‹ Acoustique biologique: phénomènes physiques de la phonation et de l'auditionChapitre 23 sur 47 · Â AI E I · texte numérisé non relu

 AI E I

si» S0I5 sij ré, ré» fa, fa,

EU ulf fa.

sol,

fa.

Postérieurement aux recherches do M. Hehnhollz, M. Rudolph Kœnig (1) a publié un travail important 5i/r/i^.<fwo/éî.<? fixes caractéristiques des diverses voyelles. Nous devons faire observer que, comme ceux de M. Helmholtz, les résultats de M. R. Kœnig sont relatifs à la prononciation de r Allemagne du Nord.

M. R. Kœnig a fixé exclusivement son attention sur cinq voyelles A, E, I, 0, OU. Il a procédé, dans cette circonstance, avec toute la précision et toute l'habileté dont il a donné et donne tous les jours tant de preuves dans ses recherches et dans la construction des appareils d'acoustique ; il résulte de ses expériences directes, exécutées avec des diapasons

(1) Comptes rendm des séances de V Académie des sciences, 1870, t. LXX, p. 931.

DK LA PHONATION. 391

exactements accordés, que ces cinq voyelles principales sont caractérisées par les sons propres et fixes suivants :

V0YELLE3. OU 0 A É I

'''''''''' sit si3^ si,^ si,^ si?

CAHACTKRISTIQIIBS

VIBRATIONS SIMPLES EN NOMDHE HONDS.

Ces résultats s'accordent avec ceux de M. Holmholtz pour les sons caractéristiques de 0, A, É ; ij n'en est pas de même pour les deux voyelles extrêmes OU, I. A ce sujet, nous devons faire observer que la détermination directe des sons caractéristiques de OU et I, par la méthode des diapasons, présente des difficultés assez grandes pour avoir décidé M. Ilelmhotz à l'abandonner et à procéder par une méthode indirecte bealicoup moins sûre. M* R. Kœnig, au contraire, a employé, dans tous les cas, la méthode des diapasons ; pour cette raison, ses déterminations nous paraissent mériter toute confiance et devoir être définitivement adoptées.

C'est un fait très-remarquable que, pour émettre successivement ces cinq voyelles rangées dans Tordre précédent, le son propre de la cavité buccale s'élève

régulièrement d'une octave au passage d'une voyelle à la voyelle suivante. En représentant pari le son caractéristique de la voyelle OU, les valeure musicales des sons caractéristiques de ces cinq voyelles seraient représentées par les nombres suivants :

Voyelles OU...O...A...É..-I

Sons fixes caractéristiques, i 2 4 8 d6

Ces sons caractéristiques occupent un rang pair déterminé dans la série des harmoniques, dont le son caractéristique de la voyelle OU est le son fondamental.

« Il me paraît plus que probable, dit M. R. Kœnig, 3> qu'il faut chercher dans la simplicité de ces rap- T> ports la cause physiologique qui fait que nous reyf trouvons toujours à peu près les mêmes cinq » voyelles dans les différentes langues, quoique la » voix humaine en puisse produire un nombre in- » défini, comme les rapports simples entre les nom- » bres de vibrations expliquent l'existence des j> mêmes intervalles musicaux chez la plupart des » peuples. y>

La méthode des flammes manométriques est trèscommode pour mettre en évidence les formes divei'ses que, sans changer de période^ prend l'onde aérienne correspondante à un son de hauteur déterminée, quand ce son est successivement émis sur des voyel-

les différentes. — D (fig. 84) est une capsule àflamme manométrique, mise en communication par un lai^c tube de caoutchouc avec un cornetC. La flamme du

bec de gaz se reflète dans le miroir tournant et son image consei-ve sa forme, aussi longtemps que le miroir tournant est au repos et qu'aucun son n'est émis dans le voisinage du cornet C. Mais dès qu'un son de hauteur déterminée, surune voyelle également 'déterminée, est émis dans le cornet, la flamme s'agite et son image prend, dans le miroir mis en rotation, une forme également déterminée, reproduction fidèle de la forme caractéristique de l'onde aérienne correspondante au son rendu.

3M DG LA PUOHATION.

