PLAN DES EXPERIENCES

Le but que nous devions atteindre dans ces expériences était de remplacer la sensation auditive par une expression objective des actes de la phonation. Sur ce point, d'importants travaux ont déjà été exécutés : sous le nom d'acoustique des yeux, M. Lissajoux, développant les idées de Wheatstone, a créé une méthode optique pour apprécier la combinaison des différents sons dont les accords se caractérisent par des figures géométriques constantes. Ces expériences sont trop connues pour qu'il soit nécessaire de les rappeler ici ; elles n'ont, du reste, avec notre sujet qu'un rapport indirect. Il n'en çst pas ainsi des recherches relatives à l'analyse du timbre ; celles-ci nous ont appris que les sons phonétiques, désignés sous le nom de voyelles, sont constitués par un son fondamental accompagné d'harmoniques plus ou moins nom^ breux suivant la voyelle prononcée. Or, parmi les méthodes d'analyse qui conduisent à ces détei'minations de la constitution des voyelles, l'une, celle de Helmholtz, méthode acoustique basée- sur l'emploi des résonnateurs, peut être d'un grand seeoui^s pour le linguiste, mais ne saurait servir à l'éducation des sourds-muets. Celle de Kœnig, au contraire, désignée sous le nom d'analyse optique des sons, ne nécessite que l'emploi de la vue pour la . détermination d'une voyelle. Les flammes vibrantes de Kœnig subissent, grâce à leur admirable mobilité , des vibrations correspondantes à toutes celles que renferment les harmoniques concourant à la formation d'une voyelle. Dissociée par sa réflexion sur un miroir tournant, la flamme apparaît comme une traînée lumineuse, bordée de dentelures dont le nombre et les hauteurs relatives permettent- d'estimer là tonalité des différents sons contenus dans chaque voyelle. Placé devant le portevoix d'un appareil de Kœnig, un soiird-muet pourra donc s'exercer à reproduire des images lumineuses pareilles à un type tracé à l'avance, et s'il réussit à imiter une de ces figures

INSCRIPTION DES" ÏIOUVBillENTS PHONÉTHJUES. ' 113

Optiques, c est qu'il aura émis correctement la voyelle qui lui correspond.

On ne peut reprocher è cette méthode que certaines difficultés pratiques, mois avec un peu d'exercice et ^quelques modifications des appareils, on arriverait à la rendre d'un emploi facile. Toutefois, il reste encore un progrès à réaliser,c'est de donner la permanence aux figures optiques de Kœnig, de fixer l-image de ces flammes et d'obtenir direelèmen^ la courbe caractéristique des différentes voyelles. i

Le pltonautographe de Scott inscrit, il est vrai, les tonalités diverses des sons émis dans son voisinage et même parfois dés sons composés,' mais il serait absolument insuffisant dans Ta-' nalyse délicate du timbre des voyelles.

L*étude des coiisonnes a été poussée très-loin par les Tm-' guistes et par les physiologistes (1) ;. on trouve dans les traitésclassiques d'intéressantes études sur le mécanisme de la parole. Tout ce que peut donner Pobservation directe de soi-même faite à l'aide de l'ouïe, de la vue et du tact, se trouve exposé avec un soin minutieux dans les traités spéciaux ; mais,- chose singulière, Tétude de la phonation est encore plus parfaite dans* des livres hindous qui datent de deux mille ans ; les Prâticâ" khya des Livres Védiques.'

Cette perfection dans l'analyse du mécanisme de la parole tenait, chez ces Orientaux, à une idée religieuse : ils s'imaginaient qu'une prononciation défectueuse des textes sacrés constituait une profanation; aussi avaient-ils soumis à des lois rigoureuses l'articulation des sons. Les phonétistes modernes recueillent précieusement ces analyses un peu minutieuses, mais entièrement exactes, des différentes inflexions du langage; à ces renseignements s'ajoutent ceux que Texpérimentation physiologique a déjà fournis sur les différents actes que les lèvres, la langue et le voile du palais exécutent dans la formation des consonnes. On peut, à ce sujet, signaler un ingénieux procédé expérimental de M. J. Oakley-Coles pour déterminer les différents points de contact qui s'établissent entre la langue et les parois buccales dans l'articulation des consonnes.

