Atelier Voix Chantée
Date : 23 Mai 2000
Thème de la scéance : Synthèse de parole par modèle physique
présenté par : Coriandre Vilain.
Etaient présents : Christophe d'Alessandro, Michèle Castellengo, Boris Doval, Catherine Guastavino, Nathalie Henrich, Nicolas Molinier, Coriandre Vilain et Vu Ngoc Tuan.
1. Présentation générale sur les modèles physiques
2. Présentation du modèle à deux masses
3. Présentation d'une étude expérimentale d'écoulement à partir d'une maquette des cordes vocales
a) Introduction
D�un point de vue physique, les sons de parole proviennent principalement d'une interaction entre l�air expiré par les poumons et le conduit vocal. Dans le cas des sons voisés, ce sont les cordes vocales qui - sous l�action de l�air - oscillent et produisent un son. Les premières tentatives de modélisation des cordes vocales ont d�abord cherché à en simplifier les caractéristiques géométriques et physiologiques. Il en a résulté le fameux modèle à deux masses ([Ish72]) qui considère chaque corde comme un système de deux masses couplées par un ressort et un amortisseur. A ce modèle mécanique simple est appliquée une force exercée par l�écoulement d�air qu�il faut donc aussi modéliser. Les travaux de Pelorson et coll. ([Pel95]) ont montré que le modèle géométrique d�Ishizaka et Flanagan (deux masses de forme rectangulaire) induisait un comportement de l�écoulement irréaliste en parole (phénomène de vena contracta, point de séparation fixe) et que ce modèle devait �tre reconsidéré.
b) Etude expérimentale et résultats ([Vil00])
Pour cela, nous avons réalisé une étude expérimentale sur maquette destinée à mesurer les caractéristiques de l�écoulement (pression et vitesse) au niveau de modèles de cordes vocales asymétriques et effectué un ensemble de mesures expérimentales sur maquette dans le but de mieux comprendre les phénomènes d�interaction entre géométrie des cordes vocales et écoulement.
Notre attention s�est portée sur les configurations géométriques divergentes soumises à des écoulements stationnaires ou instationnaires. Dans le cas de géométries symétriques, nous avons mis en évidence l�existence d�une instabilité du jet qui tend à le rendre asymétrique : l�effet Coanda. Cet effet dispara�t généralement dans le cas d�écoulements oscillants. Nous avons ensuite concentré notre étude sur les configurations géométriques asymétriques pour lesquelles les modèles d�écoulement sont peu nombreux. Une comparaison des résultats expérimentaux avec une théorie de couche limite quasi-stationnaire semble aller contre l�hypothèse (faite par de nombreux auteurs) d�un écoulement symétrique dans une configuration asymétrique.
Références bibliographiques
[Ish72] : Ishizaka K., Flanagan J.L.(1972) " Synthesis of voiced sounds from a two-mass model of the vocal cords. " Bell Syst. Tech. J., vol 51 (6), 1233-1268.
[Pel95] : Pelorson X., Hirschberg A., Wijnands A.P.J., Baillet H. (1995) " Description of the flow through in-vitro models of the glottis during phonation. " Acta Acustica ,vol. 3, 191-202
[Vil00] : Vilain C., Pelorson X., Falevoz Y., Hirschberg A.(2000):" Etude expérimentale de l'écoulement d'air dans des cordes vocales asymétriques. Application aux voix pathologiques.", Journées d'Etudes sur la Parole, Aussois, june 2000.