Comment la voix émet-elle des sons ?

Comment la voix émet-elle des sons ?

Nous comptons sur notre voix tous les jours pour interagir avec les autres, et une voix saine est essentielle pour une communication claire. Mais, tout comme nous marchons sans y penser, nous parlons généralement sans penser à la manière dont notre corps y parvient. Pourtant, il est utile de savoir comment nous produisons des sons pour préserver la santé et l’efficacité de notre voix.

A travers cet article, prenez une minute pour apprendre comment fonctionne votre voix. Il décrit les parties du corps qui travaillent en symbiose pour produire les sons que nous émettons lorsque nous parlons et chantons.

Tout d’abord, quelques clarifications

Avant de comprendre comment la voix humaine produit des sons, il est important de connaitre certains termes en rapport avec le processus.

Le larynx

Structure hautement spécialisée, le larynx est situé entre la base de la langue et le dessus de la trachée. Il est responsable de la production des sons, du passage de l’air pendant la respiration et de la protection des voies respiratoires pendant la déglutition.

Également nommé boîte vocale, le larynx est composé de plusieurs parties anatomiques de base à savoir :

• Le squelette cartilagineux 
• Les muscles intrinsèques
• Les muscles extrinsèques
• Les nerfs 
• La muqueuse

Le squelette

Le squelette abrite les cordes vocales et se compose des cartilages thyroïdien, cricoïde et aryténoïde.

Les muscles intrinsèques

Les muscles intrinsèques, qui commencent et se terminent dans la boîte vocale, sont responsables de la production du son et constituent le noyau des cordes vocales.

Les muscles extrinsèques

Les muscles extrinsèques, également connus sous le nom de muscles de la sangle, aident à soutenir le larynx et ont leurs points de terminaison ailleurs dans la gorge. Ils changent la position du larynx dans la gorge.

La muqueuse

La muqueuse tapisse le tractus vocal et la surface vibratoire des cordes vocales.

Les actions combinées de ces cartilages et des muscles associés créent des mouvements corporels associés à la gorge, y compris la déglutition, la respiration et la voix.

Les cordes vocales

Appelées également plis vocaux, les cordes vocales sont des tissus mous ressemblant à des plis qui constituent le principal composant vibratoire du larynx. Cet ensemble est composé d’une enveloppe (épithélium et lamina propria superficiel), d’un ligament vocal (lamina propria intermédiaire et profond) et d’un corps (muscle thyro-aryténoïdien).

La glotte (également appelée glotte de Rima)

Ouverture entre les deux cordes vocales ; la glotte s’ouvre pendant la respiration et se ferme pendant la déglutition et la production du son.

La voix : moteur de toute production de son, la voix ou plus précisément la parole telle que nous la connaissons résulte de trois composantes de la production vocale :

• Le son vocal ;
• La résonance ;
• L’articulation

Le son vocal

Le son vocal : le son de base produit par la vibration des cordes vocales est appelé « son vocal ». Il est souvent décrit comme un son « bourdonnant ». Le son vocal d’un chant diffère considérablement du son vocal de la parole.

La résonance

La résonance : le son vocal est amplifié et modifié par les résonateurs du conduit vocal (la gorge, la cavité buccale et les voies nasales). Ils sont responsables de la production de la voix reconnaissable d’un individu.

L’articulation

L’articulation : Les articulateurs du tractus vocal (la langue, le palais mou et les lèvres) modifient les sons vocaux. Les articulateurs produisent des mots reconnaissables.

La voix dépend de la vibration et de la résonance du pli vocal

Le son est produit lorsque des phénomènes aérodynamiques font vibrer rapidement les plis vocaux dans une séquence de cycles vibratoires à une vitesse d’environ :

• 110 cycles par seconde ou Hz (hommes) = son grave

• 180 à 220 cycles par seconde (femmes) = fréquence moyenne

• 300 cycles par seconde (enfants) = hauteur de son plus élevée

Une voix est plus aiguë lorsqu’il y a augmentation de la fréquence de vibration des cordes vocales. Par contre, elle sera plus grave lorsqu’il y aura augmentation de l’amplitude de vibration des cordes vocales.

Cycle vibratoire : phase d’ouverture et de fermeture

Le cycle vibratoire des cordes vocales comporte des phases qui comprennent une séquence ordonnée d’ouverture et de fermeture du haut et du bas des cordes vocales, laissant passer de courtes bouffées d’air à grande vitesse. Les ondes sonores sont alors obtenues par conversion de la pression de l’air.

Pas comme une corde de guitare

Les plis vocaux vibrent lorsqu’ils sont excités par des phénomènes aérodynamiques ; ils ne sont pas pincés comme une corde de guitare. La pression de l’air provenant des poumons contrôle la phase d’ouverture. La colonne d’air qui passe crée un « effet Bernoulli » de traînée, qui contrôle la phase de fermeture.

Éléments nécessaires à la production de sons par la voix

Le son

Le son est une onde qui se déplace, une oscillation de pression transmise à travers un solide, un liquide ou un gaz.

