Presentation Emmanuel Dupoux Atelier Apprentissage langues Compas

Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique, EHESS-ENS-CNRS, Paris Departement d’Etudes Cognitives, ENS Difficultés persistantes dans la perception des sons étrangers Emmanuel Dupoux Groupe Compas 2008

Les bases biologiques du langage (Lenneberg 1967) langage parlé langage écrit • dans toutes les sociétés + - • éducation nécessaire - + • acquisition explosive + - • correlation avec QI - + ! période critique pour le langage parlé (puberté) ! latéralisation progressive dans l’hémisphère gauche

Les différents niveaux de traitement Sémantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique

Acquisition d’une 1ère langue

Apprentissage d’une première langue: L’Hypothèse Bottom-Up Sémantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique

Apprentissage d’une première langue: L’Hypothèse Bottom-Up Semantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique

Apprentissage d’une seconde langue: une stratégie top-down? Semantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique

• Hypothèse: les niveaux de traitement acquis très tôt pendant l ’enfance sont difficile à changer dans l ’acquisition d ’une langue étrangère.

Le traitement des sons linguistiques 1. les catégories segmentales Code lexical Segmentation et identification des mots Code prélexical Décodage Phonétique Code acoustique/phonétique

Apprentissage par désapprentissage: les phonèmes 1 0,9 0,8 0,7 0,6 catégorisation 0,5 discrimination 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Les bébés perçoivent la parole de façon catégorielle /ba/ /da/ Intra Inter Contrôle test de t Contrôle Inter Intra Eimas et al, 1971 test de t test de t Dehaene-Lambertz & Baillet, NeuroReport, 1998

Les catégories dépendent des langues

L ’émergence des catégories phonémiques 6-8mois 8-10mois 10-12mois 10-12mois Werker & Tees (1984) Les catégories phonémiques: • sont formées pendants la première année de vie • sur la base de l ’input acoustique disponible • elles déterminent notre perception des Maye and Gerken (2002) contrastes maternels et étrangers

Les voyelles 3 vowels systems 20 vowels systems ~ ~ i u i~ u i u ~ I U I U ~ e -- õ e -- o o õ a e~ æa D ã ãD (Aranda, Greenlandic) (Panjabi) Kuhl (1996): learning at 6 months

La mise en route du langage Naissance 1 discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988) 2 segmentation en syntagmes intonationels (Hirsh-Pasek et 3 al. 1987) 4 catégories de voyelles (Kuhl et al. 1992; Polka & Werker 1994) 5 segmentation statistique des mots (Jusczyk & Aslin 1995) 6 segmentation en syntagmes phonologiques (Gerken et al. 7 1994) 8 contraintes phonotactiques (Friederici & Wessels 1993; Jusczyk 9 et al. 1993, 1994) 10 mots de function (Shady 1996) 11 répertoire de consonnes (Werker & Tees 1984) 12 début du lexique (mois)

Le traitement des segments Code lexical Segmentation et identification des mots Catalan Japonais Espagnol [‰a] [e,\"] [\"] Code prélexical Assimile au segment phonétiquement le plus Prototypes Décodage proche consonnes et Phonétique voyelles |e, \"| Code acoustique/phonétique |e, \"| |la, ®a|

Apprentissage d’une L2 Spanish-Catalan bilinguals (L2 started at age 4) (Pallier et al, 1998) [e] vs [\"] classification Lexical decision: long term repetition priming [pera] ... [pera] [p\"ra] ... [pera]

2. Les suprasegments • l’accent tonique durée pitch qualité – espagnol: bébe vs bebé ! – italien: ‘ancora vs anc‘ora ! ! – anglais: record vs record ! ! • la gémination – japonais: to vs too kita vs kitta • les tons – chinois, suédois

Spécialisation de la perception des suprasegments – Difficulties for English hearers with Chinese tones (Wang et al. 2000) – Tokyo dialect versus non-accented Mito & Kumamoto dialect (Otake & Cutler, 1999). • significantly less sensitivity to pitch accent in making lexical judgments • more reliance on guessing (based on vocabulary statistics) – Duration ‘ deafness’: (Dupoux et al. 1997) • tookjoo ! tokjo • kjooto ! kjoto Spanish French – Stress ‘ deafness ’ • ABX discrimination task (Dupoux, Pallier, Sebastian, Mehler, 1997)

