Impact de l’intelligibilité dans les troubles de la production de la parole pathologique - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2011

Impact of intelligibility in pathological speech production disorders

Impact de l’intelligibilité dans les troubles de la production de la parole pathologique

Résumé

The intelligibility of speech is a real challenge for the management of speech disorders. The use of this word, with a common meaning of comprehension and, a specific meaning in a context of test, of measurement of the information transfer, carries some ambiguity which could hinder the concept of management. The purpose of this work is to propose a conceptual framework for the management of pathological speech production (PSP) through three kinds of experiments. The aim of the first set of experiments is to study the place of the intelligibility within the underlying cognitive strategies of the perception of pathological speech. A free classification method is used with a corpus of sentences read by 33 speakers: 20 patients with speech disorders (a pathological speech production due to neurological diseases or sequellae of cancer or malformative lesions) and 13 normal subjects. Three groups of 15 people attended the test : 1/ group of experts (logopedists and phoniatricians), 2/group of non experts (students at the beginning of their cursus), 3/group of natural aids (family or caregivers). This first set of experiments was filled, following the same principle, by a study of a corpus produced by speakers with chronic dysphonia. The results show a preference for a classification determined at an extremity by a comparison with a “prototype of normality” and at the opposite by the degree of alteration of the signal. Here, the prototype of normality is relative to the degradation in the frame of pathology. In speech disorders, intelligibility as a hint of severity is a construct confirmed by this study. Intelligibility and comprehensibility are then mixed and used to express the difficulty in making sense. The concept of severity is also important in chronic dysphonia but is not explicit. Depending on the input suggesting a prototype of voice or a prototype of speech, we would not use the same criteria. This interpretation of the results is available whoever the listeners are. The second set of experiments studies the way an expert group performs evaluation of severity compared to evaluation of intelligibility. During an off line experiment, the corpus of the previous study filled by a corpus of different sentences by speaker, was presented to 5 judges (logopedists and phoniatricians). For each stimulus, a first task consists in a judgment in terms of quality of voice, resonance, prosody and articulation of phonemes. After that, a visual analogical scale, range from 1 to 30, allowed to score each stimulus for severity and the degree of degradation of intelligibility. Intelligibility was defined as comprehensibility of the message supported by the signal, severity being defined as the global degradation of the signal. The average scores of severity and alteration of intelligibility are respectively 9,8/30 (+/- 1,72) and 8,2/30 (+/- 1,59). A difference in the distribution of the scores is pointed out concerning 3 judges while the distribution is similar for the 2 others. When there is a difference, the trend is to give a lower score for the alteration of intelligibility in the middle of the scale of severity. This is associated with a difference in the way to analyze the characteristics of the stimuli during the task performed previously. These results show a potential difference of behavior among experienced judges. They bring some arguments for measuring intelligibility at the surface code with an identification task and for measuring the severity with a direct magnitude measurement. The standardization of the instructions appears fundamental for this kind of assessment. The third group of experiments looks for the most efficient targets for managing speech disorders. It‘s based on the following assumption: the preservation of a correct perception of a phoneme or a syllable, despite its pathological distortion, allows to determine its contribution to intelligibility and participates to the notion of perceptive robustness. For testing this assumption, was proposed a method of analysis by the identification score (obtained by a jury of listeners) function of the degree of” plausibility (obtained by an automatic system for speech recognition). A jury of 11 listeners was organized. The corpus of 80 syllables is composed by 16 French consonants combined with 5 vowels. The speakers were 10 patients treated for a carcinoma of the oral cavity or the pharynx and control subjects. The results need to be carefully interpreted because of low performances of the automatic system for /g/,/t/ and at a lesser degree for /z/,/b /,/p/ et /k/. The robust consonants are /n/ and /v/. Some consonants are well identified despite a very low index of plausibility (interpreted as produced very far from the generic phoneme). That’s the case for /ch/ and /d/. The consonants /p/ and /g/ have a similar profile, but the low confidence of the automatic system for these phonemes justifies caution. The consonant identified as fragile is the /s/. This work demonstrates a non similar contribution between the different consonants. The method used here seems to be pertinent and reliable. But the verification of the results obtained by the automatic system is an obligation previous characterize consonants. The outcome of these experiments, adopting the points of view of some perception theories of SD mixed with health models allow us to precise the definition of the main concepts in the prospect of the international classification of functioning.
