Study of the correlation between speech production and breathing organization in children with a cleft palate

Cette thèse porte sur l’étude des patterns respiratoires en parole chez l’enfant, et leur « résistivité » face aux perturbations conséquentes aux divisions palatines. L’objectif de ce travail est d’examiner les stratégies compensatoires mises en place au niveau thoraco-abdominal pour pallier les déficits supra-glottiques. 19 locuteurs témoins et 25 enfants porteurs de fentes palatines ont été enregistrés. La variation des gestes respiratoires a été mesurée à l’aide de ceintures électromagnétiques disposées sur le thorax et l’abdomen. Les signaux respiratoires, synchronisés au signal de parole, permettent l’observation de la variation du périmètre thoraco-abdominal tout au long de la phonation. Les résultats révèlent que les stratégies compensatoires sont essentiellement mises en place lors de l’expiration, celles-ci étant plus importantes lorsque la fonctionnalité vélo-pharyngée est la plus sévèrement atteinte.This thesis focuses on the study of respiratory speech patterns in children, and the "resistivity" of these patterns in the context of perturbations resulting from palatal divisions. The aim of this work is to examine compensatory strategies deployed at the thoracic and adbominal levels in order to compensate for supra-glottal deficits. 19 control speakers and 25 children with cleft palates were recorded. The variation of respiratory movements was measured using electromagnetic belts placed on the thorax and on the abdomen. The respiratory signals, synchronised with the speech signal, allow observing the variation of the thoracic-abdominal perimeter during phonation. Results show that compensatory strategies are mainly deployed during expiration, and that these strategies are more salient when the velopharyngeal functionnality is most severly affected

Etude de la corrélation entre l'organisation des patterns respiratoires et la production de la parole chez les enfants porteurs de fentes labio-palatines

This thesis focuses on the study of respiratory speech patterns in children, and the "resistivity" of these patterns in the context of perturbations resulting from palatal divisions. The aim of this work is to examine compensatory strategies deployed at the thoracic and adbominal levels in order to compensate for supra-glottal deficits. 19 control speakers and 25 children with cleft palates were recorded. The variation of respiratory movements was measured using electromagnetic belts placed on the thorax and on the abdomen. The respiratory signals, synchronised with the speech signal, allow observing the variation of the thoracic-abdominal perimeter during phonation. Results show that compensatory strategies are mainly deployed during expiration, and that these strategies are more salient when the velopharyngeal functionnality is most severly affected.Cette thèse porte sur l’étude des patterns respiratoires en parole chez l’enfant, et leur « résistivité » face aux perturbations conséquentes aux divisions palatines. L’objectif de ce travail est d’examiner les stratégies compensatoires mises en place au niveau thoraco-abdominal pour pallier les déficits supra-glottiques. 19 locuteurs témoins et 25 enfants porteurs de fentes palatines ont été enregistrés. La variation des gestes respiratoires a été mesurée à l’aide de ceintures électromagnétiques disposées sur le thorax et l’abdomen. Les signaux respiratoires, synchronisés au signal de parole, permettent l’observation de la variation du périmètre thoraco-abdominal tout au long de la phonation. Les résultats révèlent que les stratégies compensatoires sont essentiellement mises en place lors de l’expiration, celles-ci étant plus importantes lorsque la fonctionnalité vélo-pharyngée est la plus sévèrement atteinte

Speech Breathing in Children with a Cleft Palate

International audienceThe aim of this paper is to investigate speech breathing patterns in young speakers with a cleft palate and to examine compensatory strategies deployed at the thoracic and abdominal levels in order to compensate for supraglottal deficits. To do so, 17 control speakers and 12 children with cleft palates were recorded. The variation of respiratory movements was measured using electromagnetic thoracic and abdominal belts. The respiratory signals were synchronized with acoustic data. Results show that compensatory strategies are mainly deployed during expiration. The compression of the rib cage is higher for children with cleft palate than control speakers. Furthermore, this strategy is amplified when velopharyngeal functionality is more severely affected. However, for inhalation, no discernible difference was detected between control subjects and children with cleft palate. Finally, statistical analyses revealed that compensatory strategies do not have a significant effect on the temporal organisation of speech in children with cleft palate

Explorer les stratégies compensatoires respiratoires en parole : le cas des fentes palatines