Ce procédé consiste à enduire d'un mélange de gomme et de

' (t) On trouve un excellent résumé de ces éludes dans l'ouvragée du professeur Beaunis, Nouveaux éléments de physiologie humaine, Paris, 1876.

LAB. IIAREY. 8

114 HOSAPELLY..

farine le plan supérieur de la cavité buccale, de façon que la langue, Tarcade dentaire ou la lèvre inférieure, gardentla trace du contact qu'elles ont éprouvé avec les parties recouvertes de l'enduit. En renouvelant cette expérience pour les différentes consonnes, l'auteur a obtenu des localisations très-exactes de ces contacts et les a représentés par des figures (1).

D'autre part, Czermack imagina, pour signaler les mouvements du voile du palais, de placer au devant des narines une petite giace Iroide et bien polie. Chaque fois que l'air s'échappe par les narines dans l'émission de consonnes nasales, on voit la glace se ternir et on obtient ainsi, sans le secours de l'ouïe, la notion des mouvements du voile du palais et de l'émission d'air qui les accompagne. On peut, avec ice contrôle, s'exercer, suivant le cas, soit à produire, soit à éviter ces mouvements.

Enfin, l'émission d'air nécessaire à la formation des sons peut se juger aisément à l'aide des appareils déjà connus et destinés à inscrire les mouvements thoraciques dans la respiration. Le pneumographe de Marey inscrit les phases d'ampliation et de resserrement de la poitrine et, d'après les amplitudes plus ou moins grandes des tracés qu'il fournit, exprime les différents volumes d'air qui entrent dans la poitrine ou qui en sortent (2). Cet instrument m'a permis de confirmer ce fait déjà connu, à savoir : qu'en parlant à voix basse, on dépense bien plus d'air que dans la voix timbrée. On l'a vu par ce qui précède, la nature des actes phonétiques, la localisation anatomique des contacts et dans certaines limites la caractérisation objective des différents actes du langage, sont déjà fort bien connus, mais il est un autre point dont l'étude est beaucoup plus difficile, nous voulons parler des relations chronologiqms de ces actes, c'est-à-dire de leurs rapports de succession ou de synchronisme. L'extrême rapidité avec laquelle ces actes se syccèdent, autant que la complication des manières dont ils se combinent, rendent fort difficile à juger cette partie du mécanisme de la parole.

{\\ Transacl. ofiheodontological Society of great BrHain,iSl\, new série, vol. IV, p. 140.

(2) Voir dans ce volume le mémoire sur la méthode graphique dans les scloriôcs expérimentales.

INSCRIPTION DES MOUVElfENTS PHONÉTIQUES. 115

" C'est à Tétude de ces rapports dé succession que nous nous sommes attaché particulièrement, bien convaincu de trouver dans remploi de la méthode graphique le moyen de combler, en partie du moins, cette lacune importante. Ainsi, caractériser graphiquement chacun des actes phonétiques : vibrations du larynx, mouvements de la langue ou des lèvres, émission de Tair par les narines, telle était la première condition à remplir. Disposer les tracés de ces actes de manière à mesurer les rapports de succession et de durée était la seconde condition. Ces premières difficultés résolues, il devenait facile de juger comment les actes de la phonation se modifient, suivant la manière dont se combinent entre elles les voyelles et les consonnes.

A. Inscription des vibrations du larynx.

D*après les théories actuelles, le larynx émet, par ses vibrations propres, la note fondamentale d'une voyelle tandis que la résonnance du porte- voix : cavité buccale, pharynx, fosses nasales, fait naître les harmoniques. Cette théorie semble absolument démontrée par certaines expériences ; noiis n'en rapporterons qu'une seule. Si on produit un son continu, celui d'un diapason, par exemple, au devant de l'ouverture buccale, on peut donner à ce son le timbre d'une voyelle quelconque bn donnant à la bouche la position qu'elle prend d'ordinaire pendant l'émission de cette voyelle. Ainsi il a suffi de disposer la cavité buccale comme un résonnateur de capacité convenable, pour que le son qu'elle renforce acquit les caractères d'une voyelle.