L’intelligibilité de la parole est un véritable enjeu dans la prise en charge des personnes présentant un trouble de la production de la parole pathologique (TPPP). L’usage de ce terme, avec un sens commun recouvrant le domaine de la compréhension, et un sens restreint répondant à la mesure du transfert d’information linguistique dans un contexte de test, entretient une ambiguité ; ambiguité qui entrave le développement des concepts de prise en charge. L’objectif de ce travail de thèse est, à travers trois groupes d’expériences autour de la notion d’intelligibilité, de proposer un cadre conceptuel pouvant servir à organisaser la prise en charge des TPPP et à identifier les questions de recherche fondamentale impliquées dans la problèmatique de l’intelligibilité dans les TPPP. L’objectif principal du premier groupe d’expériences est d’étudier la place de l’intelligbilité dans les stratégies cognitives sous-jacentes à la perception de la parole pathologique. La méthode utilisée est une catégorisation libre. Le Corpus est constitué de phrases lues par 33 locuteurs comprenant 20 sujets présentant un TPPP (origine neurologique, séquelles de malformation et de cancers) et 13 témoins. Trois groupes de 15 auditeurs ont participé à cette expérience : 1 groupe d’experts (orthophonistes et de phoniatres), 1 groupe de non experts (étudiants en début de cursus), 1 groupe « entourage » (famille ou aidants). Cette première série d’expériences a été complétée, sur le même principe, par l’étude d’un corpus produit par des locuteurs dysphoniques. Les résultats sont en faveur d’une classification déterminée à une extrémité par une comparaison à un « prototype de normalité » et à l’autre extrémité par le degré d’altération de la production de parole. Le prototype de normalité apparaît ici comme l’expression d’une norme par rapport à une dégradation dans le cadre d’une maladie. Il soulève la question de la spécificité des altérations d’un signal de parole lié à un TPPP. L’intelligibilité en tant qu’indice de la sévérité est un concept retrouvé pour les TPPP aussi bien dans la construction des arbres que dans les commentaires caractérisant les catégories. Intelligibilité et compréhensibilité sont alors interchangeables, ces termes renvoyant à la difficulté ressentie à accéder globalement au sens. La notion de gravité est clairement identifiable sur les arbres pour les dysphonies mais n’est pas explicitée dans les commentaires. En fonction de l’entrée suggérant un prototype de voix ou de parole nous n’utiliserions pas les mêmes critères. Ces critères sont partagés par tous les groupes d’auditeurs. La deuxième série d’expériences est consacrée à la manière dont un groupe d’experts réalise une tâche de jugement de sévérité comparée à une tâche de jugement d’intelligibilité. Au cours d’une expérience off line, le corpus de l’étude précédente, complété par un corpus de phrases différentes pour chaque locuteur, a été analysé par 5 juges (orthophonistes et phoniatres). Pour chaque stimulus, était d’abord demandée l’attribution d’un jugement en termes de qualité de la voix, de résonance, de prosodie et de qualité de l’articulation des phonèmes. Une échelle visuelle analogique (d’une étendue de 1 à 30 unités) permettait ensuite de scorer chaque stimulus pour la sévérité et le degré d’altération de l’intelligibilité ; l’intelligibilité étant définie comme la compréhensibilité du message véhiculé par le signal, alors que la sévérité était définie comme le degré d’altération globale du signal. Les scores moyens de sévérité et de détérioration de l’intelligibilité sont respectivement de 9,8/30 (+/- 1,72) et 8,2/30 (+/- 1,59). Une différence dans la distribution des scores est mise en évidence pour 3 juges alors que la distribution est superposable pour 2 juges. Quand une différence existe, la tendance est à l’attribution dans la partie médiane de la sévérité, d’un score moins élevé pour l’altération de l’intelligibilité. Ceci est associé à une différence dans la manière d’analyser les caractéristiques des stimuli lors de la tâche réalisée juste avant. Ces résultats révèlent un comportement potentiellement différent parmi des juges expérimentés. Ils apportent des arguments pour mesurer l’intelligibilité au niveau du code de surface avec une tâche de reconnaissance et pour réserver les mesures d’amplitude directes à l’évaluation de la sévérité. La standarsation des consignes parait fondamentale pour ce type d’évaluation. Le troisième groupe d’expériences cherche à déterminer les cibles les plus efficaces dans la prise en charge des TPPP. Elle repose sur l’hypothèse suivante : la conservation d’une perception juste d’un phonème ou d’une syllabe malgré sa distorsion pathologique permet de déterminer sa contribution à l’intelligibilité et participe à la définition de la notion de robustesse perceptive. Pour tester cette hypothèse, une méthode d’analyse du taux de perception obtenu par un jury d’auditeurs, en fonction du degré de vraissemblance issu d’un systéme automatique de reconnaissance a été formalisée. Pour cela, un jury de 11 auditeurs a été réuni. Le corpus composé de 16 consonnes combinées à 5 voyelles du français constituant une combinaison de 80 syllabes de type CV a été produit par 12 locuteurs : 10 patients opérés et irradiés pour un cancer de la cavité buccale ou du pharynx et 2 témoins. Les résultats obtenus sont à pondérer en raison des mauvaises performances de la reconnaissance vocale pour les consonnes /g/,/t/ et à un moindre degré /z/,/b /,/p/ et /k/. Les consonnes robustes, dans le sens d’une résistance avec une bonne perception malgré une altération de la production (robustesse à la perception) sont le /n/ et /v/. Certaines consonnes sont bien identifiées alors qu’elles sont produites avec un indice de vraissemblance éloigné du générique : /ch/ et /d/. Les consonnes /p/ et /g/ ont un profil similaire mais la mauvaise performance du système à leur égard discrédite ce résultat. La consonne repérée comme fragile est le /s/. Ce travail est en faveur d’une contribution inégale des différentes consonnes pour l’intelligibilité de la parole. La méthode utilisée parait pertinente et faisable. Mais une analyse plus approfondie des résultats obtenus par le système automatique de reconnaissance est indispensable avant de continuer à caractériser les consonnes par cette méthode. Les résultats de ces expériences, interprétées sous l’éclairage croisée des théories sur la perception et de la production de la parole et des modèles de santé, nous ont permis de proposer une définition des différents concepts dans la perspective de la classification internationale du fonctionnement.
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Citer

Virginie Woisard. Impact de l’intelligibilité dans les troubles de la production de la parole pathologique. Sciences du Vivant [q-bio]. Aix-Marseille 1 (Aix-en-Provence), 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04508342⟩

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