Une source d’alimentation

Ainsi, toute production de sons par la voix humaine nécessite un certain nombre d’éléments. Tout d’abord, il faut une source d’alimentation, c’est-à-dire quelque chose qui induit le début de la vibration. Cela peut être les poumons, les côtes, le diaphragme ou les abdominaux.

Un oscillateur

Ensuite, il faut un oscillateur, quelque chose qui puisse vibrer. Ici, il s’agit bien évidemment des cordes vocales.

Un résonateur

À cela vient s’ajouter un résonateur, une cavité d’air qui vibre en symphonie avec des parties permettant l’obtention du son original. Chez les humains, il s’agit du tractus vocal.

Le transmetteur

L’élément suivant nécessaire à la production d’un son est le transmetteur. Comme on le dit souvent, « il ne sert à rien de crier dans le vide, personne n’entendra ». En effet, aucun son ne peut être dans le vide à proprement parler. Tout son doit être transmis par quelque chose qu’il pourra traverser, un matériau qui peut être comprimé comme l’air, un liquide ou un solide. Dans la production de son par la voix, l’air est le principal transmetteur.

Le récepteur

En dernier lieu vient le récepteur. À quoi cela servirait-il de produire un son incompréhensible ? Le son doit être obligatoirement interprété par un organe avant qu’on ne parle de son. Chez les humains et la plupart des animaux, le récepteur est l’ensemble constitué des oreilles et du cerveau.

Une fois que tous ces éléments sont en place, la voix peut allègrement produire tous les sons qu’elle voudra.

Processus d’émission des sons par la voix

Comme nous l’avons dit précédemment, les éléments suivants sont considérés comme les principales parties de la production des sons par la voix :

• La source d’énergie : poumons, côtes, diaphragme, etc.
• Le vibrateur : c’est le larynx.
• Le résonateur : c’est la gorge, la bouche, le nez et les sinus.

La source d’énergie : Les poumons

Dans le processus de production des sons par la voix, les poumons remplissent ici la fonction essentielle de fournir un flux d’air et une pression d’air adéquats afin de faire vibrer les cordes vocales. Lorsque nous inspirons l’oxygène, nous aspirons l’air dans les poumons. Cet air est ensuite expiré, ce qui crée un flux d’air qui passe par notre gorge.

L’air fournit l’énergie nécessaire pour faire vibrer les cordes vocales dans la boîte vocale pour produire un son. Si nous voulons produire un son fort, nous devons expirer fort pour créer un flux d’air plus puissant.

Le vibrateur : Le larynx ou boîte vocale

La partie de la gorge qui bouge généralement lorsque nous avalons s’appelle la boîte vocale. La boîte vocale, c’est-à-dire le larynx, se trouve au sommet du tube large. On dit que la boîte vocale fait partie du tube large et que l’air expiré par nos poumons passe généralement par la boîte vocale.

Les cordes vocales se composent généralement de deux cordes tendues qui s’ouvrent pendant la respiration et se referment ensuite lorsque nous expirons pour produire un son. Elles vibrent très rapidement, c’est-à-dire presque de 100 à 1000 fois par seconde.

Nous pouvons varier la hauteur du son, ce qui explique le concept de fréquence et de hauteur, etc. en contrôlant la tension des muscles présents dans la boîte vocale. Les cordes vocales sont généralement aussi connues sous le nom de pli, c’est-à-dire le pli vocal. La corde vocale module généralement le flux d’air provenant des poumons.

Le résonateur : Qui comprend la gorge, le nez, la bouche et les sinus.

Les cordes qui sont les cordes vocales ne produisent par elles-mêmes qu’un bourdonnement semblable à celui d’une abeille. Le son n’est généralement pas créé par les cordes vocales. On peut plutôt dire qu’il est créé par les interactions entre les vibrations créées par nos cordes vocales et les muscles et tissus présents dans la bouche, le nez, la gorge et la langue.

Lorsque nous parlons, notre langue fait généralement le tour de notre bouche, ce qui nous aide à prononcer des syllabes complexes.

Vous devez également avoir remarqué une différence entre la voix d’un homme et celle d’une femme. Cela vient de la taille différente des cordes vocales. Ce changement dans la taille des cordes vocales se produit en grande partie pendant la puberté lorsque la voix de l’homme devient plus rauque et que celle de la femme devient plus aiguë.

Facteurs clés pour une vibration normale des cordes vocales

Pour vibrer efficacement, les plis vocaux doivent être :

Sur la ligne médiane ou « fermés » :

l’incapacité à déplacer les plis vocaux vers la ligne médiane, ou toute lésion empêchant les bords des plis vocaux de se rencontrer, permet à l’air de s’échapper et donne lieu à une voix soufflée.

