Pr Anne Charloux Institut de Physiologie ULP, Strasbourg La Phonation Pr Anne Charloux Institut 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

Le conduit vocal Le larynx L’appareil respiratoire

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 …