“Surdité” à l’accent tonique • Répétition de séquences • Accent prédictif – French, Finnish, Hungarian – AABAB ! réponse 11212 – conditions: • Accent contrastif phoneme: [muku - munu] – Espagnol accent: [nu' i - numi' m ] 100 90 80 70 percent error 60 phoneme 50 stress 40 30 20 10 0 French Finnish Hungarian Spanish Peperkamp, Vendelin & Dupoux (sous presse)

Spécialisation suprasegmentale à 9 mois 20 18 16 Mean looking time (sec) 14 12 Switch 10 Same 8 6 4 2 0 Spanish (n=24) French (n=24) French (n=24) Skoruppa, K., Pons, F. Christophe, A., Bosch, L. Dupoux, E., Sebastián-Gallés, N., Limissuri, R.A., Peperkamp, S. (submitted)

La mise en route du langage Naissance 1 discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988) 2 segmentation en syntagmes intonationels (Hirsh-Pasek et 3 al. 1987) 4 catégories de voyelles (Kuhl et al. 1992; Polka & Werker 1994) 5 segmentation statistique des mots (Jusczyk & Aslin 1995) 6 spécialisation suprasegmentale (Jusczyk et al, Skoruppa et al) 7 segmentation en syntagmes phonologiques (Gerken et al. 8 1994) 9 contraintes phonotactiques (Friederici & Wessels 1993; Jusczyk 10 et al. 1993, 1994) mots de function (Shady 1996) 11 12 répertoire de consonnes (Werker & Tees 1984) (mois) début du lexique

Le traitement des suprasegments French Spanish [bébe, bebé] [bebe] Phonological Code Assimilate to the closest phonetic Suprasegmental legal form Phonetic syllables Prototypes Decoding |bébe, bebé| |bébe, bebé| Acoustic/Phonetic Code

French (N=32) Late learners (N=51) Spanish (N=32) Total amount of exposure to Spanish small (N=16) moderate (N=18) large (N=17) all late learners Biographic data Mean age 25 26 27 30 28 22 Country of testing N=18 (35%) France N=32 (100%) N=4 (25%) N=6 (33%) N=8 (47%) 0% Spain N=0 (0%) N=12 (75%) N=12 (67%) N=9 (53%) N=33 (65%) 100% Language background 16.1 Mean age of acquisition n.a. 17 17.1 14.3 n.a. 2.0 Mean number of years spent in a Hispanic country n.a. 0.6 1.8 3.4 n.a. 76% Learned Spanish in school n.a. 80% 67% 88% n.a. 73% Learned Spanish at university n.a. 75% 56% 88% n.a. 54% Regularly visits Hispanic countries n.a. 9% 56% 94% n.a. 51% Regularly speaks Spanish in private life n.a. 13% 64% 74% n.a. 96% Regular speaks Spanish in professional/student life n.a. 94% 94% 100% n.a. Subjective assessment Importance of Spanish (1: no importance - 10:extremely important ) Mean n.a. 8.94 8.94 9.35 9.08 n.a. 0.15 SE n.a. 0.28 0.31 0.12 n.a. Pronunciation (1: extremely poor - 10: perfect) 6.92 Mean n.a. 6.25 6.61 7.88 n.a. SE n.a. 0.50 0.41 0.24 0.25 n.a. Grammar (1: extremely poor - 10: perfect) 7.24 Mean n.a. 6.75 7.00 7.94 n.a. SE n.a. 0.43 0.28 0.29 0.20 n.a. Vocabulary (1: extremely poor - 10: perfect) 7.37 Mean n.a. 6.94 7.22 7.94 n.a. SE n.a. 0.31 0.37 0.20 0.18 n.a. Production Native-like accent (1: extremely poor - 6: perfect) 2.90 Mean n.a. 2.03 2.78 3.80 5.67 0.19 SE n.a. 0.28 0.25 0.32 0.09 Stress errors 12.1% Mean n.a. 16.4% 14.9% 4.5% 0.0% 2.0 SE n.a. 3.8 3.2 2.5 0.0 Lexicon Errors in Lexical Decision 10.7% Mean na. 14.6% 10.5% 5.9% 1.7% 1.3 SE na. 2.6 2.0 1.5 0.5

