A propos du trait ATR des voyelles nasales du twi

Abstract

This paper investigates acoustic properties of the Twi nasal vowel counterparts of the oral vowels /i/ vs /�/ and /u/ vs /U/ investigated in a previous study of (+ATR) and (-ATR) vowels. Acoustic measurements are carried out to investigate for differences between vowel quality i n the 2 groups. The evidence from our acoustic data, confir ming results obtained for the oral vowels, is the tenden cy for advanced vowels (+ATR) to have lower F1 values, higher F2 and F3 values than the unadvanced vowels (-ATR).

Full text

A propos du trait ATR des voyelles nasales du twi
Kofi Adu Manyah
Institut de Phonétique de Strasbourg
LILPA EA 1339 Composante Parole & Cognition
Université Marc Bloch, 22 rue Descartes, BP 80010, 67084 Strasbourg, France
Tél : 33 (03)88 41 73 64 – Fax : +33 (03)88 41 73 69
Email : manyah@umb.u-strasbg.fr – http : //misha1.u-strasbg.fr/IPS
ABSTRACT
This paper investigates acoustic properties of the Twi
nasal vowel counterparts of the oral vowels /i/ vs // and
/u/ vs /U/ investigated in a previous study of [+ATR] and
[-ATR] vowels. Acoustic measurements are carried out to
investigate for differences between vowel quality in the 2
groups. The evidence from our acoustic data, confirming
results obtained for the oral vowels, is the tendency for
advanced vowels [+ATR] to have lower F1 values, higher
F2 and F3 values than the unadvanced vowels [-ATR].
1. INTRODUCTION
Cette recherche prolonge un précédent travail acoustique,
sur le trait ATR des oppositions /i/ vs // et /u/ vs /U/ [2].
Nous avons proposé d’examiner, dans l’étude
préliminaire, quelques aspects acoustiques des contrastes
vocaliques [ATR], à savoir les structures formantiques
des oppositions des voyelles orales /i/ vs. // et /u/
vs. /U/ et leurs durées. Les résultats des oppositions des
voyelles nasales /i/ vs. //, et /u)/ vs. /U/ sont présentés
dans cet article. Notre travail sera divisé en trois parties,
d’inégale longueur. Une première partie, rappellera tout
d’abord, la situation du twi par rapport aux langues akan.
La deuxième abordera le corpus et la méthodologie de
notre protocole expérimental. La troisième partie
présentera les résultats et discussions de nos analyses.
L’harmonie vocalique ATR en akan ou twi a fait l’objet
de diverses analyses [8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16]. Le twi,
une langue à quantité et à deux tons ponctuels, est parlé
par les Asante du Ghana. La population asante parle le
twi, d’où l'appellation asante twi utilisée par certains ; le
twi fait partie des langues akan. Les langues akan
englobent les populations du Ghana qui parlent le twi
dans la région Asante et dans certaines parties des régions
‘Eastern’, ‘Western’, ‘Central’, ‘Volta’ et ‘Brong
Ahafo’ : à savoir les Asante, les Akyem, les Kwawu, les
Akuapem, les Wassa, les Twifu, les Assin, les Gomoa et
les Fante. L’asante appartiendrait au sous-groupe kwa
(Niger-Congo) du groupe nigéro-kordofanien, de la
grande famille négro-égyptien : Obenga [14]. Pour
certains linguistes, les langues akan couvrent une région
ouest africaine plus vaste, s’étendant de la région Sud-Est
de la Côte d’Ivoire jusqu'à la région du Volta du Ghana.
En résumé, clarifions que dire akan simplement, sans
d’autres précisions, impliquerait que l’on admette le choix
d’interprétations diverses et que l’on ne tienne pas compte
d’un paramètre majeur de notre étude, c’est-à-dire la
spécificité de la langue twi des Asante, par rapport aux
autres langues akan. Pour notre travail expérimental sur
les propriétés acoustiques du trait ATR en twi, nous avons
choisi des natifs de la région asante parlant twi.
Précisons également qu’à notre connaissance aucune
étude, ou très peu d’études [15], sur le trait ATR
concernant ces langues, n’a abordé la classe phonologique
des nasales et les 2 groupes phonologiques bref et long.
Les 9 voyelles orales twi, dont 5 ont des homologues
nasales / i), I), a), U) et u)†/, sont divisées en deux
séries : une position avancée de la racine de la langue
(Advanced Tongue Root position [ATR]) pour un groupe
de voyelles et une position moins avancée pour l’autre. Le
premier groupe [+ATR], est réalisé avec une position
abaissée du larynx, donnant un pharynx moins contracté,
et le deuxième groupe [-ATR], est produit avec une
position élevée du larynx, aboutissant à une cavité
pharyngale plus contractée [9, 10, 13].
Groupe 1 : [+ATR] Groupe 2 : [-ATR]
i u I U
e o E O
a ←
←←
←





