la phonation pr anne charloux institut de physiologie ulp, strasbourg
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La Phonation
Pr Anne CharlouxInstitut de Physiologie
ULP, Strasbourg
Principe = instrument à vent
Trois systèmes interviennent :• L’appareil respiratoire qui fournit le
flux aérien• le larynx qui produit le son• le conduit vocal qui permet
« d’articuler » le son, de lui donner sa forme acoustique
L’appareil respiratoire
Le larynx
Le conduit vocal
1- Le flux aérien
• Les sons sont produits grâce à un courant d’air, lors de l’expiration
• Ceci demande une parfaite coordination des muscles de la cage thoracique, du dos, de l ’abdomen, du cou et de la glotte
• Ce système de « soufflerie » doit s ’adapter en permanence au degré d ’ouverture de la glotte pour obtenir la stabilité du son
1- Le flux aérien
La glotte est un rétrécissement, d’où une pression sous-glottique :
• La pression sous-glottique – va régler l’intensité du son émis – participe à définition de la hauteur du
son
2- le larynx
Anatomie• cartilages : thyroïde, cricoïde,
arythénoïdes• muscles : thyro-arythénodien
(corde vocale), crico-arythénoïdien (hauteur du son) …
• cordes vocales (cinq couches de tissus)
2- le larynx
• La production du son Les sons non-articulés (cris, rire…)
– sont produits alors que les cordes vocales sont en abduction
– écoulement turbulent de l’air au travers d’une fente formée à un endroit ou à un autre du conduit vocal
2- le larynx
• La production du son Les sons articulés (1) : • les cordes vocales sont en adduction• le courant d’air les fait vibrer• produit un son complexe, composé
d’une fréquence fondamentale, égale à la fréquence auxquelles les cordes vocales vibrent, et d’harmoniques
2- le larynx
• La production du son Les sons articulés (2) : La fréquence fondamentale est
déterminée principalement – par la tension des cordes vocales – par la masse de celles-ci
2- le larynx
• La production du son Les sons articulés (3) :
Les muscles du larynx
- induisent des variations de longueur et de tension des cordes vocales (cricothyroïdiens) - modifient la hauteur du larynx
2- le larynx• La production du son Les sons articulés (4) : • Les cordes vocales ont un mouvement
complexe ( plan horizontal et frontal): – la glotte s’ouvre et se ferme
alternativement (le courant d’air est alors sous forme pulsée)
plus la fréquence d ’ouverture de la glotte est grande, plus le son est aigu
– les cordes vocales vibrent dans le sens du flux aérien
2- le larynx• La production du son Les sons articulés (5) : • Le registre de la voix humaine s’étend de
40 à plus de 2000 Hz– une voix de basse s’étend de 80 Hz à 330Hz– un ténor, de 123 à 520 Hz, – un alto, de 175 à 700 Hz,– une soprano, de 260 à 1300 Hz
Rôle de la pression sous-glottique : une variation de 1cm d’H2O va faire varier la hauteur du son de quelques Hz
3- Le conduit vocal
• Le son est ensuite modifié, filtré
lorsqu’il passe dans le conduit
vocal (pharynx et cavité buccale
essentiellement), qui agit comme un
résonateur
3- Le conduit vocal
• Ce conduit vocal impose sa courbe de fréquence, caractérisée par les phénomènes de résonances
• La forme du résonateur peut être modifiée
3- Le conduit vocal
• Le son généré par les cordes vocales se réfléchit partiellement sur les lèvres, puis retourne vers les cordes vocales
• L’onde sonore réfléchie peut alors, si elle est en phase avec l’onde afférente, provoquer une résonance
3- Le conduit vocal
• La courbe de fréquence est alors caractérisée – par des pics, appelés formants et
correspondant aux résonances induites par le conduit vocal
– et des vallées
• Le son que nous percevons dépend de la fréquence de ces formants
3- Le conduit vocal
• la fréquence de ces formants dépend de la forme que l’on impose au conduit vocal (et plus précisément des rétrécissements que l’on impose)
• vont intervenir les lèvres, l’écartement des mâchoires, la forme du larynx et du pharynx, la langue et le voile du palais...
3- Le conduit vocal
• Les voyelles• ont des fréquences fondamentales
quasiment identiques (100-130 Hz)• mais se distinguent par leurs
formants (bandes de fréquence plus élevées).
3- Le conduit vocal• Les consonnes se différencient par le lieu
d’articulation dans la cavité.– Les labiales : P, B, M– Les labiodentales (lèvre inf et incisives sup): F,
V– Les alvéolodentales (dents, alvéoles et partie
antérieure de la langue): T,D,N– Les alvéolaires (alvéole et partie ant de la
langue) S,Z, L– Les post-alvéolaires (partie postérieure des
alvéoles et partie antérieure de la langue : Z, th– Les palatales (palais dur et dos de la langue) : J,– Les vélaires (palais mou et dos de la langue) K,
G, W, R
Contrôle de la phonation
• Les signaux efférents– proviennent du cortex– parviennent au noyau du vague (X, tronc
cérébral)• Le nerf vague assure l’innervation motrice du
larynx
• Interviennent aussi les paires crâniennes IX (glosso-pharyngien), XI (accessoire) XII (hypoglosse)
• L’activité des muscles respiratoires doit être coordonnée à celle du larynx
Contrôle de la phonation
• L’innervation sensitive, assurée par le nerf vague, est indispensable à la production de la voix
• Les récepteurs situés dans la muqueuse du larynx et les récepteurs des fuseaux neuro-musculaires renseignent en permanence les centres sur la position et le degré de tension des cordes vocales
Contrôle de la phonation
• le rapport étroit des centres auditifs et des centres du langage est indispensable au réglage précis de la voix
• Très schématiquement, on distingue • Aire motrice et aire sensitive• Aire de Broca : prononciation des mots, près du
cortex moteur qui commande la bouche et le larynx
• Aire de Wernicke : stockage et identification des mots, proche de :
• Aire de l’audition• Aire pré-frontale …