Tasks • Prelexical: sequence recall – Conditions: phoneme: [fiku] - [fitu] stress: [númi] - [numí] – Sequence length four only • Lexical: auditory lexical decision – Spanish items – Conditions: phoneme: * [vulor] (< [valor] ‘value’) stress: * [mesá] (< [mésa] ‘table’)

90 80 Phoneme Stress 70 60 Percent Error 50 40 30 20 10 0 Training Test Training Test Training Test Training Test Training Test French Beginners Intermediate Advanced Spanish Bilinguals STM task: sequence recall

Stress ‘deafness’ in good bilinguals 1 sequence repetition recall 100 80 % error (stress minus 60 phoneme) 40 20 0 -20 -40 -60 French 'bad' 'good' Spanish monolinguals bilinguals bilinguals monlinguals 73% 27%

Stress ‘deafness’ in good bilinguals 2 lexical decision 100 80 % error (stress minus 60 phoneme) 40 20 0 -20 -40 French 'bad' 'good' Spanish monolinguals bilinguals bilinguals monlinguals 73% 27%

3. la structure syllabique: (ou les illusions phonologiques) • Japonais syllabes légales: V, CV, VN, CVN syllabes illégales: *CVC, *CCV, ... ! insérer /u/ après une emprunts: consonne de coda, ou ! [sufi˜kusu] “Sphinx” dans un cluster d’onset (insérer /o/ après une “Christmas” ! [kurisutomasu] stop dentale) • Français syllabes légales: CCV: dra, pnØ syllabes illégales: CCV: *dla, * npØ, ... • Berber

Les voyelles fantômes Détection de voyelle Tâche ABX time % u detection 100 S1 S2 S3 Response A B A 80 B A B A or B Japanese female voice male voice 60 40 Conditions: cluster: ebuzo-ebzo French 20 ebu zo vowel length: ebuzo-ebu… 0 Other No 0ms 14ms 29ms 44ms 58ms Full Cluster - Vowel score (%) 50 [ebazo] [ebzo] [ebuzo] 0 -50 French Japanese Dupoux, Kakehi, Hirose, Pallier, & Mehler (1997)

ERPs de haute densité 600 ms Ebuzo …Ebizo Time Ebzo … Ebizo r ist D S4 S3 S2 S1 S5 Ebuzo … Ebzo B B B B A Deviant Ebzo … Ebuzo nt ia ev A A A A A D Control Ebuzo …Ebuzo 6 female voices male voice l ro Ebzo … Ebzo t on 0 25 50 75 100 C Japanese French #v + 400 -400 800 [ebuzo] 200 vs _ + [ebzo] Mismatch Negativity + .001 .01 .05 .05 .01 .001 p Dehaene-Lambertz, Dupoux & Gout (2000)

Où? IRMf Phonological Acoustic p<.001 Phonological - Acoustic Supramaginal Gyrus L Superior Temporal Gyrus p<.005 Jacquemot, Pallier, Dehaene, Lebihan and Dupoux (submitted)

illusion phonologique à 14 mois 12 Same Switch * 10 † ** 8 Looking time (sec) 6 4 2 0 French infants Japanese infants French infants Japanese infants 8 month-olds 14 month-olds Average looking times during same and switch trials for French and Japanese 8 and 14 month-old infants † p= .053 * p< .03 ** p< .003

La mise en route du langage Naissance 1 discrimination de langues/rythme (Mehler et al. 1988) 2 segmentation en syntagmes intonationels (Hirsh-Pasek et 3 al. 1987) 4 catégories de voyelles (Kuhl et al. 1992; Polka & Werker 1994) 5 segmentation statistique des mots (Jusczyk & Aslin 1995) 6 segmentation en syntagmes phonologiques (Gerken et al. 7 1994) 8 contraintes phonotactiques (Friederici & Wessels 1993; Jusczyk 9 et al. 1993, 1994) 10 mots de function (Shady 1996) 11 répertoire de consonnes (Werker & Tees 1984) 12 début du lexique (mois)

