Dans JASA, publié au nom de l’Acoustical Society of America par AIP Publishing, des chercheurs de l’hôpital universitaire et de la faculté de médecine de l’Université RWTH d’Aix-la-Chapelle ont exploré comment les variations anatomiques du tractus vocal d’un locuteur affectent la production de la parole.

Le conduit vocal ressemble à un conduit d’air, partant des cordes vocales et se déplaçant verticalement à travers le larynx avant de se plier à l’arrière de la bouche et de passer horizontalement à travers les lèvres. Cependant, les organes environnants, tels que les lèvres, la langue, les joues et les dents, peuvent modifier la forme du conduit et le son qui en résulte.

« Parler, c’est comme jouer d’un instrument de musique », disait l’auteur Antoine Serrurier. « Pour les voyelles, les cordes vocales sont la source sonore et le conduit vocal est l’instrument. »

À l’aide de l’IRM, l’équipe a enregistré la forme du tractus vocal de 41 locuteurs alors que les sujets produisaient une série de sons de parole représentatifs. Ils ont fait la moyenne de ces formes pour établir un modèle de l’appareil vocal indépendant du son. Ensuite, ils ont utilisé l’analyse statistique pour extraire les principales variations entre les locuteurs.

Une poignée de facteurs expliquent près de 90% des différences entre les locuteurs. Les plus importantes étaient la longueur horizontale et verticale du conduit vocal. Ce dernier capture la différence entre les hommes et les femmes : les femmes ont des larynx plus hauts et donc des voies vocales plus courtes. L’inclinaison de la tête et la forme du palais dur étaient également importantes.

L’augmentation de la longueur du conduit vocal de 1 cm (dans le sens horizontal ou vertical) a modifié les fréquences importantes qui distinguent les voyelles de 7% à 8%. Les autres facteurs principaux ont en moyenne une influence acoustique moindre mais pourraient influencer des résonances particulières pour certains types de sons.

« À notre avis, l’anatomie est ce qui constitue la base pour produire la parole et mérite d’être bien analysée et comprise », a déclaré Serrurier. « Notre étude propose une méthode et un modèle pour démêler l’apport de la morphologie de la pure stratégie d’un locuteur. »

Les chercheurs prévoient d’augmenter le nombre de locuteurs pour rendre leur modèle plus précis. Ils visent également à supprimer les variations de taille des voies vocales pour explorer plus en détail les autres facteurs moins prononcés.