La figure 85 représente les foi'mes que prend l'image de la flanime lorsque les trois notes ut„ sol,, uï, sont successivement émises sur les trois voyelles A, 0,0U. — L'inspeclion de lafigure montre

que chacune de ces images se compose de deux groupes distincts de dentelures se reproduisant alternativement et régulièrement, ce qui accuse évidemment l'influence d'un mouvement vibintoire régulièrement périodique. — En second lieu, il est facile de

voir que les trois images de Yul^ contiennent huit groupes de dentelures, tandis que celles du sol^ en contiennent douze et celles de Vut^ en contiennent seize ; et, comme la longueur commune de ces images correspond à une même durée de l'état vibratoire cela indique que \^ période du mouvement vibratoire, ou la longueur d'onde caractéristique d'un son de hauteur déterminée est complètement indépendante de la voyelle sur laquelle ce son est émis. Mais la forme de Tonde caractéristique d'un son de hauteur déterminée, fidèlement traduite par la forme de l'image correspondante de la flamme, varie considértiblement avec la voyelle sur laquelle il est émis; cette altération de là forme de l'onde, dont la période reste d'ailleurs invariable, est due à la superposition du son propre de la bouche, caractéristique de la voyelle, au son rendu par le larynx.

De la fixité du son caractéristique de chaque voyelle, découle une conséquence curieuse et imporlan te pour la théorie de la voix chantée, qui a été signalée par M. Donders et par M. Helmholtz : à chaque voyelle, correspond une région déterminéede l'échelle musicale plus favorable que toute autre à la pureté de son émission. La cavité buccale, en effet, se conduit, dans la voix chantée et dans la voix parlée, comme une caisse de résonnance ; tout son dit même hauteur ou un peu plus grave que le son propre de la

bouche est renforcé par cette cavité (1); le son propre de la bouche éclate aussi avec force sous l'influence des sous-luirmoniques de ce son propre. Si nous adoptons les déterminations de M, R. Kœnig, nous dirons que :

Chez l'homme, l'émission de l'OU est surtout facile sur le st^ et les notes voisines /a,, sol^ et sur les sous-harmoniques si[, mi^. — L'Oest facilement émis sur si^ et les notes voisines /«si sol^y et sur les sous-harmoniques si^, mi^^ si\. — L'A convient au 5^4 , au la^y au sol^^ puis aux sous-harmoniqnes si^j mi^j si[. — L'É et l'I ne sont facilement émis que sur les sous-harmoniques de leurs sons caractéristiques très-élevés. — Cette affinité élective dés voyelles pour certaines notes de hauteur déterminée se remarque surtout aux limites des voix de poitrine et de fausset.

Sur les notes plus graves que Vut^ les voix de femme tournent toujours involontairement à l'O ei à l'OU qui ont si^ et s^ pour sons caractéristiques.

— Au dessus de fa^ c'est l'A, dont le s^ est le con caractéristique, qu'elles rendent avec plus de facilité.

— Au dessus du si^^ la voix entre dans le domaine de VÉ et de l'I.

Dès le début de ses recherches, M. Donders avait très-justement signalé ce fait que : le son caractéris-

(1) C'est ainsi que la caisse du violon renforce toutes les notes voisines de Vuh , qui est le son propre ou fondamental de la masse d air emprisonnée.

DE LA PHOiNATION. 397

tique de chaque voyelle ne sort pas avec la môme netteté et que son timbre ne conserve pas la même pureté, à tous les degrés de l'échelle musicale. Il en résulte nécessairement que ces sons caractéristiques s'eflFacent graduellement à mesure que la voix du chanteur s'élève au-dessus d'une certaine hauteur de ton ; c'est d'abord le son caractéristique de l'OU qui disparaît et il ne reste finalement que celui de l'I ; par suite, les timbres d^s voyelles s'altèrent à mesure que leurs sons caractéristiques perdent de leur netteté. M. Donders fait observer encore que les voyelles sont plus nettement et plus facilement distinguées lorsqu'on les émet en voix parlée et à des tons différents, que lorsqu'on les chante successivement sur un même ton.

L'expérience s'accorde, d'ailleurs, avec les indications de la théorie, pour montrer que les chanteurs des deux sexes altèrent le timbre normal de toute voyelle que les paroles du libretlo les obligent à émettre en dehors de la région de l'échelle musicale correspondante au son propre qui la caractérise.