Le larynx, bien entendu, reste silencieux dans l'expérience ci-dessus mentionnée, tandis que, dans la voix parlée, c'est le larynx qui émet le son fondamental dont le résonnateur buccal détermine le timbre. En inscrivant les vibrations du larynx, on doit donc s'attendre à ne trouver que des vibrations correspondant à un son simple, malgré la complexité du son que l'oreille perçoit quand elle entend une voyelle.

Un problème assez analogue à celui que nous poursuivons a été résolu dans ces dernières années par MM. Cornu et Mercadier; il s'agissait pour eux d'inscrire les vibrations d'iin ins-

116 ROSAPELLy.

trument à Taide d'un style frottant sur un cylindre enfumé. C'est au moyen d'un lil métallique, relié d'une part au chevaT let d'un violon et d'autre part au style inscripteur, que ces expérimentateurs obtinrent la transmission des vibrations sonores. M. Marey nous conseilla d'aller trouver M. Cornu, et celui-ci, avec une complaisance parfaite, nous renseigna sur les moyens de réaliser notre projet, mais il ne nous dissimula pas que les vibrations du larynx, dans la voix parlée, seraient probablement plus difficiles à transmettre que celles d'un violon et même que celles du larynx dans la voix chantée.

Nous réussîmes assez bien, dans certains cas, à inscrire les vibrations du larynx par la méthode de Cornu et Mercadier, mais l'emploi de ce mode d'inscription présentait des difficultés extrêmes; il exigeait de la part du patient une immobilité parfaite, sans quoi le fil métallique transmettait au style inscripteur des mouvements étrangers qui dénaturaient les tracés. Il fallait chercher une méthode plus commode : car, dans les expériences que nous voulions faire, les difficultés devaient s'accroître en raison même du nombre de phénomènes qiii devaient être inscrits d'une manière simultanée.

Fig^ «0. — Tracés da signal électrique de M. Deprès.

Un instrument construit sur les indications de M. Marcel Deprès et capable de fournir jusqu'à 600 signaux par seconde (fig. 60), parut à M. Marey devoir répondre aux besoins de l'expérience. C'est un signal électrique dont la description a été déjà donnée dans le premier volume de cette publication (1). La figure 61 montre la disposition de cet instrument, dans lequel un style d'une extrême légèreté est actionné, par un électro-aimant (2).

Il s'agissait d'employer les vibrations du larynx à produire

(1) Physiol. expériai., Travaux du laboratoire de M. Marey, 1875, p. 143.

(2) Depuis la publication de ce travail, M. Deprès a modifié son instrument do façon à obtenir 3,000 signaux par seconde.

9' HmiVEMKNTS l'HOKÉTIQUËS. '14^

dès clôtures et fiiptures alternalives du courant électrique chargé d'actionner ce signal.

Les première essais que nous avions faits avec l'appareil de MM. Cornu et Mercadier nous avaient montré que les vibrations du larynx, pendant la pamle, se traduisent assez nettement à l'extérieur du larynx; fait bien connu, du reste, des physiologistes qui l'ont utilisé dans les études sur la phonation.

FJg. 01. — ExploTiieur électrique des *)br»iiOBS du larynx (ooujKCt iiléviiioii).

Mais où trouver un interrupteur électrique assez sensible pour obéir à chacun de ces petits mouvements vibratoires? ■Nous avons réussi d'une manière très-satisfaisante en eiçployant , avec quelques modifications , un appareil dont M, Marey s'était servi pour recueilhr l'indication, de mouvements rapides. Cet appareil est basé sur l'inertie d'une masse élastiquement suspendue ; cnrame cette masse ne peut obéir aux mouvements rapides qui sont communiqués aux pièces

118 ROSAPKLLY.

qui l'environnent, elle constitue une sorte de point fixe contre lequel une série de chocs viennent se produire. Dans notre expérience, ces chocs provoquaient une série de clôtures et de ruptures d'un courant de pile. On verra dans la figure 61 la disposition de cet explorateur électrique des vibrations du larvnx.

Dans cette figure, Tappareil est représenté en coupe dans la partie supérieure, et en élévation dans la partie inférieure; les mêmes lettres désignent, dans les deux dessins, les mêmes pièces de l'appareil.

