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Les particularités de la voix

mis à jour le 6 octobre 2014

- LES PARTICULARITES DE LA VOIX ET SES ALTERATIONS

  • Les dysphonies

Les dysphonies se caractérisent par une modification de la voix qui peut être d’origine laryngée, secondaire à une anomalie du régime de vibration des plis vocaux. Elles se traduisent par une altération de la « qualité vocale », c’est-à-dire l’esthétique subjective de la voix. Ces altérations se retrouvent également d’un point de vue acoustique. Les dysphonies peuvent aussi être le résultat d’une inadéquation du comportement vocal responsable d’une diminution de l’efficacité du geste des articulateurs de la parole et gênant le processus de communication orale.

Les dysphonies sont d’origine multifactorielle, ce qui rend leurs diagnostics et leurs prises en charge délicates. Un des intérêts repose sur une meilleure connaissance de la voix des professionnels des modalités de production vocale des professionnels de la voix (enseingnants, avocats, journalistes, …) avec leurs contraintes et leurs limites.

Une approche multidimensionnelle de l’évaluation de la voix et de la parole est importante pour comprendre les mécanismes des troubles et proposer une remédiation la plus efficace possible. Outre les informations apportées par l’interrogatoire et l’examen clinique, d’autres approches complémentaires sont nécessaires. Un ensemble de travaux a été réalisé sur les apports possibles des connaissances phonétiques dans le domaine des évaluations perceptives, acoustiques, aérodynamiques, les autoévaluations, et les explorations physiologiques en vidéo endoscopie.

Nos travaux de recherche se sont intéressés à sélectionner

  1. des mesures perceptives pour évaluer le timbre de la voix ;
  2. des échelles d’autoévaluations pour quantifier le vécu des troubles ;
  3. des méthodes d’analyse acoustique objective à l’aide de différents instruments commercialisés pour comparer les résultats obtenus et pour sélectionner ceux qui sont les plus fiables en termes de paramètres, mais aussi en termes de reproductibilité et de faisabilité.
  4. des pistes de ré-éducation des troubles après phonosurgerie.

Enfin, les données recueillies ont servi à construire une base de données accessibles aux étudiants de fin d’étude d’orthophonie pour leur sujet de recherche. Une collaboration étroite s’est établie avec l’école d’orthophonie de Paris, où enseignent des membres de LPP, permettant la direction de 2 à 3 mémoires par an.

Concernant les échelles d’autoévaluation, toute pathologie vocale peut être vécue comme un handicap. En effet, le handicap a deux dimensions : celle de l’individu avec ses capacités et ses limites et celle des situations sociales que ce même individu affronte. Une évaluation de la gêne communicationnelle est nécessaire et la sélection d’échelles de qualité de vie regroupant les domaines physique, fonctionnel et émotionnel correspondant au VHI, est très utile. La passation de ces autoévaluations permet de mieux préciser le vécu de la gêne vocale et peut constituer la première étape de la prise en charge.

  • Travaux sur le chant
  • D’un point de vue phonétique, le timbre d’un son est le résultat de la transformation et du modelage du son laryngé par les cavités de résonance (Stevens & Klatt 1974).
  • Du point de vue acoustique (Kent 1993), le timbre est une notion très complexe qui dépend de la corrélation entre la fréquence fondamentale et les harmoniques. On peut distinguer le timbre « vocalique » qui varie suivant chaque voyelle, et le timbre « extra vocalique » qui est la partie qui varie en fonction de la personne et en fonction de l’état de la source sonore.

Les situations vocales extrêmes comme dans le chant, demandent une agilité laryngée particulière grâce à une indépendance de vibration des plis vocaux et des structures supra glottiques aryténoïdiennes et aryépiglottiques, comme c’est le cas dans le Human Beat Box. Nous avons exploré ces mécanismes d’un point de vue physiologique et acoustique et nous avons cherché à comprendre à travers une analyse descriptive comment ces athlètes vocaux parviennent à jongler avec tous ces sons et à maîtriser leurs comportements laryngés pour obtenir le résultat acoustique escompté. Ces études sur la richesse de l’utilisation artistique de la voix ainsi que les caractéristiques de la voix de l’enfant et des différentes techniques vocales ont permis la publication de nombreux articles.

