VTF_fric Programme de S. Maeda pour calculer les fonctions de transfert des fricatives Présenté...
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VTF_fricProgramme de S. Maeda
pour calculer les fonctions de transfert des fricatives
Présenté par Martine Toda
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Pourquoi simuler des fricatives• Pour mieux comprendre le lien entre la forme du
conduit vocal et le spectre des fricatives– Quelle déformation du conduit vocal rend-elle
possible le contraste entre /s/ et /∫/ ?– Exemple : étude articulatoire et acoustique des
fricatives sibilantes, téléchargeable sur http://tel.archives-ouvertes.fr/
• Pourquoi ne pas utiliser (détourner) simplement VTCalcs, qui a une interface plus sympa ?– Parce que dans VTCalcs, la source se situe toujours à
la glotte, et il s’agit d’une source de débit.
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Notions préliminaires
• Qu’est-ce qu’une fonction de transfert ?– « le spectre sans la source » : caractéristiques du
conduit vocal vu comme un filtre.– VTF_fric effectue des simulations acoustiques dans le
domaine fréquentiel.
• De quoi dépend la fonction de transfert ?– De la forme du conduit vocal– De l’emplacement de la source de bruit– Du type de source: débit (/f/) ou pression (/s/,/∫/)– …
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En clair :
Vocal tract
Transfer function
in Frequency domain
for Fricatives
VTF_fric
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1. Comment fonctionne VTF_fric
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Fichiers et dossiers nécessaires (1)
Un dossier « input » et un dossier « output » (vide) Le programme
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Fichiers et dossiers nécessaires (2)
Un fichier de simulation La fonction d’aire correspondante (≈ forme du conduit vocal)
Le fichier de paramètres généraux
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Fonction d’aire des sections du conduit vocal
Distance de la glotte
Aire
(cm
2 )
Nombre total de sections à lireLongueur de chacune des sections (en cm)
L’aire des sections de la glotte jusqu’aux lèvres
constriction
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Fichier de simulation
Démo ;)
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2. Variations autour de la fricative de base
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Modification des paramètres généraux
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Affichage de plusieurs résultats à l’aide d’un script Matlab (plottf.m)
Source de débit (‘FLOW’)
Source de pression (‘PRESSURE’)
Vous pouvez également copier les lignes de résultat dans Excel pour créer un graphique.
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Adjonction d’une cavité sublinguale branchante
Ne pas oublier de modifier également le fichier VTconfig.txt
ON
/s/ /∫/Représentation schématique de fricatives d’après Perkell et al. 1979
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Résultats
Sans cavité branchante (/s/)
Avec cavité branchante (/∫/)
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000-40
-20
0
20
40
60
80
100
120sbr
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3. Simulations sur un continuum
En modifiant un paramètre à la fois, de manière graduelle, on peut déterminer l’effet de ce paramètre sur la fonction
de transfert.
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Que se passe-t-il si je modifie l’aire de la constriction ?
• 0,1 cm2 -> fricative
• 1 cm2 -> approximante
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Script Matlab « continuum.m »
• Structure du script– Définition des paramètres généraux (aire du
conduit vocal, longueur des sections, nombre de sections…
– Boucle du continuum• Création des fichier d’aire (.ARE) pour chaque instance
du continuum• Inscription des paramètres, nom de fichier, etc. dans le
fichier de simulation (.TXT)
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Fichier de simulation (.TXT) généré
Une simulation
Une simulation
Une simulation
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Résultats
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160cont
0,1 cm2 -> fricative
1 cm2 -> approximante
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Quelques caprices de VTF_fric à connaître…
• Le nombre total de sections du conduit vocal ne doit pas dépasser 200
• Le nom des fichiers sans l’extension ne doit pas dépasser 7 caractères
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Exercices
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1. Effet du rayonnement aux lèvres
• Modifiez le fichier VTconfig.txt pour effectuer des simulations qui (a) ignore ; et (b) tient compte du rayonnement aux lèvres.
• Affichez les deux résultats dans un même figure de telle sorte qu’ils puissent être comparés facilement.
• Comment se manifeste l’effet simulé du rayonnement sur les fonctions de transfert ?
• Quels sont les formants les plus sensibles à l’effet du rayonnement ?
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2. Position de la constriction
• Créez un petit continuum de fonctions d’aire à partir de uniTube.ARE, dans lesquelles seule la position de la constriction varie. Vous pouvez éditer les fichiers à la main ou vous servir de continuum.m
• Lancez les simulations.• Quels sont les pics qui se déplacent ?• A quelle cavité du conduit vocal sont-ils affiliés
?
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3. Position de la source• Créez un continuum dans lequel seule la position de la
source varie (de 1 cm en arrière de la constriction jusqu’à l’extrémité avant du conduit vocal), en modifiant fric0.TXT.
• Effectuez les simulations et affichez les résultats dans une figure unique.
• Quels sont les caractéristiques spectrales qui varient lorsque la position de la source change ?
• Quel serait le spectre d’une fricative dont la source serait uniformément distribuée le long de votre continuum ?
• Calculez et affichez le spectre d’une telle fricative.
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Solutions
• À venir sur mon site– http://www.cavi.univ-paris3.fr/
ilpga/ed/student/stmt/– Rubrique savoir-faire VTF_fric