É I A — EU U \ 0 OU

dont l'origine commune est la voyelle A.

Pour déterminer le son qui peut être renforcé par la cavité buccale, Donders, qui a le premier appelé l'attention sur le rôle d résonateur joué par laboucbe, dirigeait un courant d'air contre 1 lèvres et appréciait la bauteur du son de faible intensité obteni ainsi. Helmboltz a employé une mélbode plus sûre qui consiste

Fis. 158. — Forme de la cavité buccale (coupe verticale) lors de l'émission des voyelles A, OU,t

approcher successivement divers diapasons vibrants de l'ouvertun de la boucbe dont la cavité est préalablement disposée comme pou* l'émission de telle ou telle voyelle, mais sans que cette émission soit réalisée. La bauteur du diapason dont le son est ainsi le pltf fortement renforcé donne le son de résonance de la cavité buccale En ce qui concerne la voyelle A, qui correspond au cas où I

TIMBRE DES VOYELLES. SS3 uche est largement ouverte (6g. 158, A) et la langue abaissée, elmholtz a trouvé que la cavité buccale, disposée pour l'émis- ■)Q de cette voyelle, avait une capacité telle qu'elle renforçait le

Q si ^*

Lorsqu'on passe de la voyelle A aux voyelles 0 et OU, l'ourture de la boucbe se rétrécit, la langue se retire en arrière CT. 158. OU), mais la cavité buccale reste unique et peut être similée'à uue bouteille à large panse sans goulot. Dans chacun } ces cas, la cavité buccale doit donc renforcer un seul son, de luteur différente d'ailleurs suivant qu'il s'agit de la voyelle 0 ou la voyelle OU. Helmholtza trouvé que la cavité buccale renrçait la note sij^ ou fa^, suivant qu'elle était disposée pour émission de 0 ou pour celle de OU.

Lors de l'émission des voyelles É et I, la langue affectant la forme 'présentée sur la fig. 158, 1, la cavité buccale est divisée en deux irties, antérieure et postérieure, que l'on peut assimiler au goulot .à la panse d'une bouteille. Deux sons différents doivent alors ire renforcés ; Helmholtz a trouvé, en effet, que les sons de réso- ,Dce de la cavité buccale sont fa~, et sij> pour É, fa^ et rég pour I. La forme de la cavité buccale qui correspond à l'émission des oyelles EU etU est encore celle d'une bouteille à goulot, mais à oulot plus long que dans le cas des voyelles É et I, car les lèvres ont alors plus proéminantes en avant. Aussi Helmholtz a-t-il •cuvé encore dans ce cas deux sons de résonance, utj^ et fa^ pour ;U, sols et /fla pour U.

Les résultats trouvés parDonders sont, pour certaines voyelles, ifférents de ceux que nous venons d'indiquer ; mais, ainsi que lelmholtz le fait remarquer, ces différences peuvent tenir à l'imlerfeclion de la métbode employée par Donders, imperfection qui ■endait facile l'erreur d'une octave sur la hauteur du son faible ibtenu, et aussi à une différence dans la prononciation des mêmes ^oyelles par les deux observateurs.

Ajoutons que Kœnig, qui a repris les expériences de Helmholtz Lvec une série plus complète de diapasons, est arrivé aux résultats limples suivants :

Voyelles. Sons de résonance de la cavité buccale.

OU 5/2'' 470 V. s. par seconde.

A......... Si} 1880 —

Quoiqu'il en soit des différences que nous venons de constatei dans les résultats des divers observateurs, il n'en est pas moiu; incontestable que la cavité buccale peut jouer le rôle de résonateui et que les sons partiels dont elle peut ainsi accroître l'inteDsité oti une hauteur fixe et invariable pour chaque voyelle, mais variable d'une voyelle à l'autre.

Dès lors, quand une voyelle sera émise sur un son fondameot;i donné, celui ou ceux des sons partiels coexistants qui coïncideront avec les sons actuels de résonance de la cavité buccale seron seuls renforcés. L'intensité relative des harmoniques est don( déterminée par une cause spéciale qui n'existe dans aucune autrt source sonore, et ce serait là, d'après Helmholtz,la cause du timbre spécial de la voix humaine.

Cette théorie est confirmée par l'expérience dans quelques-une.de ses conséquences.

La voyelle A, par exemple, étant caractérisée par la résonance

si} de la cavité buccale, puisque cette voyelle peut être prononcé! par tous, hommes, femmes et enfants, la cavité buccale doit, chez tous, être capable de renforcer cette même note lorsqu'on prononce la voyelle A. Or l'observation a montré à Helmholtz qu'en effet les hauteurs des sons de résonance de la cavité buccale pour les diverses voyelles étaient indépendantes de l'âge et du sexe. ||

En outre une voyelle, A par exemple, doit être d'autant mieux caractérisée, c'est-à-dire doit être émise d'autant plus facilement que le son fondamental sur lequel on la prononce a un harmonique

plus voisin du son de résonance si}. Or les chanteurs ont tou^^ observé la réalité de ce fait que les voyelles sont émises plus facilement sur certaines notes que sur d'autres.

