Autour du monde, les mères parlent différemment à leurs enfants qu'aux autres adultes - et les chercheurs de Princeton ont trouvé une nouvelle façon de quantifier ce changement vocal.

Avec leurs enfants, les mères passent à un mode de communication spécial connu sous le nom de « maternel » ou « baby talk » – une forme de discours exagérée et quelque peu musicale. Bien que cela puisse paraître idiot aux adultes, la recherche a montré qu'il joue un rôle important dans l'apprentissage des langues, engager les émotions des nourrissons et mettre en évidence la structure du langage, pour aider les bébés à décoder le puzzle des syllabes et des phrases.

Et maintenant, Les chercheurs de Princeton ont identifié "un nouvel indice que les mères utilisent implicitement pour soutenir l'apprentissage du langage des bébés, " dit Elise Piazza, un associé de recherche postdoctoral avec le Princeton Neuroscience Institute (PNI). "Nous avons découvert pour la première fois que les mères modifient leur timbre vocal.

"Le timbre est mieux défini comme la qualité unique d'un son, " expliqua Piazza. " La voix soyeuse de Barry White est différente de celle rocailleuse 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, dont l'anglais, et que les différences sont suffisamment fortes pour être détectées de manière fiable par un algorithme d'apprentissage automatique. Leurs travaux paraissent dans la revue Biologie actuelle .

Pour étudier le timbre de la parole de bébé, Piazza et ses collègues, Marius C?t?lin Iordan, également associé de recherche postdoctoral PNI, et Casey Lew-Williams, professeur adjoint de psychologie, a invité 12 femmes anglophones au Princeton Baby Lab, où les chercheurs étudient comment les bébés apprennent à voir, parler et comprendre le monde. Les chercheurs ont enregistré les mères pendant qu'elles jouaient ou lisaient avec leurs bébés de 7 à 12 mois et pendant qu'elles parlaient à un expérimentateur adulte.

Quantifier les paroles 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 cepstre à fréquence mel. Ils ont découvert que les discours dirigés par les adultes et les nourrissons avaient des empreintes digitales significativement différentes.

"C'est tellement cohérent entre les mères, " dit Piazza. " Ils utilisent tous le même type de décalage pour passer d'un mode à l'autre. "

Elle et ses collègues ont découvert 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 les nourrissons et les adultes, même en utilisant seulement une seconde de discours enregistré.

Les chercheurs n'ont pas enquêté sur les pères ou d'autres soignants. « Nous avons utilisé des mères pour que la plage de hauteur globale reste assez cohérente entre les participants, " dit Piazza. " Cependant, Je prédisais que nos découvertes 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, un professeur de psychologie à l'Université du Wisconsin-Madison qui n'était pas impliqué dans cette recherche. "Ils parlent plus lentement, utiliser des phrases plus courtes, parlent à un ton plus aigu et font monter et descendre leur ton plus souvent que lorsqu'ils parlent à d'autres adultes."

Ce qui distingue ce travail, Saffran a expliqué, était que « c'est la première étude à demander si [les mères] changent également le timbre de leur voix, manipuler les types de caractéristiques qui différencient les instruments de musique les uns des autres. C'est fascinant car clairement les locuteurs ne sont pas conscients de changer leur timbre, et cette nouvelle étude montre qu'il s'agit d'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, ils ont commencé à réfléchir à la manière d'étendre l'étude, dit Piazza.

"Nous nous sommes demandé si cela pouvait se généraliser aux mères qui ne parlent pas anglais, " dit-elle. " Nous avons donc pris un deuxième groupe de 12 mères, qui ne parlaient pas l'anglais comme langue maternelle, et leur a demandé de ne parler que dans leur langue maternelle, langue autre que l'anglais dans tous les enregistrements. Alors maintenant, nous avons ce nouveau, riche ensemble de données d'enregistrements en mandarin, Polonais, Russe — neuf langues différentes en tout."

Quand ils ont regardé les données, les chercheurs ont découvert que ce changement de timbre entre le discours destiné aux adultes et aux enfants était « très cohérent » dans les langues du monde entier :cantonais, Français, Allemand, Hébreu, Hongrois, Mandarin, Polonais, russe et espagnol.

Ces changements de timbre peuvent représenter une forme universelle de communication avec les nourrissons, dit Piazza.

Le timbre est-il le même que le pitch ?

"Imaginez que l'orchestre entier joue simultanément exactement la même hauteur pendant qu'il s'accorde, " dit Piazza. " Vous entendez les différents timbres riches qui séparent les différentes familles d'instruments. "

Descripteurs vocaux comme râpeux, graveleux, rauque, nasale, ou velouté s'appliquent au timbre, pas de hauteur, elle a ajouté. "On l'utilise tout le temps pour distinguer les gens, animaux et autres sons, " elle a dit.

Piazza et ses collègues ont isolé un changement dans l'empreinte vocale de la parole de bébé « grâce à une combinaison de méthodes intelligentes de mesure du timbre et d'algorithmes d'apprentissage automatique, " a déclaré Patrick Shafto, un scientifique des données 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 la modélisation et une méthode automatique pour classer la parole dirigée par les nourrissons par rapport aux adultes dans toutes les langues".

Leur technique de quantification du timbre pourrait également ouvrir des portes à d'autres types d'analyse de la parole, nota Piazza.

"Nos résultats pourraient permettre aux logiciels de reconnaissance vocale d'identifier rapidement ce mode de parole dans toutes les langues. Notre travail invite également à de futures explorations de la façon dont les locuteurs ajustent leur timbre pour s'adapter à une grande variété de publics, tels que les électeurs politiques, étudiants et partenaires amoureux."