Une masse de cuivre M est suspendue à l'extrémité d'un ressort R. Au-dessous de la masse est une pointe de platine P qui se trouve exactement en contact avec la masse, de manière à fermer un circuit électrique qui passe suivant le trajet représenté par les fils marqués des signes -)- et — , et renferme, sur son trajet extérieur, la pile et le signal Deprès qui vient d'être décrit. La masse et la pointe sur laquelle elle repose, sont renfermées dans une petite caisse légère formée de bois et de caoutchouc durci, de façon à isoler entre eux les deux bouts du circuit de pile, sauf au point de contact de M sur P. Une vis de réglage V, appuyant sur le ressort au voisinage de la masse M, limite l'amplitude des mouvements de l'appareil autour de la masse immobile qui en occupe le centre.

Bien que M. Marey se propose de perfectionner cet appareil et d'en accroître la sensibilité, nous avons pu, avec la disposition réprésentée dans la figure 61 , obtenir le tracé des vibrations du larynx dans la parole ou dans le chant. L'instrument est assez sensible pour donner, dans la limite d'une octave, le nombre des vibrations exécutées par le larynx lorsqu'on chante. La figure 62 montre un spécimen des tracés qu'on obtient ainsi.

Fig[. 63. — Trftcé des vibrations du larynx (<>T2 vibrations simples par seconde).

Celle disposition répond à l'un des besoins de nos expériences: en maintenant, pendant qu'on parle, l'appareil. inter-

INSCniPTION DES MOUVEMENTS PHONETIQUES. 119

rupteur au devant du Japynx, on recueille sur un cylindre tournant une série de petits groupes de vibrations dont chacun indique l'instant où a été émis un son laryngé et mesure la durée de rémission de ce son.

B. Inscription des mouvementé des lèvres.

L'observation montre que les lèvres exécutent, pendant l'acte de la phonation, deux ordres de mouvements: 1° des mouvements verticaux , c'est-à-dire d'élévation et d'abaissement ; 2** des mouvements horizontaux ou antérô-postérieurs par lesquels les lèvres se portent plus ou moiiis en avant. Le type des mouvements du premier genre s'observe dans rémission des consonnes explosives labiales comme b ei p; celui des mouvements antéro-postérieurs dans l'émission de la voyelle u.

La figure 63 montre l'appareil explorateur des mouvements du premier ordre.

Fig. 63. — Appareil explorateur des mouvements v<îrticaux des lèvres.

Un support vertical est placé en face de l'expérimentateur; il porte un bras horizontal au-dessous , duquel pend, par l'in-

•termédiaire d'une' lige doublement articulée ,: i' explorateur proprement dit. Géluitci se composé de deux .petites branche^ terminées . chacune par un. petit crochet plat jen argent iqui doit embrasser Tune des lèvres dans sa courbure: La gbutr tière l' se place sous la lèvre supérieure, la gouttière / sur la lèvre inférieure,. Cette dernière est seule mobile; or, quand la lèvre inférieure s'élève, elle fait basculer la branche / autour de , son articulation, forçant . ainsi les deux extrémités opposées des deux branches à s'éloigner T une de l'autre en tendant un petit anneau de caoutchouc qui sert de ressort antagoniste. . . . ' , . -

Dans ce mouvement, une traction eM opérée sur la membrane d'un tambour à air T, semblable à ceux que M. Marey emploie généralement pour les explorations des différentes sortes de mouvement. La raréfaction de l'air danô ce tambour se transmet, au moyen d'un tube de caoutchouc /, jusqu'au tarnbour à levier. inscripteur ^ui devra tracer sur le cylindre les mouvements de la lèvre inférieure.

Dans la construction de ce petit appareil nous avons cherché à utiliser les pièces toutes faites qu'on emploie à différentes recherôïies physiologiques, sans nous occuper de la parfaite adaptation de l'instrument aux usages spéciaux auxquels nous le destinions. Nul doute qu'il ne soit facile de construire un appareil plus commode ; on pourrait, par exemple, mettre l'opérateur beaucoup plus à son aise en prenant le point fixe de l'appareil, non pas sur un support posé sur une. table, mais sur la tête même du sujet en expérience. Ce pofilt d'appui, on le trouverait sur une sorte de coiffure bien fixée à la tête ou, plus simplement encore, sur le nez, à la façon d'une fmte de lunettes.

