0.05 0.1 0.15
0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
axe antéro−postérieur (m)
axe longitudinal (m)
FIG. 6.29 – Simulation de la voyelle /œ/, à partir des commandes indiquées Table 6.3.
0.05 0.1 0.15
0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
axe antéro−postérieur (m)
axe longitudinal (m)
FIG. 6.30 – Simulation de la voyelle /o/, à partir des commandes indiquées Table 6.3.
0.05 0.1 0.15
0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
axe antéro−postérieur (m)
axe longitudinal (m)
FIG. 6.31 – Simulation de la voyelle /O/, à partir des commandes indiquées Table 6.3.
6.3 Impact de la gravité sur la production de la parole
Les acquisitions de nombreuses données de parole se font alors que le sujet se trouve en position allongée sur le dos. C’est pourquoi de nombreuses études se sont attachées à
compa-126 CHAPITRE6 : Simulation des voyelles orales du français
FIG. 6.32 – Représentation des formants pour les différentes voyelles synthétisées dans les plans F1-F2 (en haut) et F3-F2 (en bas).
rer la production de sons voyelles ou consonnes ou la forme du conduit vocal chez des sujets assis, debout ou allongés (Weir et al., 1993; Tiede et al., 2000; Stone et al., 2002, 2007). Les différences observées peuvent avoir des origines diverses ; dans ce chapitre nous nous intéresse-rons tout d’abord au schéma d’activation nécessaire pour maintenir la langue dans une position neutre en présence d’un champ gravitationnel puis à l’influence de la gravité sur la forme de la langue lors la production des voyelles et son impact sur le signal acoustique.
6.3.1 Quelle stratégie pour maintenir la langue dans une position stable ?
Tous les résultats présentés ci-dessous correspondent à des simulations de 1 s. Pour chaque type de simulation, deux cas sont étudiés, le premier correspondant à un individu en position debout, le second à un individu allongé sur le dos.
6.3 Impact de la gravité sur la production de la parole 127
6.3.1.1 Influence de la gravité en l’absence d’activation musculaire
La première simulation correspond à l’action de la gravité seule : le générateur de force est désactivé, aucune force interne ne peut donc être générée, que ce soit des forces actives ou des forces réflexes. La position finale de la langue en position debout et allongée sur le dos est donnée Figure 6.33. En position debout, on remarque alors un abaissement marqué du corps de la langue, particulièrement prononcé dans sa partie radicale postérieure, mais visible également dans la zone apicale. En position allongée, un net recul est visible, avec diminution de l’aire du conduit vocal dans la partie laryngée accompagnée d’une rotation clairement visible de l’apex.
Ces résultats nous montrent que l’activation d’un certain nombre de muscles de la langue est nécessaire pour maintenir la langue dans une position neutre.
0.05 0.1 0.15
0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
axe antéro−postérieur (m)
axe longitudinal (m)
position neutre
sujet debout sujet allongé
FIG. 6.33 – Position finale de la langue dans le plan médiosagittal après 1 s de simulation sous l’action de la gravité seule. La position neutre (position de repos pour un individu debout) est représentée en traits pleins, de même que la forme de la langue pour un individu debout ou allongé sur le dos.
6.3.1.2 Influence de la gravité en présence d’activation musculaire réflexe ou contrôlée L’activation de certains des muscles de la langue s’avérant nécessaire pour maintenir la langue dans sa position de repos, nous avons commencé par regarder si le tonus musculaire seul permettait d’assurer cette position de repos. Pour ce faire, nous avons choisi des commandes musculaires égales à la longueur de chaque muscle. Nous pouvons alors observer que les forces générées lors de la déformation de la langue sous l’action de la gravité ne sont pas parfaite-ment compensées par la seule activation réflexe des muscles (Figure 6.34, gauche). En position debout, on note un léger recul de l’apex et de la partie postérieure de la langue, ainsi qu’une ro-tation de l’apex en position couchée. Une légère activation volontaire du génio-glosse postérieur et antérieur, ainsi qu’une activation plus forte du mylo-hyoïdien ajoutées à l’action passive des autres muscles permet de compenser la gravité (cf. Figure 6.34, droite). Les commandes mus-culaires permettant de stabiliser la langue en position debout sont données dans le Tableau 6.3 (voyelle /@/).
6.3.2 Impact de la gravité sur les voyelles orales du français
Les voyelles présentées au Chapitre 6 ont toutes été resimulées après modification de l’orien-tation du champ gravil’orien-tationnel afin de modéliser un sujet en position allongée sur le dos. Les
128 CHAPITRE6 : Simulation des voyelles orales du français
FIG. 6.34 – Position finale de la langue dans le plan médiosagittal après 1 s de simulation avec tonus musculaire seul (gauche) ou combiné avec l’action volontaire de quelques muscles linguaux (droite). La position neutre (position de repos pour un individu debout) est représentée en traits pleins, de même que la forme de la langue pour un individu debout ou allongé sur le dos.
commandes centrales n’ont pas été modifiées.
Les différences de forme de la langue et de valeurs formantiques observées se sont avérées négligeables pour l’ensemble de voyelles. Les différences observées se situent essentiellement au niveau des forces générées pour le génio-glosse postérieur avec une augmentation plus ou moins importante selon les voyelles en position allongée. On note par exemple une augmenta-tion de la force maximale et de la force finale du génio-glosse postérieur de l’ordre de 10% pour la voyelle /a/, de 6% pour le /u/ et de 2% pour le /i/. Globalement, cette modification du niveau de force affecte davantage les voyelles postérieures que les voyelles antérieures. L’augmentation de l’activité du génio-glosse postérieur est couramment observée en position allongée (données EMG de Niimi et al. (1994) et Otsuka et al. (2000)).
Dans notre modèle, les niveaux de forces montrent que le poids, de l’ordre du newton, serait faible par rapport aux forces musculaires en présence ; une rétroaction de bas niveau serait suffisante pour contrebalancer l’effet du poids, ce qui serait en désaccord avec les valeurs trouvées dans la littérature : Badin et al. (2002) signalent par exemple un déplacement de la langue vers l’arrière plus important aussi bien pour les voyelles que les consonnes en position allongée.
6.3.3 Quelques éléments de comparaison avec les données
Les études IRM portant sur la modification de forme de la langue lors du passage de la position debout à la position allongée varient en ce qui concerne l’amplitude des différences observées, et les résultats varient de manière importante selon les patients et les voyelles ou consonnes prononcées. Un mouvement de rétraction de la langue est généralement observé en position allongée, rétraction plus marquée pour les voyelles postérieures que pour les voyelles antérieures (Kitamura et al., 2005; Stone et al., 2007). En plus de la gravité, une légère