Renaud Garrel*, Maurice Ouaknine**, Antoine Giovanni**
*CHU Montpellier
**CHU La Timone, Marseille
renaud.garrel@free.fr
Les modèles de la phonation à masses et à ressort sont utilisés pour décrire les principaux comportements observés dans la phonation humaine mais leur principe de fonctionnement, basé sur les oscillations harmoniques peut paraître complexe.
Ce travail a été conçu pour montrer qu’un modèle simple à une masse régi par le principe des oscillations à relaxation comme déjà évoquée par Cornut et Lafon peut également décrire et à moindre coût, les principaux comportements de la dynamique des cordes vocales.
La théorie des oscillations à relaxation repose sur la notion de phases d’accumulation et de évacuation d’énergie qui s’entretiennent automatiquement dès que la source énergie est suffisante pour franchir le seuil d’amorçage. Une simulation numérique a permis de tester le comportement du modèle dans de multiples situations en utilisant des valeurs réalistes des caractéristiques mécaniques et des régimes aérodynamiques.
Comme prévu, l’augmentation de la masse entraîne une baisse de la fréquence fondamentales et une élévation de l’amplitude de la vibration des cordes vocales. La rigidité des cordes vocales entraîne l’effet opposé. La pression sous glottique contrôle en partie la fréquence fondamentale et l’amplitude vibratoire. Le seuil de pression phonatoire est proche de celui couramment propose, 0.1 à 1 kPa et s’élève avec la F0.
Les oscillations de relaxation proposent un modèle simple et réaliste de la vibration des cordes vocales.