Enfin, une autre conséquence de la théorie des voyelles de ?Iel-

TIMBRE DES VOï ELLES.

mholtz est la possibilité de faire leur synthèse. On doit en effet Bouvoir reproduire les diverses voyelles, A, 0.. . en superposant des sons simples, obtenus au moyen de diapasons. Si, par exemple, on fait vibrer simultanément le diapason sij> et ses harmoniques sIjK f^i ^'■i''' ^"^ pouvoir reproduire la lettre 0 dont la caractéristique est sij^ d'après Helmhollz. Or l'expérience montre que cette voyelle est, en effet, bien reproduite si, au moyen de résonateurs que Ton approche plus ou moins des diapasons, on.

renforce fortement le son 5/3^ plus faiblement /"a^, sij>, rL^, et moins encore le son s/^k

Toutefois la théorie de Helmholtz n'est pas acceptée par tous les physiologistes. Grassmann, par exemple, a conclu de ses recherches que le timbre des diverses voyelles est caractérisé surtout par le nombre variable des harmoniques qui accompagnent le son fondamental. L'émission des voyelles OU, U, I comporterait l'existence d'un seul harmonique ; le nombre des sons supérieurs augmenterait pour les voyelles O, EU, E et deviendrait considérable pour la voyelle A.

Schneebeli a effectué l'analyse des sons complexes des voyelles en décomposant, d'après le théorème de Fourier, les courbes obtenues avec un phanautographe ; il a trouvé ainsi que la voyelle O est caractérisée, non par un harmonique de hauteur indépendante de la hauteur du son fondamental comme l'indique la théorie de Helmholtz, mais par la présence constante d'un harmonique à roctave du son fondamental.

Il n'est pas possible encore de se prononcer en toute connaissance de cause en faveur de l'une ou de l'autre de ces théories. Toutefois une expérience dont nous allons parler, et qui est de nature à renseigner sur le rôle des cordes vocales supérieures, paraît donner une base anatomique à la théorie de Schneebeli.

200. Rôle des cordes vocales supérieures. — Le rôle probable des cordes vocales supérieures peut être déduit de l'expérience suivante*.

' A. Imbert; Sur le rôle des cordes vocales supérieures (Communication préliminaire, Société de méd. et de chir. de Montpellier, avril 1892.) Imbert. — Physique biolog. 25,

Sur le trajet du courant d'air qui s'écbappe delà caisse métalli. que sur laquelle est fixée une meraljrane en vibration, on dispose parallèlement à l'orifice de sortie de l'air, une membrane en cui suffisamment longue et large de quelques centimètres.

Cette membrane doit avoir son bord libre à un ou deu" centimiètres de l'orifice de sortie de l'air, qui viendra ainsi se brise contre ce bord ; elle devra eu outre être orientée sensibleme. suivant la direction du courant gazeux. Si l'on tend alors ceï membrane en cuir, elle entre en vibration et l'on obtient trè^ facilement, par un accroissement progressif de tension, l'éraissio successive des buit premiers harmoniques du son fondamea donné par la membrane qui recouvre la caisse. Ces barmoniqu sont les seuls sons que l'on puisse faire rendre à la membrane e: cuir et un accroissement de tension fait brusquement monter 1 hauteur d'un harmonique au suivant, sans production d'aucun so intermédiaire. Il importe d'ajouter que ces harmoniques sont tr" intenses et très facilement perceptibles, même par une oreille no exercée, jusqu'à plusieurs mètres de distance.

Or robservalion laryngoscopique montre que, lors de l'émissio d'un son, les cordes vocales supérieures s'avancent vers le pl médian du larynx, en même temps qu'elles s'abaissent vers 1 cordes vocales inférieures. Ce double mouvement a évidemme pour effet de placer les cordes vocales supérieures dans le trajet d courant d'air qui s'échappe de la glotte, et l'on ne peut se refus tout au moins, à voir une analogie très grande entre la position i ces cordes, lors de l'émission d'un son, et celle de la membra' en cuir dans l'expérience dont il vient d'être question.

Il y a donc quelque raison de penser que les membranes q; constituent les cordes vocales supérieures servent à la productô de certains harmoniques du son fondamental engendré par 1 vibrations des cordes vocales inférieures.

