Spécialité
Émetteurs et
récepteurs
sonores
Séance 1
Identifier une personne par sa voix est une tâche complexe. La voix dépend de nombreux paramètres physiologiques. En
outre, elle peut être imitée ou volontairement déformée. Cependant, l’expérience montre que la voix d’un proche ou
d’une personne publique peut être reconnue et de plus en plus de machines utilisent la reconnaissance vocale.
Document 1 : les phonèmes
L’une des étapes de la reconnaissance
vocale est le repérage des phonèmes. La
voix peut être décomposée en une suite
de sons distinctifs appelés phonèmes.
Par exemple, les mots « lait » et « loup »
diffèrent par un phonème
respectivement repéré, en alphabet
phonique, par [] et [u].
Quelques phonèmes classiques de la langue française sont donnés ci-
dessous :
[i] : il ; ami ; souris ; lit ; [e] : blé ; clé ; donner, nez ;
] : colère ; lait ; jamais ; fer ; [a] : plat ; rat ; maman ;
[o] : mot ; peau ; dos ; faux ; [u] : genou ; loup ; clou ; mou ;
[y] : rue ; but ; abus ; culotte ; [ø] : peu ; deux ; feu ; jeu ;
[ə] : le ; me ; semer ; premier ; [
] : plein ; fin ; pain ; demain ;
[
] : sans ; temps; banc ; dent ; [ɔ] : bon ; fond ; ombre ; mon ;
Document 2 : spectre d’un phonème
Le spectre d’un son correspondant à un phonème fait apparaître
plusieurs pics, appelés formants. Ils sont dus à des phénomènes de
résonance à l’intérieur du conduit vocal ; leur fréquence dépend de la
position des divers organes mis en jeu dans la voix (langues, lèvres,
etc.). Les formants sont caractéristiques du phonème prononcé. Les
analyses spectrales montrent que quatre à cinq formants importants
sont présents dans tous les spectres de voix.
Document 3 : spectrogramme.
Un spectrogramme est la représentation visuelle d’un son. Il
représente la fréquence en fonction du temps et l’intensité sonore
associée à chaque fréquence est représentée par un code couleur.
Sur un spectrogramme, les formants sont repérés par des zones
nettement colorées.
Répondre aux questions suivantes en utilisant Word ou PowerPoint. Utiliser des copies d’écrans pour illustrer les
réponses ainsi que des extraits sonores enregistrés avec les logiciels Vocalab et Audacity.
Brancher le micro sur la borne bleue à l’arrière de l’unité centrale et ouvrir le micro (bouton sur le point rouge).
Ouvrir le logiciel Frequency Analyseur.
1. Réaliser le spectrogramme du phonème [], suffisamment fort, pendant 2 à 3 secondes environ.
a. Décrire l’allure du spectrogramme réalisé.
b. Comment repère-t-on les formants sur le spectrogramme ? Repérer les cinq premiers. À quoi correspondent-ils ?
c. À quel paramètre du son du phonème correspond la fréquence du premier formant ?
d. Comparer les spectrogrammes des phonèmes [] prononcés par une voix féminine et une voix masculine.
2. Montrer, en réalisant quelques enregistrements, qu’il est possible de reconnaître des phonèmes dans un mot par
l’observation de leur spectrogramme.
Avec le logiciel Audacity (voir fiche à la fin du manuel p. 206-207) :
3. Enregistrer le signal sonore associé au phonème [] et en réaliser le spectre. Repérer les fréquences des cinq premiers
formants. Que remarque-t-on ?
4. Enregistrer les signaux sonores associés à deux phonèmes parmi ceux du document 1 puis, sur le même
enregistrement, celui d’un mot contenant ces deux phonèmes. Comparer les formes des signaux et des
spectrogrammes.
Le système de reconnaissance vocale SIRI équipe l’Iphone 4GS ; consultez la démonstration en vidéo : Spe2-Siri.flv.
Windows 7 dispose d’un système de reconnaissance vocale qui permet de commander le PC par la voix.
Spectrogramme du phonème [].