Découvrir le son de motherese, parler de bébé à travers les langues
Dans le monde entier, les mères parlent différemment à leurs enfants qu’à d’autres adultes — et des chercheurs de Princeton ont trouvé une nouvelle façon de quantifier ce changement vocal.
Les mères interagissent avec leurs bébés dans le laboratoire pour bébés de Princeton, où les chercheurs ont identifié des changements constants dans le timbre vocal entre les mères parlant ou lisant à leurs enfants et parlant à d’autres adultes.
Avec leurs enfants, les mères passent à un mode de communication spécial appelé « motherese » ou « baby talk » — une forme de discours exagérée et quelque peu musicale. Bien que cela puisse paraître idiot pour les adultes, des recherches ont montré qu’il joue un rôle important dans l’apprentissage des langues, en engageant les émotions des nourrissons et en mettant en évidence la structure du langage, pour aider les bébés à décoder le puzzle des syllabes et des phrases.
Une mère parle à son bébé.
Et maintenant, les chercheurs de Princeton ont identifié « un nouveau signal que les mères utilisent implicitement pour soutenir l’apprentissage des langues des bébés », a déclaré Elise Piazza, associée de recherche postdoctorale au Princeton Neuroscience Institute (PNI). « Nous avons constaté pour la première fois que les mères changeaient de timbre vocal.
La même mère parle à un chercheur du Princeton Baby Lab, illustrant les changements de hauteur, de cadence et de timbre entre la parole régulière et « motherese. »
« Le timbre est mieux défini comme la qualité unique d’un son », a expliqué Piazza. « La voix soyeuse de Barry White sonne différente de celle graveleuse de Tom Waits — même s’ils chantent tous les deux la même note. »
Elle et ses collègues ont constaté que le changement de timbre était cohérent chez les femmes qui parlent 10 langues, y compris l’anglais, et que les différences sont suffisamment fortes pour être détectées de manière fiable par un algorithme d’apprentissage automatique. Leur étude paraît aujourd’hui dans la revue Current Biology.
Pour étudier le timbre de baby talk, Piazza et ses collègues, Marius Cătălin Iordan, également chercheur postdoctoral PNI, et Casey Lew-Williams, professeur adjoint de psychologie, ont invité 12 femmes anglophones au Princeton Baby Lab, où les chercheurs étudient comment les bébés apprennent à voir, à parler et à comprendre le monde. Les chercheurs ont enregistré les mères pendant qu’elles jouaient ou lisaient avec leurs nourrissons de 7 à 12 mois et pendant qu’elles parlaient à un expérimentateur adulte.
De gauche à droite: Casey Lew-Williams, Elise Piazza et Marius Cătălin Iordan effectuent des recherches sur le développement de l’enfant dans le laboratoire pour bébés de Princeton.
Quantification de la conversation de bébé
Les scientifiques ont ensuite quantifié l’empreinte vocale de chaque mère — le profil statistique global de son timbre — à l’aide d’une mesure appelée cepstrum de fréquence mel. Ils ont constaté que le discours dirigé par un adulte et dirigé par un nourrisson avait des empreintes digitales significativement différentes.
« C’est tellement cohérent entre les mères », a déclaré Piazza. » Ils utilisent tous le même type de décalage pour passer d’un mode à l’autre. »
Elle et ses collègues ont constaté que le timbre de la parole des mères différait suffisamment pour qu’un algorithme informatique puisse apprendre à classer de manière fiable la parole dirigée par le nourrisson et l’adulte, même en utilisant seulement une seconde de parole enregistrée.
Les chercheurs n’ont pas enquêté sur les pères ou les autres aidants. « Nous avons utilisé les mères pour maintenir la gamme globale de pitch assez cohérente entre les participants », a déclaré Piazza. « Cependant, je prédis que nos résultats se généraliseraient assez bien aux pères. »
Baby talk n’est pas une nouvelle découverte, bien sûr.
« Nous savons depuis longtemps que les adultes changent leur façon de parler lorsqu’ils s’adressent aux bébés », a déclaré Jenny Saffran, professeure de psychologie à l’Université du Wisconsin-Madison qui n’a pas participé à cette recherche. « Ils parlent plus lentement, utilisent des phrases plus courtes, parlent à un ton plus élevé et glissent leur ton de haut en bas plus souvent que lorsqu’ils parlent à d’autres adultes. »
Ce qui distingue cette œuvre, a expliqué Saffran, c’est que « c’est la première étude à se demander si elles changent également le timbre de leur voix, en manipulant les types de caractéristiques qui différencient les instruments de musique les uns des autres. C’est fascinant car il est clair que les locuteurs ne sont pas conscients de changer de timbre, et cette nouvelle étude montre que c’est une caractéristique très fiable de la façon dont nous parlons aux bébés. »
Une fois que l’équipe de Princeton a établi que les 12 mères avaient toutes des changements mesurables dans leur timbre vocal, elles ont commencé à réfléchir à la façon d’élargir l’étude, a déclaré Piazza.
« Nous nous sommes demandé si cela pourrait être généralisé aux mères qui ne parlent pas anglais », a-t-elle déclaré. « Nous avons donc pris une deuxième série de 12 mères, qui ne parlaient pas l’anglais comme langue maternelle, et leur avons demandé de ne parler que dans leur langue maternelle, non anglaise, dans tous les enregistrements. Nous avons donc maintenant ce nouvel ensemble de données riche d’enregistrements en mandarin, polonais et russe — neuf langues différentes en tout. »
Lorsqu’ils ont examiné les données, les chercheurs ont constaté que ce décalage de timbre entre le discours dirigé par l’adulte et l’enfant était « très cohérent » dans toutes les langues du monde: Cantonais, Français, Allemand, Hébreu, Hongrois, Mandarin, Polonais, Russe et Espagnol.
Ces changements de timbre peuvent représenter une forme universelle de communication avec les nourrissons, a déclaré Piazza.
Le timbre est-il le même que la hauteur ?
» Imaginez que tout l’orchestre joue simultanément exactement la même hauteur au moment de la mise au point « , a déclaré Piazza. « Vous entendez les différents timbres riches qui séparent les différentes familles d’instruments. »
Des descripteurs vocaux comme rauque, graveleux, rauque, nasal ou velouté s’appliquent au timbre, pas à la hauteur, a-t-elle ajouté. « Nous l’utilisons tout le temps pour distinguer les gens, les animaux et d’autres sons », a-t-elle déclaré.
Piazza et ses collègues ont isolé un changement dans l’empreinte vocale de baby talk « grâce à une combinaison de méthodes intelligentes de mesure du timbre et d’algorithmes d’apprentissage automatique », a déclaré Patrick Shafto, data scientist et professeur agrégé de mathématiques et d’informatique à l’Université Rutgers. Le résultat est « la première formalisation quantitative réussie du timbre vocal qui a été validée par modélisation et une méthode automatique de classification de la parole dirigée par le nourrisson par rapport à la parole dirigée par l’adulte dans toutes les langues. »
Leur technique de quantification du timbre pourrait également ouvrir des portes à d’autres types d’analyse de la parole, a noté Piazza.
« Nos résultats pourraient permettre aux logiciels de reconnaissance vocale d’identifier rapidement ce mode vocal dans toutes les langues. Notre travail invite également à des explorations futures de la façon dont les orateurs ajustent leur timbre pour s’adapter à une grande variété de publics, tels que les électeurs politiques, les étudiants et les partenaires romantiques. »
Cette recherche a été soutenue par une bourse postdoctorale PNI C. V. Starr et une subvention HD079779 de l’Institut National de la Santé de l’Enfant et du Développement Humain.