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 être 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 disparaît 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.