M. Helmholtz a demandé à la synthèse la démonstration de l'exactitude de la théorie du timbre qu'il a déduite de l'analyse des sons musicaux. L'analyse lui avait fait connaître les sons simples fusionnés dans les sons complexes des voyelles et de certains instrument à vent; il a montré qu'en émettant si-

multanément ces sons simples, il est possible de reproduire artificiellement le timbre de ces voyelles et de ces instruments. — A cet effet, il s'est seni d^un appareil composé d'une série harmonique de diapasons, munis décaisses de résonnance ou de renforcement, dont le mouvement vibratoire est maintenu par un système d'éleclro-aimants qui les sollicitent périodiquement. Un clavier permet de faire parler chaque diapason ou d'enéleindreleson îi volonté. Les interruptions du courant excitateur des électroaimants sont réglées par les vibrations d'un diapason à l'unisson du diapason le plus grave de la série.

M. Helmholtz a d'abord opéré avec une série do huit diapasons accordés pour le son fondamental si^^ et des sept premiers harmoniques. Les sons correspondants à cette série de diapasons étaient :

Cet appareil donnait un très-bel 0, quand il faisait résonner : fort le si^ caractéristique de l'O ; plus faiblement le sil^ le /r/,, le ré^ ; sourdement^ le fondamental si^. Le son composé résultant de l'émission simultanée de ces cinq sons simples, comprenait le son caractéristique de l'O (,<??t) et deux de ses sousharmoniques (,<î^i, si\).

L'appreil donnait très-bien et très-nettement un OU, quand le fondamental ^/^^ résonnait fortement, accompagné de ses sept harmoniques affaiblis. Dans

ce cas, le son composé comprenait le sqn caractéristique (si^) de l'OU affaibli et son premier sousharmonique (^et) très-intense.

M. Helmholtz a opéré ensuite avec une seconde série de huit diapasons accordés pour le son fondamental si^ et ses sept premiers harmoniques. Les soris correspondants à cette seconde série de diapasons étaient :

Ce second appareil donnait l'OU, quand le son fondamental 5et, caractéristique de cette voyelle, résonnai! seul.

Pour obtenir TO, M, Helmholtz faisait résonner : tnodé rément y le fondamental si^; fortement , le si^ ; faiblement, le fa^. Le son composé comprenait, dans ce cas, le son caractéristique (si^) de l'O et son premier sous-harmomique {si^ .

Pour obtenir TA avec cet appareil, il ajoutait au si^y le si^ et le fa^ avec une intensité modérée, et il faisait résonner énergiquement le si^^ et le ré^. Le son composé comprenait, dans ce cas, le son caractéristique {sil) de la voyelle A et ses deux sous-harmoniques (5^3 et5î^).

Pour obtenir TÉ avec cet appareil, il faisait résonner : modérément le si^l et le sù^ ; anssi fort ([ne possible, le fa^ le /a» et le s^l. Bien que le son composé comprît le son caractéristique {st^^) de la

voyelle É,. en même temps que quatre de ses sousharmoniques, la voyelle était rendue moins nettement, que les précédentes, parce que les sons des diapasons aigus étaient faibles.

« De même que les voyelles delà voix humaine(i), y> dit M. Helmholtz, les sons des différents registres » de l'orgue peuvent être reproduits par notre appa- » reil, pourvu qu'ils ne présentent pas d'harmoni- » ques trop aigus ; il manque cependant toujours, y^ aux sons imités, le bruit aigu et sifflant que donne D le courant d'air en se brisant contre les lèvres du y> tuyau. Les diapasons ne peuvent reproduire que » la partie purement musicale du son. Pour l'imita- » tion des instruments à anche, il manque les hary> moniques mordants d'en haut ; on peut cependant 3> reproduire le nasillement de la clarinette, au moyen y> d'une série d'harmoniques impairs, et le son doux 3> du cor au moyen du chœur complet de tous les » diapasons. »

Pendant l'émission d'une voyelle, la cavité buccale prend une forme déterminée, le larynx rend un son et les cordes vocales exécutent des vibrations qui se communiquent nécessairement au cartilage thyroïde. — Dans la voix parlée ou chantée, à chaque consonne correspond un mouvement déterminé, soit des lèvres, soit de la langue ; mais, si certaines consonnes s'ac-

(1) Loco citatOy p. 158.

compagnent d'un son laryngé, d'autres sont muettes et sont émises sans la participation des cordes vocales ; nous savons enfin que le voile du palais est relevé et que le courant d'air s'échappe par la bouche dans l'émission de la plupart des consonnes, t^indis que le voile du palais abaissé laisse le courant d'air s'écouler à travers les cavités nasales, dans l'émission des consonnes dites nasales.