→
→→
→ a
La voyelle /a/ est la seule exception en ce sens qu’elle
peut figurer dans les 2 cas (cf. schéma ci-dessus). Bien
que la voyelle /a/ appartienne phonétiquement au groupe
[-ATR], elle n’a pas d’équivalent dans le groupe [+ATR]
avec laquelle elle contraste.
Il existe des cas progressifs mais l’harmonie vocalique est
essentiellement régressive en twi. Dans le cas de syllabes
successives, plus précisément dans une séquence
polysyllabique, lorsque la deuxième syllabe contient une
voyelle fermée, la voyelle ouverte de la première syllabe
est remplacée par la voyelle fermée correspondante.
Les 2 types d’assimilation, simple dans le cas des mots
dissyllabiques, et complexe, dans le cas des mots
trisyllabiques, ont été aussi évoqués dans l’étude
précédente [2].
Nous proposons d’examiner, dans cette deuxième étude,
quelques aspects acoustiques des contrastes vocaliques
[ATR], à savoir les structures formantiques des
oppositions nasales /i)/ vs. /I)/ et /u)/ vs. /U)/ et leurs durées.
2. MÉTHODE
Les locuteurs étaient deux adultes masculins de langue
maternelle twi, sans antécédent pathologique du conduit
vocal et possédant une audition normale. Le corpus était
constitué des mots monosyllabiques, comportant des
oppositions brèves et longues, dans des environnements
consonantiques C1VC2 où C1 est /p/, /k/ ou /t/ et C2 est

