

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Avantage en % détection pour les non-préfixés

avantage ** pour pauses de 60, 90, 120 ms

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One outlier participant: a trained musician

ca#pitaine co#pilot

e

higher sensitivity but still a morphemic effect

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Analyse des effets au long de l'expérience

détaillé (pause 60 ms) regroupé (pauses 60 et 90 ms)

"handicap" des préfixés observé du début à la fin

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Temps de Réponse: 'non' (0-30 ms); 'oui' (60-120 ms)

RTs 'oui' plus courts pour :- les pauses plus longues (ps <.001)- les non-préfixés (tendance n.s.)

- RT 'non' plus longs pour 30 ms- mais 30 ms (subliminales ?) plus

rapides à rejeter dans préfixés

co#pilote

co#pilote

ca#pitaine

ca#pitaine

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0 ms

(recoller)

60 ms

90 ms

120 ms

RT ≈ 625 ms

RT ≈ 575 ms

RT ≈ 550 ms

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Conclusions

• effet morphologique en perception: interaction entre composition morphologique et sensibilité au timing : - pause insérée (ou perturbation du timing) plus difficile à détecter dans les mots préfixés.

• effet bas niveau ? • RTs décorrélés de facteurs lexicaux;• effet RT pour les pauses non détectées (0-30

ms)

• effet non stratégique ("irrépressible") ? • effet stable, présent dès le début de

l'expérience• effet RT("non") pour pauses subliminales.

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• interprétation proposée : réalité psychologique de la

spécification du timing intra-morphémique (pas inter-).

Listeners expect that the timing relationship

between

prefix and stem is loosely –if at all– specified

=> they are less sensitive to timing distortion

across the prefix-stem boundary than across a non-

morphemic syllable boundary.

• alternative : le traitement des mots préfixés requiert

des "calculs" supplémentaires

(décomposition/recomposition "à la volée") => difficulté

observée due à l'occupation de ressources ?

Conclusions

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