Dans un mémoire fort intéressant (1), M. le docteur L. Rosapelly a appliqué la méthode graphique à l'étude des mouvements si variés et si complexes qui se produisent dans l'acte de la parole ; il a demandé, à cette méthode, de fournir une trace objective des actes exécutés par la cage thoracique, le larynx, la langue, les lèvres et le voile du palais, dans l'émission des divers groupes de sons qui constituent la langue parlée.

Pour apprécier la dépense d'air nécessaire à la formation du son, M. Rosapelly s'est servi du ptieumographe de M. Marey. Cet appareil inscrit les phases d'ampliation et de resserrement de la poitrine; les amplitudes des tracés qu'il fournit, exprimant les différents volumes d'air qui entrent dans la poitrine ou qui en sortent, ont permis de constater que la dépense d'air est plus considérable dans la voix basse {chuchotement) que dans la voix timbrée. Ce fait déjà connu

(1) Inscription des mouvements phonétiques, in Travaux du labroratoire de M. Marey, pour Tannée 1876, page 109.

GATARRET. 26

justifie pleinement ce que nous avons dit (page 368) de Tétat de la glotte dans le chuchotement.

M. J. Oacley-Ccfles a signalé (1) un procédé fort ingénieux pour déterminer les différents points de contact qui s'établissent entre la langue et les parois buccales, dans Tarticulation des consonnes. Il consiste à enduire, d'un mélange de gomme et de farine, le plan supérieur de la cavité buccale, de façon que la langue, l'arcade dentaire ou la lèvre inférieure, gardent la trace du contact qu'elles ont éprouvé avec les parties recouvertes de l'enduit. En renouvelant cette expérience pour les différentes consonnes, il a pu pblenir des localisations trèsexactes de ces contacts qu'il a représentés par des figures. Mais jusqu'ici, il a été impossible d'obtenir des tracés des mouvements exécutés par la langue dans l'articulation des consonnes.

Un appareil très-simple a permis à M. Rosapelly de représenter graphiquement les mouvements d'élévation et d'abaissement de la lèvre inférieure, dans Tarliculation des consonnes.

Tant que le voile du palais relevé ferme l'oi-ifice postérieur des fosses nasales et que le courant d'air s'écoule par la bouche, la pression reste conslanle dans les cavités nasales. Au contraire, cette pression

(1) Transact.^of the ondontological Society of Great Briiain^ 1871, new série, vol. IV, page 110.

augmente y quand le voile du palais aèaméi' laisse le courant d'air s'échapper par les fosses nasales. Pour explorer les mouvements du voile du palais, M. Rosapelly introduit, dans une des narines, un tube qui y reste à demeure et qui est relié, par un tuyau* de caoutchouc, à un tambour à levier inscripteur ; une élévation de la courbe tracée par la pointe du levier signale chacune des émissions d'air par le nez.

Il était plus difficile d'enregistrer les vibrations communiquées au cartilage thyroïde par les cordes vocales. M. Rosapelly y est parvenu en utilisant le sif/nal éleclriqm de M. Marcel Deprès qui fournit 600 signaux par seconde. Les vibrations du cartilage thyroïde devaient produire les clôtures et ruptures alternatives du courant électrique chargé d'activer ce signal. Il fallait un interrupteur bien sensible pour obéir à chacun de ces petits mouvements vibratoires ; il a été fourni par un appareil déjà employé par M. Marey, pour recueillir l'indication de mouvements rapides. Cet appareil est basé sur l'inertie d'une masse élastiquement suspendue ; comme cette masse ne peut obéir aux mouvements rapides communiqués aux pièces qui l'environnent, elle constitue une sorte de point fixe contre lequel une série de chocs viennent se produire. Ces chocs, provoqués par les vibrations du cartilage thyroïde, déterminaient une série de clôtures et de ruptures du courant

de la pile. M. Rosapelly a pu obtenir ainsi, dans les lirciites d'une octave, le tracé d<*s vibrations du cartilage thyroïde dans la parole timbrée et dans le chant.