Pliable :

l’élasticité naturelle « intégrée » des plis vocaux les rend souples. Le haut, le bord et le bas des cordes vocales qui se rencontrent sur la ligne médiane et vibrent doivent être souples. Les modifications de la souplesse du pli vocal, même si elles sont limitées à une seule région ou à un seul « point », peuvent entraîner des troubles de la voix, comme dans le cas des cicatrices du pli vocal.

Tension « juste ce qu’il faut » :

l’incapacité à ajuster la tension pendant le chant peut entraîner une incapacité à atteindre les notes aiguës ou des cassures de la voix.

Masse « juste » :

les changements dans la masse des tissus mous des plis vocaux, tels qu’une diminution ou un amincissement, comme dans le cas d’une cicatrice, ou une augmentation ou un gonflement, comme dans le cas de l’œdème de Reinke, produisent de nombreux symptômes vocaux (enrouement, modification de la hauteur de la voix, phonation laborieuse, etc.)

Facteurs affectant la voix d’une personne

Nos voix changent tout au long de notre vie. Parfois, des changements temporaires, comme un cas de laryngite, peuvent nous faire perdre la capacité de parler pendant une courte période de temps. Il est possible de changer délibérément la façon dont votre voix sonne, mais cette pratique n’est pas nécessairement saine à long terme.

L’un des changements de voix les plus notables est celui qui se produit pendant la puberté. Alors que les hommes et les femmes subissent des changements vocaux, les changements sont beaucoup plus spectaculaires chez les garçons et les hommes.

Le larynx d’un enfant est très petit et les cordes vocales sont minces. Cela rend les voix des enfants beaucoup plus élevées que celles des adultes. Au fur et à mesure qu’un enfant, en particulier un garçon, traverse la puberté, son larynx grossit. Les cordes vocales s’allongent et s’épaississent également. Les os du visage se développent et les cavités à l’arrière de la gorge, du nez et des sinus grossissent, créant un plus grand espace pour que les sons vocaux résonnent. Tout cela conduit, au fil du temps, à une voix plus rauque. Pendant la période de croissance, le corps doit s’adapter.

Certains changements vocaux, cependant, peuvent signaler des problèmes. Si vous trouvez que votre voix devient soudainement plus rauque, par exemple, vous pouvez avoir un problème de polypes ou même d’ulcères.

Troubles affectant l’émission des sons par la voix d’une personne

Il existe de nombreux troubles qui affectent la voix des humains. Il s’agit généralement de troubles de la parole, d’excroissances et de lésions sur les plis de la boîte vocale. Nous parlons incorrectement pendant de longues périodes de temps, ce qui provoque une charge vocale, c’est-à-dire un stress infligé à l’organe de la parole. En cas de lésion vocale, c’est un spécialiste ORL qui peut vous aider, mais on peut dire que le meilleur traitement est la prévention des lésions par une bonne production vocale. La thérapie de la voix est généralement dispensée par un orthophoniste.

Les nodules vocaux sont généralement causés au fil du temps par des abus répétés des cordes vocales qui se traduisent par des points mous puis gonflés sur chaque corde vocale. Ces taches se transforment généralement en excroissances plus dures, ressemblant à des callosités, connues sous le nom de nodules.

Que retenir ?

Afin de résumer tout ce qui a été dit plus haut pour faciliter la compréhension de tout un chacun, nous dirons que le processus d’émission de sons par la voix humaine implique trois étapes :

1. Une colonne d’air comprimé est déplacée vers les cordes vocales.
2. L’air est déplacé hors des poumons et vers les cordes vocales par l’action coordonnée du diaphragme, des muscles abdominaux, des muscles de la poitrine et de la cage thoracique.
3. Les cordes vocales vibrent suivant une séquence de cycles vibratoires :
   • Les plis vocaux sont déplacés vers la ligne médiane par les muscles du larynx, les nerfs et les cartilages.
   • Le cycle vibratoire se produit de manière répétée ; un cycle vibratoire se déroule comme suit :
     • La colonne d’air sous pression ouvre le fond des plis vocaux.
     • La colonne d’air continue à se déplacer vers le haut, maintenant vers le sommet des cordes vocales, et ouvre le sommet.
     • La basse pression créée derrière la colonne d’air se déplaçant rapidement produit un « effet Bernoulli » qui entraîne la fermeture du bas, suivie de celle du haut.
     • La fermeture des cordes vocales coupe la colonne d’air et libère une impulsion d’air.
     • Un nouveau cycle se répète
   • Les impulsions d’air rapides créées par la répétition des cycles vibratoires produisent le « son vocal », qui n’est en fait qu’un bourdonnement, qui est ensuite amplifié et modifié par les résonateurs du conduit vocal, produisant la voix « telle que nous la connaissons ».
     • Intensité sonore : L’augmentation du débit d’air « écarte » les plis vocaux, qui restent écartés plus longtemps pendant un cycle vibratoire, ce qui augmente l’amplitude de l’onde de pression sonore.
     • La hauteur : L’augmentation de la fréquence de vibration des cordes vocales augmente la hauteur du son.

Foire aux questions (FAQ)