Il n'est pas inutile de faire remarquer que, chez les animaux do la voix a un timbre mordant, c'est-à-dire riche en barmoniqu les cordes vocales supérieures ont un développement considérab les ventricules de Morgagni remontant très haut au-dessus du bo libre de celles-ci ; le timbre des sons est au contraire sourd et s éclat, comme celui d'un diapason, et par suite dépourvu d'harm

VOIX DE POITRINE ET VOIX DE FAUSSET. 387 niques chez les animaux dont le larynx ne possède pas de cordes vocales supérieures.

Toutefois, en admettant comme réel le rôle que l'on est ainsi conduit à attribuer aux cordes vocales supérieures dans la production du timbre des voyelles, il ne semble pas que l'on puisse nier l'existence de phénomènes de résonance dans la cavité buccale et rejeter absolument la théorie de Helmholtz.

La production des sons laryngiens constitue, en effet, un phénomène très complexe, et peut-être les diverses théories dont nous ■venons de faire connaître le principe renferment-elles chacune une part de vérité dont l'importance relative ne pourra être déterminée que par de nouvelles recherches.

201. Timbre des voix de poitrine et de fausset.— La cause desdifférences de timbre des voix de poitrine et de fausset n'est pas encore nettement établie. On peut ramener à trois les théories qui ont été émises à ce sujet.

1». Donders, et après lui un grand nombre de physiologistes,rapportent les timbres de poitrine et de fausset à la contraction et au relâchement du thyro-aryténoidien interne. Dans la voix depoitrine, le thyro-aryténoïdien interne, contracté et dur, participerait aux vibrations des cordes vocales et, par son poids, abaisserait la hauteur du son émis. Dans la voix de fausset, au contraire, ce muscle, relâché, resterait au repos ; le mouvement vibraioire serait dèsiors localisé au bord des cordes, de telle sorte que, la masse du corps vibrant étant moindre, les sons émis seraient plus élevés. Il importe de faire remarquer que cette théorie s'accorde bien avec le sentiment de détente que le chanteur éprouve dans le larynx, au moment du passage de la voix de poitrine à la voix de fausset, détente qui correspondrait au relâchement du thyro-aryténoïdien interne.

Cette théorie, très acceptable à un premier examen, est cependant passible d'objections.

Tout d'abord, l'expérience montre que, si l'on pose un corps lourd sur l'une des membranes en vibration dont il a été queation plus haut(§ 195), le changement de hauteur du son émis est réglé, non par le poids du corps, mais surtout par le nouveau système de nodales qui se forme, bien que le corps participe dans une certaine mesure aux vibrations de la membrane. L'observation

montre encore que, pour que la hauteur du son soit uniquemeo réglée par la masse totale du corps vibrant, il faut que la mass additionnelle, corps lourd ou muscle thyro-aryténoïdien, soit uqïm formément répartie sur toute la surface de la meoabrane e vibration. C'est ce qui se passe lorsque, dans les expérietices su les membranes, on substitue une lame de caoutchouc plus épaisse' à une lame plus mince, ou qu'on double la lame en expérience par une autre qui la recouvre entièrement ; dans chacuu de ces cas, la hauteur du son s'abaisse, hien que les uodales restent invariables quant à leur nombre et à leur position. Mais le thyro-aryténoïdien contracté ne peut être assimilé qu'à un poids placé sur la membrane et doit dès lors agir sur la hauteur du son, non en augmentant la masse vibrante, mais en modifiant le système des nodales de la muqueuse du larynx.

Nous allons d'ailleurs revenir sur ce point pour spécifier, plus exactement que ne l'a fait Donders, le rôle du thyro-aryténoïdien interne.

Ajoutons encore que, si les timbres de poitrine et de fausset sont dus à l'adjonction ou à la suppression, comme masse vibrante, du thyro-aryténoïdien, on ne comprend pas qu'un chanteur puisse passer, sans aucune transition brusque, sans ronflement temporaire et par une modification rigoureusement continue, d'un timbre à l'autre sur une note de hauteur invariable.

2''. Bon nombre d'observateurs, et en dernier lieu Vacher qui, grâce à l'emploi d'un auto-laryngoscope, parle d'après ce qu'il a vu sur son propre larynx, pensent que la hauteur plus élevée des sons de fausset est due à un raccourcissement de la partie vibrante des cordes vocales. Gelles-ci vibreraient dans toute leur longueur lors de l'émission des sons de poitrine; elles s'accoleraient sur une partie de plus en plus grande de leur bord libre dans la voix de fausset.

Cette théorie repose sur ce fait que, lors de l'observation laryngoscopique, les vibrations des bords des cordes vocales ne peuvent être constatées par l'œil que dans la partie antérieure de leur bord, lorsqu'un son de fausset est émis. Mais il faut remarquer que l'amplitude du mouvement vibratoire des parties postérieures des cordes peut très bien être assez faible pour ne pouvoir pas être perçu par l'œil, sans que pour cela ce mouvement cesse d'exister.