  • Les modes de phonations particuliers dans certaines langues, la voix chuchotée et la voix silencieuse

L’articulateur principal permettant de produire la source vocale à l’origine des sons est le larynx.

Outre les études sur les activité du larynx et les qualités de voix dans des langues particulières comme le Noh, le dialecte de Shanghai, le berbère, plusieurs études des membres de l’équipe ont porté sur des contextes particuliers d’utilisation de la voix, comme dans la parole chuchotée et la parole silencieuse.

Une autre partie des travaux de l’équipe concerne la voix silencieuse, en particulier dans le cadre d’un contrat ANR.

Les cancers évolués du larynx nécessitent le recours à un traitement radical avec ablation du larynx appelé « laryngectomie totale ». Cette intervention chirurgicale est à l’origine d’un handicap majeur de communication orale. Nos recherches pour améliorer les possibilités de réhabilitation vocale nous ont amenés à collaborer avec le laboratoire SIGMA Lab de l’ESPCI-ParisTech (Ecole supérieure de Physique et Chimie Industrielle) dans un projet ANR programme Emergence Tec ANR-09-ETEC-005-02 intitulé « Restitution de la voix d’origine pour handicapés de la parole » (REVOIX) (à partir du 01/09/2009).

  • Le projet REVOIX propose de réaliser un dispositif portatif permettant de restituer la voix d’origine aux handicapés de la parole, en pilotant un synthétiseur vocal en temps réel à partir d’une capture des mouvements de la langue et des lèvres réalisée avec un échographe miniature et une caméra vidéo. Le synthétiseur vocal étant conçu autour de techniques d’apprentissage artificiel, cet apprentissage peut être effectué à l’aide d’enregistrements de la voix d’origine de l’utilisateur avant l’ablation du larynx : le dispositif produira ainsi un signal fidèle à la voix du locuteur. Le système développé dans REVOIX offrira ainsi aux patients souffrant de ce handicap une alternative à l’électrolarynx et à la voix trachéo-œsophagienne, d’utilisation simple et intuitive, totalement non invasive ; de plus, elle seule permet un retour à la voix d’origine de l’utilisateur ; elle ne sera pas limitée par les contraintes d’apprentissage d’un mécanisme non physiologique de production vocale ni par les complications des traitements souvent associés aux laryngectomies. Ce dispositif permet de saisir et d’interpréter une parole qui est normalement articulée mais non vocalisée.

Le sujet mobilise ses articulateurs oro-buccaux (lèvres, langue, voile, mandibule) mais n’envoie pas d’énergie aérienne dans le conduit vocal. Le principe est de capturer ces signaux articulatoires non acoustiques et de les transformer en signal de parole audible. Le système ultrasonore (échographie), placé sous la mandibule en regard du plancher buccal, permet la capture des mouvements de la langue, et le système vidéo avec une caméra miniaturisée à 60 i/sec. permet la capture des mouvements des lèvres. Un intérêt non négligeable de ces systèmes de capture (échographie et caméra) repose sur des dispositifs non invasifs et donc d’utilisations non restreintes. Ces deux groupes de signaux apportent une information sur la dynamique du conduit vocal pendant l’articulation de la parole sonore ou silencieuse.

Le champ d’application de ces recherches est vaste et dépasse celui de la pathologie :

  1. pour la communication non pathologique dans le secteur des télécommunications, militaires et civiles
  2. comme mentionné auparavant, en pathologie pour permettre de restituer une voix à ceux qui l’ont perdue suite à une maladie ou une intervention chirurgicale.

Les technologies dans REVOIX s’inscrivent dans un nouveau domaine appelé « interface de parole silencieuse », ou Silent Speech Interface (SSI), actuellement en pleine émergence sur le plan international (CAI11-ACTI-01, CAI11-ACTI-02).

Un ensemble de travaux a été conduit sur les apports possibles des connaissances phonétiques dans le domaine de la voix chuchotée et silencieuse et un master a été réalisé sur les caractéristiques de la voix chuchotée en chinois.