Le role de la structure syllabique Code lexical Segmentation et identification des mots Portugais Japonais Brésilien [e.bu.zo, en.zo] [e.bi.zo] Code prélexical Assimile à la plus proche Prototypes Décodage syllabe syllabiques Phonétique Code acoustique/phonétique |ebzo, enzo| |ebzo|

Apprentissage d’une L2: la persistence des voyelles fantomes • Japanese Monolinguals (N=10) • French Monolinguals (N=12) • Japanese-French Late learners (N=20) – French after 12 – more than 1.5 year outside Japan • Perception: /u/ detection on a ebzo-ebuzo continuum • Production: imitation of tokens from continuum; scoring by two phoneticians

100% 100% %u perceived 80% %u produced 80% Japanese 60% 60% Late learners 40% 40% French 20% 20% 0% 0% ne ll r 0 3 4 1 2 er he ne l fu 4 1 2 0 3 ful no oth ot no duration of /u/ duration of /u/

• French-Japanese late learners (N=16) – native Japanese speakers – late learners of French – between 2 and 7 years in France lexical decision (french stimuli) 60 sequence repetition 50 100 40 error rate 80 percent error 30 60 20 40 10 20 0 0 ebiza vs eboza ebza vs ebuza policier plicier boulanger blanger contrast V insertion V deletion Nakamura & Dupoux (work in progress)

epenthese en decision lexicale versus en short term memory 100 80 short term task (seq=4) (Errs) 60 40 Français Japonais 20 0 -20 0 20 40 60 -20 -40 blanger/aluphabet - plicier/alaphabet (Errs)

Le traitement des sons linguistiques le filtre phonologique Code lexical Segmentation et identification des mots Code prélexical « Surdité » Pas plastique! phonologique Décodage Phonétique Code acoustique/phonétique

Apprentissage d’une seconde langue: une stratégie top-down? Semantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Intervention? Phonologie Acoustique

Apprentissage d’une seconde langue: une stratégie top-down? Semantique Syntaxe Lexique Mots de fonction Phonologie Acoustique

Age d’acquisition et accent étranger Flege, Yeni- Komshian, & Liu (1999). ! pourquoi?

• Peu de plasticité pour une langue apprise ‘ tardivement ’: – Compétition entre le système phonologique maternel et le système de la L2 – Période critique • Stratégies de compensation – relative plasticité de la phonétique en production, par rapport à la perception – existence de modes de traitement alternatifs (l ’écriture) – compensation par le contexte • Degrés de plasticité différents en fonction du niveau de traitement – grande plasticité lexicale – relative plasticité syntaxique (Neville et al 1994, Flege et al, 1999)

Conclusions • Certain tasks show plasticity, others not – perception tasks: • good performances: – /u/ detection, • bad performances: – /u/ classification, – STM encoding /u/ vs 0 – standard lexical decision – lexical decision catches /u/ vs 0 – production tasks • good performances: – imitation, – reading – naming • Problems in perception and not in production …. aha … !

Lexical Code Lexical Code Word Form Word Form Identification Retrieval Short Term Phonological store Input Output Phonological Code Phonological Code Phonetic Phonetic Decoding Non plastic Encoding Quite plastic Articulatory/Phonetic Acoustic/Phonetic Code Code

Lexical Code Lexical Code Word Form Word Form Identification Retrieval Short Term Phonological store Input Output Phonological Code Phonological Code L2 specific Phonetic expertise Phonetic Phonetic Decoding Non plastic Encoding Quite plastic Acoustic- Articulatory/Phonetic Acoustic/Phonetic Articulatory Code Code Conversion Quite plastic

Why do late learners have a foreign accent? Flege, Yeni- Komshian, & Liu (1999).

Presentation Emmanuel Dupoux Atelier Apprentissage langues Compas

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