" Comme toutes les anches, les cordes vocales exécutent (page 303) des vibrations simples; ce sont ces vibrations, communiquées au cartilage thyroïde dont M. Rosapelly obtient la reproduction graphique. En ce point, la méthode d'exploration de M. Rosapelly diffère considérablement de la méthode des flammes manomélriques de M. R. Kœnig. Cette dernière méthode, en effet, fournit l'image de la vibration complexe du courant d'air, vibration génératrice du son si éminemment complexe rendu par le larynx.

c La nature des actes phonétiques, dit M. Rosay> pelly, la localisation anatomique des contacts et, » dans certaine limites, la caractérisation objective » des différents actes du langage, so.rit déjà bien y> connus; mais il est un autre point dont l'étude » est beaucoup plus difficile, nous voulons parler 3> des relatiom chronologiques de ces actes, c'est-à- -» dire de leurs rapports de succession ou de syn- :d chronisme. L'extrême rapidité avec laquelle ces » actes se succèdent, autant que la complication » des manières dont ils se combinent, rendent fort :d difficile à juger cette partie du mécanisme de la ï parole . — Ces t à l'étude de ces rapports de succès-

> sien que nous nous sommes attaché particuliè-

> rement. )>

A cet effet, M. Rosapelly a disposé ses appareils de manière à obtenir les tracés simultanés des mouvements des lèvres, du larynx et du voile du palais, dans l'émission de divers groupes des sons de la langue parlée.

M. Rosapelly a constamment associé la voyelle a à chacune des cinq consonnes (p, i, /*, v, w), sur Tarticulation desquelles ont porté ses recherches. Tantôt la voyelle précédait la consonne, comme dans op, ab; tantôt la voyelle suivait la consonne comme dans pa, ba.

Nous devons nous contenter ici de donner une analyse succincte des résultats obtenus par M. Rosapelly,

Dans l'articulation des consonnes/? et A, la clôture des lèvres est complète; cette occlusion est incomplète dans l'articulation des consonnes /* et v.

— Cette circonstance explique pourquoi ces deux dernières consonnes peuvent èiv^ prolongées ^idSi^\% que les deux premières sont instantanées, explosives.

— Dans l'articulation de ces quatre consonnes, le voile du palais est relevé y l'orifice postérieur des fosses nasales est fermée le courant d'air s'écoule par la cavité buccale.

La consonne p est mtiette; dans son émission, les cordes vocales et le cartilage thyroïde sont au repos.

La consonne b s'accompagne d'un son de voix ; lés cordes vocales et le larynx vibrent dans son émission.

La consonne f est muette; dans son émission, les cordes vocales et le cartilage thyroïde ne vibrent pas, sont au repos.

La consonne v s'accompagne d'un son de voix; les cordes vocales et le larynx vibrait dans son émission.

M. Rosapelly a pu dire avec raison : — le A est un p avec vibration du larj^nx. — Le v est un /avec vibration du larynx. — Le v est l'homologue du A, 1'/* est l'homologue An p. — Les deux consonnes/, v diffèrent toutefois du /? et du b par la possibilité de leur durée illimitée, l'occlusion incomplète des lèvres permettant à l'air de s'échapper continuellement par leur ouverture.

Dans l'articulation de l'w, l'occlusion des lèvres est complètey mais le voile du palais est abaissé^ l'orifice postérieur des fosses nasales est ouvert et le courant d'air s'échappe par le nez ; Ym s'accompagne d'un son de voix, les cordes vocales et le larjnx vibrent dans son émission.

L'm est donc un b avec sortie de l'air par les fosses nasales. Toutefois, l'ouverture de l'orifice postérieur des fosses nasales, permettant l'écoulement continuel de l'air, l'w, comme le v^ diffère du b par la possibilité de sa durée illimitée.

Ajoutons enfin que la différence essentielle entre Vm et le v consiste en ce que Tair s'écoule par le nez dans rémission de la première et par la bouche dans l'émission de la seconde de ces consonnes.

M. Rosapelly fait ressortir, dans son mémoire, l'importance de la méthode d'inscription des mouvements phonétiques, au double point de vue de la linguistique et de l'éducation des sourds-muets ; il n'est pas de notre sujet de le suivre sur ce terrain.

L'intéressant mémoire, dont nous avons fourni une trop rapide analyse, montre toute l'importance des services que la méthode d'inscription des mouvements phonétiques est appelée à rendre à la théorie de la formation des sons dans les voies respiratoires; nous faisons des vœux pour que M. Rosapelly poursuive activement ses recherches et complète, en le perfectionnant, l'appareil instrumental destiné à l'analyse d'actes aussi multiples, aussi variés, aussi complexes*

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