On voit encorg^^gps la figure63 un tube /' dont l'embouchure i\ suspendue à l'intérieur des deux branches et en face de l'orifice buccal, est destinée à recevoir le souffle émis pendant l'articulation des différents sons. Nous avons constaté que, dans la plupart des cas, cette pièce peut être supprimée sans inconvénient. . . - . .

Le levier inscripteur du mouvement des lèvres traduit l'élévation' de la lèvre inférieure par un aliaissèmeht de la ligne tracée*. Cette opposition du sens Sans lequel la courbé s'inflé-

INSCRIPTION DES ' MOUvmKHTB PHOKÉnQUBS. 13^

tfeit avec oelui dans lequel s'exécute le mouvement des lèvres peut sembler peu It^ique, mais on s'habitue viteà'saisir là signification de ces courbes, et ce retournement présente , ainsi qii'on le verra, certains avantages, au point de vue de la éondensatîon des Iracéssur te plus petit espace possible. ' ■ En prononçant une série de consonnes labiales, on constate que plusieurs d'entre elles se distinguent déjà par le d^ré de clôture plus ou moins parfait des lèvres. Dans cette émission des consonnes, il faut nécessairement intercaler des voyelles^ Nous avons choisi, dans tous les cas, la voyelle a qui ne modifie point les phénomènes labiaux ; si l'on prononce successivement les sons apa^ aba^ afa, ava, on reconnaît que la clôture des lèvres, complète pour le p et le b, est incomplète, au contraire, pour le /"et le v. Et si deux consonnes qui exigent des degrés différents de clôture des lèvres sont émises sans voyelles intermédiaires , on trouve dans la courbe tracée un petit ressaut qui signale ce changement dans l'occlusion labiale. La figuré 64 représente quelques-uns de ces tracés qui serviront d'exemples.

I Ittiitte curccspoHJait i

La ligne sinueuse exprime l'ouverture des lèvres,, quand elle occupe la position horizontale supérieure ; elle correspond fe leur clôture absolue quand elle occupe la ligne horizontale inférieure. Mais on remarque en certains points (au-dessous de v etde f) que la ligne horizontale est située moins bas, ce qui correspond à la demi-fermeture dont on vient de parler. Enfin, au-dessous de bv, on voit un ressaut de la ligne (au point v) où les lèvres passent de l'occlusion complète du 6 à la demiocclusion du v; '

Nous laisserons de côté ce qui est relatif aux mouvements labiaux de sens antéro-postérieur et nous nous préoccuperons exclusivement de ladétermiiiation des consonnes labiales.

1^ II03APBLL.1.

Il ne suflit pas du tracé des mouvements des lèvres pour caractériser les consonnes labiales, car L'occlusion complète des lèvres existe aussi bien pour le p que pour le b, l'occlusion incomplète s'observe également pour le v et pour Vf. Mais ces quatre consonnes seront entièrement caractérisées si nous inscrivons, en même temps que le mouvement des lèvres, les vibrations du larynx. En effet, dans l'articulation du p et de Vf, le larynx est muet ; il vibre, au contraire, pour le b et le v.

rig, es. — Disposition ponr rinscri(ilioB siniulfaiiée du aiouvcmeal des liirres etdei . Tibralioni du lirjni.

Superposons le style du signal électrique des vibrations du larynx à celui du levier qui inscrit le mouvement des lèvres comme dans la figure 65 et faisons tracer ces deux pointes sur un cylindre à rotation lente; nous obtiendrons un double tracé qui renfermera tout ce qui est nécessaire pour caractériser ces quatre consonnes, p, b, f, v, comme on les voit figure^66.

Fin. 86. -~ Insfiiplion si mu lia née du luouvcuient d«s lèvres el dereui du larynx.