/k/. Les paires minimales ont été insérées dans une phrase
porteuse. Les phrases ont été ensuite transcrites sur des
fiches et présentées en ordre aléatoire. Chaque phrase a
été répétée au moins 10 fois par les deux locuteurs. Les
enregistrements acoustiques ont été réalisés, en vitesse
d’élocution normale, dans une chambre insonorisée,
stockés numériquement et analysés. Dans un premier
temps, des mesures de durées ont été prélevées pour la
voyelle cible et la consonne post-vocalique C2, le /k/, ce
qui nous permet d’obtenir 3 intervalles : la durée
vocalique; la durée consonantique et la durée totale V+C.
Nous avons procédé à un traitement statistique classique à
l’ensemble des données. Ainsi, nous disposons de
moyennes, écart-type et t de Student (p≤0.01). Dans un
deuxième temps, nous avons procédé à une analyse de
formants par le biais de l’éditeur de signal Praat. Pour
chaque séquence de contraste phonémique, 3 mesures de
4 valeurs formantiques (F1, F2, F3, F4) ont été
prélevées : au début, au milieu et à la fin des réalisations
vocaliques. À partir des valeurs brutes ainsi obtenues,
nous avons pu calculer une moyenne pour les valeurs
formantiques de chaque réalisation vocalique et ensuite
calculer une moyenne pour les 10 répétitions pour chaque
locuteur.
3. RÉSULTATS ET DISCUSSION
Les figures ci-dessous (figure 1, figure 2, figure 3 et
figure 4) montrent la tendance générale de nos résultats
les plus significatifs, à savoir, les valeurs formantiques
des voyelles pour chaque contraste. Comme pour nos
résultats des voyelles orales, l’analyse des valeurs
absolues montre que les valeurs formantiques donnent des
indications quant à la réalisation des oppositions [+ATR]
/ [-ATR] des voyelles nasales.
3.1 Opposition /i/ vs. //
Pour le premier locuteur, les résultats des analyses
acoustiques montrent que les voyelles nasales avancées
[+ATR] longues ont des valeurs formantiques F1 moins
élevées que leurs homologues non-avancées [-ATR]. Ces
résultats vont dans le sens de ceux que nous avons
obtenus pour les voyelles orales correspondantes. En
revanche, dans la catégorie des brèves les voyelles nasales
avancées ont des valeurs formantiques F1 plus élevées
que leurs homologues non-avancées.
Pour le deuxième locuteur, les résultats montrent que les
voyelles nasales avancées [+ATR] ont des valeurs
formantiques F1 moins élevées que leurs homologues
non-avancées [-ATR] dans les deux classes. Signalons
cependant que ces différences ne sont pas toujours très
nettes, restant parfois à un état de tendance. Dans la
catégorie des longues, la voyelle nasale avancée /i)/ a une
valeur moyenne pour F1 de 255 Hz (61 Hz). Son
homologue non-avancée // possède une valeur moyenne
de 401 Hz (26 Hz) [les écarts types sont entre
parenthèses]. Les résultats de ce locuteur vont dans le
sens des résultats obtenus pour les voyelles orales.
À l’inverse des valeurs formantiques du F1, les valeurs de
F2 des voyelles avancées sont plus élevées que celles des
voyelles non-avancées. Encore une fois, il serait plus
prudent de parler de tendances dans certains cas.
Pour le premier locuteur, les valeurs formantiques de F3
dans cette catégorie sont plus hautes pour la voyelle
avancée /i)/ brève que la voyelle non-avancée //. Les
valeurs de la voyelle non-avancée sont plus élevées que
celles de la voyelle avancée dans la série des longues.
Pour le deuxième sujet, contrairement au premier sujet,
c’est plutôt le F3 de la voyelle non-avancée // qui est
plus haut dans la catégorie des brèves. Dans le groupe des
longues, les valeurs de F3 de la voyelle avancée sont plus
élevées que celles de la voyelle non-avancée.
Nos données temporelles [1], [4], [5], [6], montrent que
les durées vocaliques des deux groupes sont comparables
pour les deux locuteurs (cf. table 1).
Table 1 : durées des oppositions /i)/ vs. /I)/ pour les deux
locuteurs (ms)
Locuteur 1 +ATR -ATR
i) bref = 113 (14) I) bref = 1O7 (16)
i) long = 279 (23) I) long = 308 (34)
Locuteur 2 +ATR -ATR
i) bref = 87 (09) I) bref = 78 (10)
i) long = 195 (25) I) long = 186 (17)
3.2 Opposition /u/ vs. //
L’analyse des valeurs spectrales dans ce contexte présente
une tendance plus cohérente que celle observée pour
l’opposition précédente. En effet, les voyelles avancées
[+ATR] ont des valeurs formantiques F1 moins élevées
que leurs homologues non-avancées [-ATR], dans les
deux catégories. Les figures 1 et 2 montrent que la
voyelle avancée /u)/ brève affiche une valeur moyenne
pour F1 de 232 Hz (37 Hz) pour le locuteur 1. Son
homologue non-avancée /U/ a une valeur moyenne de
330 Hz (57 Hz). Dans la catégorie des longues la voyelle
avancée /u)/ révèle une valeur moyenne pour F1 de 239 Hz
(25 HZ). Son homologue non-avancée /U/ affiche une
valeur moyenne de 281 Hz (66 Hz). Les valeurs
correspondantes pour le locuteur 2 sont de 251 Hz
(37 Hz) pour /u)/ brève et 352 Hz (83 Hz) pour /U)/ brève.
Dans la catégorie des longues, les résultats obtenus pour
le deuxième sujet indiquent une moyenne de 259 Hz
(37 Hz) et 386 Hz (63 Hz) pour /u)/ et /U/ respectivement
(cf. figure 4).
Dans ce contexte, et contrairement aux valeurs
formantiques F1, les valeurs de F2 des voyelles avancées
ont tendance à être plus élevées que celles de leurs
homologues non-avancées. La voyelle avancée /u)/ brève
indique une valeur moyenne pour F2 de 1667 Hz
(497 Hz) pour le premier locuteur (cf. figure 1). Son
homologue non-avancée montre une valeur moyenne pour
F2 de 1262 Hz (86 Hz). Dans la catégorie des longues, la
voyelle avancée /u)/ a une valeur moyenne de F2 de
1552 Hz (371 Hz) pour le sujet 1. Son homologue non-
avancée /U/ affiche une valeur moyenne de 1278 Hz
(129 Hz). Les valeurs correspondantes pour le locuteur 2