International audienceLes fentes palatines sont des malformations congénitales affectant la production de la parole, notamment la réalisation des consonnes (Bechet et al., 2012). Ces troubles articulatoires peuvent être conséquents à une insuffisance vélo-pharyngée entrainant une perte de pression intraorale lors de la phonation (Mayo et al., 1998). Si ces locuteurs mettent en place des stratégies compensatoires au niveau articulatoire (Harding & Grunwell, 1996), ils mobilisent également de plus grands volumes d’air expiratoires afin de pallier la perte de pression intraorale (Laine et al., 1989 ; Warren et al., 1992). Compte tenu l’interaction étroite entre la respiration et la structuration des énoncés (Winkworth et al., 1995), ces réajustements respiratoires pourraient avoir des conséquences sur l’organisation du discours.Les objectifs de cette étude sont d’examiner les stratégies compensatoires mises en place au niveau respiratoire par les locuteurs porteurs de fentes palatines, afin de pallier les dysfonctionnements vélo-pharyngés, et d’identifier les effets de ces réajustements sur l’organisation spatio-temporelle du discours dans deux tâches de parole différentes. Pour cette étude, 17 locuteurs témoins et 12 locuteurs porteurs de fente palatine, âgés de 7 à 12 ans, ont été enregistrés en parole lue et en parole semi-spontanée. Les données respiratoires ont été recueillies à l’aide de ceintures électromagnétiques élastiques (système Respitrace ©), disposées sur le thorax et l’abdomen. Synchronisées au signal de parole, enregistré à l’aide d’un microphone, ces données offrent une représentation de la variation des périmètres thoracique et abdominal tout au long de la phonation.Au vu des résultats, il apparait que les principaux réajustements déployés par les enfants porteurs de fente palatine sont mis en place lors de l’expiration. En effet, si l’amplitude inspiratoire ne montre aucune différence significative entre les deux groupes de locuteurs, quelle que soit la tâche de parole, la compression de l’ensemble thoraco-abdominal tend à être plus élevée chez les locuteurs porteurs de fente palatine, en comparaison au groupe contrôle. En outre, les enfants porteurs de fente terminent leurs groupes de souffle en puisant davantage dans leur volume expiratoire de réserve, en comparaison avec les locuteurs témoins, notamment en parole semi-spontanée. En lecture, la durée des cycles respiratoires tend à être plus courte chez les locuteurs porteurs de fente palatine, notamment en raison d’une réduction des groupes de souffle, tandis qu’en parole semi-spontanée, leur durée est similaire entre les deux groupes de locuteurs. Le nombre de syllabes par groupe de souffle est également réduit chez les enfants avec fente. La différence mesurée entre ces deux tâches de parole sera discutée lors du colloque

Speech Breathing Behavior During Pauses in Children

International audienceThe aim of this paper is to investigate speech breathing behaviors in children during the realization of pauses, breathing pauses or non-breathing pauses, depending on the syntactic location of the pause and the speech task. Thus, we will be able to observe the effects of cognitive-linguistic demands on breathing patterns in children. To do so, 10 French speakers, between 8 and 11 years old, were recorded while reading and spontaneous speech. The variation of respiratory movements was measured using inductive respiratory plethysmography. The respiratory signals were synchronized with acoustic data. The results show an effect of the speech task on the duration of inhalation and, to a lesser extent, on its amplitude. 'Partial inhalations' were observed at the syntactic boundaries, suggesting that they are integrated in the child's respiratory patterns. Finally, we observed occasional cessation of rib cage closure, essentially during non-syntactic pauses

Entraînement de la coordination respiration-parole en apprentissage de la lecture assistée par ordinateur

National audienceCette étude vise d’une part, à identifier les indices respiratoires pouvant être considérés comme la signature de l’amélioration de la fluence, et d’autre part, à examiner les effets de l’entraînement de lecture assistée par ordinateur sur la progression de la coordination respiration/parole. 66 élèves (CE2-CM2) ont été répartis en trois groupes selon le mode d’entraînement suivi : contrôle, entraînement avec surlignage par mot et entraînement avec surlignage par groupe de souffle. Tous ont été enregistrés avant (pré-test) et après trois semaines d’entraînement de lecture assistée (post-test) lors de la lecture d’un texte entraîné et d’un autre non-entraîné. Les résultats indiquent que la planification respiratoire et la gestion des pauses est améliorée sur un texte entraîné. Toutefois, il n’y a pas de transfert significatif de ces améliorations sur le texte non-entraîné

A karaoke-based game to improve the ability of French primary school pupils in planning pauses and breathing while reading aloud

International audienceThe ability to coordinate phonation and breathing is a key challenge for reading aloud. Young readers frequently struggle to properly place respiratory pauses and often end phonation in apnea (Godde 2022). Aim is to provide a game involving a repeated reading-while-listening task to improve sensory-motor planning (Godde, 2017). There are four reading levels corresponding to a specific highlighting of phonological units: syllable, word, phrase, and breath group. Characters associated to a unit are highlighted as an adult pronounce them.Experimental protocol involving 97 pupils (3rd, 4th grade) from 8 classes. Pretest (speed, text comprehension, prosody in 4 different texts, IQ), division in 3 groups: control group, group trained with word level, group trained with breath group level. Training lasted 4 weeks: first week, they discover the tablet, then three 15minutes reading sessions of 3 readings for each of 3 texts (A,B,C). In total: 9 readings of each text per week. Post-test includes testing generalization with a new text (D).We annotate Inhalation to Phonation Delay (IPD), a predictor of reading fluency as it indicates how pupils know in advance when to stop and how much to breath. IPD decreases with reading proficiency. Grammar knowledge and sensory motor planning are then implicit in this measure. We plot a log-regression (x: pause duration, y: IPD) and found a significant progress as IPD becomes closer to adult reference showing a similar ceiling effect. Pre- vs post-test difference shows that pupils breath easier, by finding their own balance between breathing needs and syntactic constraints