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Stabilité de la parole, le rôle des sens

Dans le cadre du projet ANR SpeechStab, les scientifiques s’intéressent à la manière dont les retours auditifs et somatosensoriels participent à la stabilité de la langue dans le contrôle moteur de la parole. Cette méthode originale utilise un bras robotisé et des écouteurs pour perturber la vocalisation des voyelles et le retour auditif.

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Ce reportage a été réalisé et financé dans le cadre de l'appel à projet Sciences Avec et Pour la Société (SAPS).
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Collage de capteurs sur la langue d'un sujet pour enregistrer sa position et ses mouvements

Collage de capteurs sur la langue d'un sujet pour enregistrer sa position et les mouvements qu’elle effectue lors de la production de la parole. Ils sont collés à différents endroits grâce à une colle biomédicale, utilisée en médecine et par les dentistes. Chaque capteur envoie des données qui permettent de déterminer leur position dans la bouche du sujet. L’objectif est d’obtenir des données fines du mouvement de cet articulateur de la parole lorsque la personne vocalise des voyelles. ------…

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Collage de capteurs sur la langue d'un sujet pour enregistrer sa position et ses mouvements
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Fixation de la tête d'un sujet pendant l’enregistrement de la position de la langue

Fixation de la tête d'un sujet pendant l’enregistrement de la position de la langue lors de la production de la parole. Un casque maintient celle-ci en place pour éviter tout déplacement susceptible de la faire sortir du champ électromagnétique. À proximité, un appareil composé de bobines (en bleu), crée ce champ induisant des signaux électriques qui permettent d’estimer la position des capteurs collés sur la langue du sujet. Les données sont traitées par un logiciel dédié qui permet de…

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Fixation de la tête d'un sujet pendant l’enregistrement de la position de la langue
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Réglage d'un microphone permettant d'enregistrer le signal sonore de la parole produite

Réglage d'un microphone permettant d'enregistrer le signal sonore de la parole produite. La langue du sujet est équipée de capteurs, dont les signaux permettent de déterminer leur position dans l’espace. Le bout de la langue est également relié par un filin à un bras robotisé, qui tire sur la langue pour appliquer une contrainte mécanique pendant que le sujet vocalise une voyelle demandée. Des ajustements moteurs lui sont alors nécessaires pour pallier à ces changements de retours…

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Réglage d'un microphone permettant d'enregistrer le signal sonore de la parole produite
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Sujet produisant de la parole avec une perturbation de la position de sa langue et de son retour auditif

Sujet produisant de la parole dans des conditions expérimentales perturbant à la fois la position de sa langue et son retour auditif. Il est invité à prononcer une voyelle prédéterminée devant un microphone. Le son capté est alors traité par un logiciel, de manière à en modifier les caractéristiques acoustiques en temps réel. Le nouveau son ainsi généré est réémis vers l’oreille de la personne grâce à des écouteurs spécialisés non perturbés par le champ électromagnétique émis par l’appareil (en…

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Sujet produisant de la parole avec une perturbation de la position de sa langue et de son retour auditif
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Test de l’effet des retours somatosensoriels sur la stabilité de la parole

Test de l’effet des retours somatosensoriels (informations sensorielles sur la position et les mouvements de notre langue) sur la stabilité de la parole. Les signaux de plusieurs capteurs collés sur la langue du sujet permettent de déterminer les mouvements et la position de celle-ci lors de la production de la parole. Le bout de la langue est relié à un bras robotique qui exerce une traction pour perturber son mouvement. ----------- Dans le cadre du projet ANR SpeechStab, les scientifiques s…

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Test de l’effet des retours somatosensoriels sur la stabilité de la parole
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Visualisation des consignes pour un sujet participant à une expérience sur la production de la parole

Visualisation des consignes pour un sujet participant à une expérience sur la production de la parole. Il doit prononcer une voyelle prédéterminée dès l’apparition d’un disque vert à l’écran et maintenir cette production pendant toute la durée de son affichage (environ 4 secondes). Pendant la tâche, un bras robotique, relié à l’extrémité de la langue par un filin, exerce une traction momentanée pour en perturber les mouvements. Cette contrainte oblige le sujet à effectuer des ajustements…

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Visualisation des consignes pour un sujet participant à une expérience sur la production de la parole
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Sujet dont les mouvements de la langue sont perturbés par la traction exercée par un bras robotisé

Sujet participant à une expérience sur le contrôle moteur de la production de la parole, dont les mouvements de la langue sont perturbés par un bras robotisé. Celui-ci est relié au bout de la langue par un filin et exerce une traction momentanée pendant qu’une voyelle prédéterminée est prononcée. Cette contrainte mécanique entraîne une perturbation somatosensorielle (informations sur la position et les mouvements de la langue), forçant une réponse compensatoire pour parvenir à prononcer de…

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Sujet dont les mouvements de la langue sont perturbés par la traction exercée par un bras robotisé
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Sujet dont les mouvements de la langue sont perturbés par la traction exercée par un bras robotisé

Sujet participant à une expérience sur le contrôle moteur de la production de la parole, dont les mouvements de la langue sont perturbés par un bras robotisé. Celui-ci est relié au bout de la langue par un filin et exerce une traction momentanée pendant qu’une voyelle prédéterminée est prononcée. Cette contrainte mécanique entraîne une perturbation somatosensorielle (informations sur la position et les mouvements de la langue), forçant une réponse compensatoire pour parvenir à prononcer de…

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Sujet dont les mouvements de la langue sont perturbés par la traction exercée par un bras robotisé
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Capteurs collés sur la langue d'un sujet pour enregistrer sa position et ses mouvements

Capteurs collés sur la langue d'un sujet pour enregistrer sa position et les mouvements qu’elle effectue lors de la production de la parole. Ils sont collés à différents endroits de la langue grâce à une colle biomédicale, utilisée en médecine et par les dentistes. Chaque capteur envoie des données qui permettent de déterminer leur position dans la bouche du sujet. L’objectif est d’obtenir des données fines du mouvement de cet articulateur de la parole lorsque la personne vocalise des voyelles…

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Capteurs collés sur la langue d'un sujet pour enregistrer sa position et ses mouvements
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Sujet produisant de la parole avec une perturbation de la position de sa langue et de son retour auditif

Sujet produisant de la parole dans des conditions expérimentales perturbant à la fois la position de sa langue et son retour auditif. Il est invité à prononcer une voyelle prédéterminée devant un microphone. Le son capté est alors traité par un logiciel, de manière à en modifier les caractéristiques acoustiques en temps réel. Le nouveau son ainsi généré est réémis vers l’oreille de la personne grâce à des écouteurs spécialisés non perturbés par le champ électromagnétique émis par un appareil …

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Sujet produisant de la parole avec une perturbation de la position de sa langue et de son retour auditif
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Enregistrement de l’espace de référence à l’intérieur de la bouche d'un sujet

Enregistrement de l’espace de référence à l’intérieur de la bouche d'un sujet pour enregistrer la position et les mouvements de la langue pendant la production de la parole. Pour chaque sujet, il faut déterminer les repères de coordonnées de l’intérieur de sa bouche, afin de visualiser les mouvements de sa langue dans son plan sagittal. Trois capteurs sont collés sur une plaque qui est tenue entre les dents du sujet. Les signaux émis par les capteurs sont récupérés et traités de manière à…

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Enregistrement de l’espace de référence à l’intérieur de la bouche d'un sujet

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