G. Inscription des mouvemcnls du voile du palais.

Les consonnes nasales m et n s'accompagnent d'une émission d'air par les narines, ce qui tient à ce que le voile du

INSCRIPTION DE8 «HOU VËUBNTS PHONBTfQUES. ââS

palais s'éloigne de la paroi postérieure du pharynx au moment de rémission de ces sons. Autant il serait difficile d'explorer d'une manière directe les mouvements du voile du palais, autant il est facile de signaler ces mouvements d'après l'échappement d'air qui en est la conséquence. A cet effet, on introduit dans une des narines un tube, qui y reste à demeure et qui, relié par un tuyau de caoutchouc à un tambour à levier inscripteur, signale, par une élévation de la courbe, chacune des émissions de l'air par le nez.

Ea inscrivant à la fois les trois indications que nous possédons déjà.: mouvement des lèvres, du larynx et du voile du palais, nous constaterons que Vm n'est qu'une avec émission d'^ir par les narines, de même que nous avons vu que le fr n'est qu'un p avec vibration du larynx.

Gomme type de ces triples tracés,' nous rehverrOnis à la figure 67, où le lecteur trouvera, en haut, sur là âérie'horizontale A, et sous les n"** 1, 2 et 3, les tracés des groupes des phonèmes suivants: appa, abba, amma. Il y verra, à la ligne supérieure, les tracés de la pression de l'air dans les narines indiquant si le voile du palais s'ouvre ou reste fermé. Cette ligne, absolument droite dans les deux premiers groupes (pour lesquels elle est affectée du signe — ), se soulève dans le troisième, annonçant l'ouverture du voile du palais. C'est qu'en ce moment une consonne nasale m a été prononcée.

La deuxième ligne correspond aux mouvements du larynx. Elle est toujours pourvue de sinuosités au moment de l'émission des vovelles a, mais au moment de l'émission des consonnes, elle peut être dépourvue de vibrations* Ainsi (série A, colonne 1, ap pa)y\e larynx est silencieux pendant l'émission du p; la ligne qui trace les vibrations est affectée du signe + pendant a66a amtna, parce que dans l'émission du b et jie l'tw, le larynx 4)résente des vibrations. .

La ligne inférieure, destinée à exprimer les mouvements des lèvres, présente dans les trois cas les mêmes inflexions: c'est que le même acte labial se produit dans les trois phonèmes de la sérié A*

•124 ROSAPELtY.

D. Mouvements de la langue.

Nous avons dit comment on peut localiser, avec. une pré^ cision suffisante, les points où la langue s'applique, soit à Tarcade dentaire, soit à la voûte du palais. La méthode des enduits colorés donne sur ce point des renseignements prér cieux ; mais, pour estimer Tiiitensité des pressions de la langue contre les parois buccales, pour en mesurer la durée, les roulements et les rapports de succession avec les actes de la parole, il faut recourir à remploi de la méthode graphique, et recueillir les tracés de la langue concurremment avec ceux t[U6 nous possédons déjà. Jusqu'ici nous n'avons pas encore réussi dans ces explorations. Une voûte palatine moulée à là cire et reproduite par la galvanoplastie nous semble une base solide isur laquelle on pourra appliquer deux ou plusieurs explorateurs; la pression de la langue sur ces explorateurs provoquera des signaux. Des tubes à air ou des fils électriques transmettront ces mouvements aux styles chargés de les. inscrire; .

Bien que la réalisation complète de Tinscription de la par rôle soit peut-être pour longtemps ajournée, nous avons voulu . indiquer, dès aujourd'hui; les résultats que donnent no^ premiers essais, parce que ces résultats, ainsi qu'on va le voirj éclairent déjà beaucoup le mécanisme de l'articulation de certains spi;is. . . , ■

E. Tracés simultanés des mouvements des lèvres', du laryiix

et du voile du palais,

La figure 67 représente quinze phonèmes différents, complètement caractérisés par la méthode graphique. Pour peu qu'on en ait quelque habitude, il est extrêmement facile de lire. ces graphiques, ou dû moins de déterminer la consonne ou les consonnes que' chacun d'eux renferme: En lès décrivant tour à tour, nous désignerons chaque tracé par la série horizontale A, B, G, D, E à laquelle il appartient et par le numéro d'oi*dre 1, 2, 3 sous lequel il est verticalement