sont de 1431 Hz (303 Hz) et 1391 Hz (177 Hz)
respectivement (cf. figure 4).
Figure 1 : Valeurs formantiques des oppositions +ATR
\u\ nasal bref vs -ATR \U\ nasal bref pour le locuteur 1
Figure 2 : Valeurs formantiques des oppositions +ATR \u\
nasal long vs -ATR \U\ nasal long pour le locuteur 1
Les valeurs formantiques de F3 dans cette catégorie
montrent des valeurs plus hautes pour la voyelle avancée
que pour son homologue non-avancée quel que soit le
sujet. Les figures 1 et 2 montrent que, s’agissant du
premier locuteur, la voyelle non-avancée /U)/ possède une
valeur moyenne inférieure de 2500 Hz (62 Hz) et une
valeur moyenne supérieure de 2724 Hz (492 Hz) pour la
voyelle avancée /u)/ brève. Les valeurs correspondantes
pour le locuteur 2 sont de 2353 Hz (53 Hz) et 2431 Hz
(193 Hz) pour /U)/ et /u)/ respectivement.
Dans la série des longues, les valeurs formantiques de F3
confirment la tendance observée dans la série des brèves.
La voyelle avancée /u)/ longue affiche une valeur moyenne
de 2591 Hz (300 Hz) et la voyelle non-avancée /U)/ affiche
une valeur moyenne de 2505 Hz (112 Hz) pour le premier
sujet.
Les valeurs correspondantes pour le deuxième sujet sont
de 2476 Hz (194 Hz) pour la voyelle avancée et 2394 Hz
(81 Hz) pour la voyelle non-avancée (cf. figure 4).
Dans cette catégorie, comme dans la catégorie précédente,
les durées des deux groupes de voyelles sont comparables
quel que soit le locuteur (cf. table 2).
Figure 3 : Valeurs formantiques des oppositions +ATR \u\
nasal bref vs -ATR \U\ nasal bref pour le locuteur 2
Figure 4 : Valeurs formantiques des oppositions +ATR
\u\ nasal long vs -ATR \U\ nasal long pour le locuteur 2
Table 2 : durées des oppositions /u)/ vs. /U)/ pour les deux
locuteurs (ms)
Locuteur 1 +ATR -ATR
u) bref = 146 (24) U) bref = 127 (14)
u) long = 293 (36) U) long = 300 (36)
Locuteur 2 +ATR -ATR
u) bref = 87 (13) U) bref = 106 (15)
u) long = 198 (38) U
)
long = 179 (22)
4. CONCLUSION
L’analyse des données acoustiques des voyelles nasales a
montré que les valeurs formantiques des voyelles
pouvaient permettre la distinction des classes, même si la
distinction reste au niveau de tendances dans de
nombreux cas. Contrairement aux résultats de
l’opposition /i)/ vs. /I)/, les résultats des voyelles nasales /u/
et /U/ vont dans le sens des observations faites sur les

voyelles orales, dont les valeurs moyennes de F2 et F3
sont relativement plus élevées que celles des voyelles
nasales.
Il semble tout de même que c’est l’effet global des
différences de valeurs formantiques qui reflète mieux les
contrastes. Sachant que F3 donne des indications sur la
formation d’une cavité labiale, sur la projection et à
l’arrondissement des lèvres, ou la protrusion, que F2
indique la position avant/arrière de la masse linguale, i.e.
le lieu d’articulation et F1 renseigne sur le degré
d’aperture c’est-à-dire, la distance entre la voûte palatine
et le dos de la langue et sur la position du
larynx : Calliope [7], nous pouvons faire les observations
suivantes.
La catégorie [+ATR] a, en général, des valeurs
formantiques de F1 plus basses (ce qui pourrait être
révélateur d’une augmentation de la cavité pharyngale par
rapport à la classe [-ATR]), un deuxième formant (F2)
plus haut et un F3 et un F4 plus hauts que ceux de la
classe [-ATR].
La comparaison de la structure formantique des deux
classes indique une structure relativement plus compacte
pour la classe [-ATR] par rapport à son homologue
[+ATR], avec un F1 élevé et un F2 relativement plus bas
pour le [-ATR] par rapport au [+ATR] (F1 plus faible et
F2 plus élevé).
La comparaison de la structure du F3 des deux classes
pourrait indiquer une structure relativement plus arrondie,
plus protruse pour la classe [+ATR] par rapport à son
homologue [-ATR], en ce qui concerne la classe des
voyelles postérieures /u/ et /U/. Cela pourrait contribuer à
clarifier des observations sur le trait ATR en twi.
D’abord, dans une étude sur 1 sujet Asante et 3 sujets
Akyem, Lindau [13] suggère que les différences entre les
F3 sont négligeables, et conclut que F1, ayant plus
d’intensité, est le corrélat acoustique le plus important de
l’harmonie vocalique c’est-à-dire, de la position de la
racine de la langue. Ensuite, dans leur présentation,
Ladefoged & Maddieson [11] procèdent à une estimation
de positions des lèvres. On peut penser que dans ces
études l’accent était mis sur les changements intervenant à
l’intérieur de la cavité buccale plutôt que sur ceux liés à
une modification de la cavité labiale.
Les résultats acoustiques ont montré que, pour les deux
locuteurs, les durées vocaliques sont comparables dans le
groupe [+ATR] et le groupe [-ATR].
La suite de ce travail sur le trait ATR des voyelles du twi
consistera à vérifier les formants pour les contrastes /e/ vs.
//, /o/ vs. /O/. Nous procéderons aussi à une étude
articulatoire de ce phénomène phonologique qui nous
livrera de véritables informations, quant à la configuration
du conduit vocal lors de la production de ces contrastes.
Remerciements : Je remercie R. Sock pour ses remarques
et suggestions. Cette recherche a été partiellement
financée par le Programme ACI–TTT 2003-2006 du
Ministère de la Recherche et des Nouvelles Technologies
attribué à l’Institut de Phonétique de Strasbourg, LILPA
EA 1339 Composante Parole & Cognition, Université
Marc Bloch.
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