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A propos d'une analyse objective de la voix de 40 sujets présentant des troubles musculo-squelettiques

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par Marion VIENNOT
UHP Nancy - Certificat de Capacité d'Orthophonie 2010
  

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III.1.3 Echelle d'hétéro-évaluation

L'évaluation perceptive de la qualité de la voix a été définie par Wirz en 1995 (in De Bodt, 1996) comme << les procédures qui font appel à l'habileté du clinicien sans dépendre d'une évaluation standardisée ou de mesures instrumentales »66. Le principe est d'évaluer, uniquement à l'oreille, la quantité de dysphonie dans une voix. C'est la méthode d'évaluation vocale la plus couramment employée en clinique.

Lorsqu'on souhaite utiliser une échelle d'évaluation perceptive de la voix dans le cadre d'une recherche, il est nécessaire de constituer un jury d'écoute. On fait alors appel à des praticiens aguerris à l'écoute des voix pathologiques pour porter des jugements qualitatifs, généralement de manière chiffrée. Le jugement s'effectue le plus souvent en comparaison de << standards internes » ou << prototypes » de ce qu'est une voix normale67. Le principal problème réside dans le fait qu'il existe une multitude de termes pour définir les qualités et les altérations de la voix et que leurs définitions sont relativement aléatoires.

65 Giovanni, A., p229, Op. cit. p36.

66 Ibid., pp69-104.

67 Ibid., p83.

Paramètres décrivant la voix en suédois et leur équivalent approximatif en anglais et en français 68

Par ailleurs, l'oreille est facilement dupée et est soumise « aux variations psychologiques, à l'attention, à la fatigue, d'où l'intérêt de recourir aussi à des instruments de mesures subjectives et objectives de la voix »69.

III.1.3.1 GRBAS

L'échelle d'évaluation perceptive dont l'utilisation est recommandée par le GREL (Groupe Européen de Recherche sur le Larynx) est le GRBAS d'Hirano. Le nombre d'auteurs et de chercheurs faisant référence, ou utilisant, cette échelle est trop important pour pouvoir tous les citer ici. L'évaluateur doit donner à chaque voix une note comprise entre 0 et 3, et ce pour chacun des critères de l'échelle qui suivent:

-G : Grade : Cela correspond à une évaluation générale, globale de

la qualité de la voix

-R : Roughness : Il s'agit d'évaluer la raucité de la voix et toutes les altérations du timbre (éraillures, craquements, ...). R cote l'impression d'irrégularité de la vibration des cordes vocales

-B : Breathiness : C'est la composante de souffle dans la voix. Ici est cotée l'impression que produisent les voix dites voilées ou soufflées. Cette caractéristique est directement liée à la présence d'une fuite d'air lors de la phonation. Sarfati J. parle de « bruit d'écoulement aérien »70.

68 Giovanni, A., p71, Op. cit. p36.

69 Estienne Fr. et Piérart B., p225, Op. cit. p36.

70 Sarfati J. (1998), Soigner la voix, Marseille: Solal, p20.

-A : Asthenicity : « Asthénie » en français signifie « faible ». Une voix « asthénique » est donc une voix qui semble manquer d'énergie, de puissance et apparaît comme hypotone, faible et peu intense. D'après Estienne, le critère A est lié à une intensité faible et/ou au manque d'harmoniques aigus.

-S : Strain : Plus ou moins opposé à l'asthénie, on observe ici le forçage vocal, l'hypertonie, en évaluant la sensation d'un effort important et d'une tension musculaire excessive lors de la production vocale.

Le ou les évaluateurs donnent une note pour chaque paramètre sachant que:

-0 est considéré comme la normalité (sans pour autant parler de

perfection absolue)

-1 correspond à une déviance légère

-2 à une déviance modérée

-3 à une altération sévère

III.1.3.2 D'autres échelles

Par ailleurs, il existe d'autres échelles dont le Hammarberg Scheme de Hammarberg ou le VPAS (Vocal Profil Analysis Scheme) de Laver. Ces échelles ont plus de niveaux d'observation que le GRBAS mais les temps de passation nécessaires sont environ trois fois supérieurs à ceux du GRBAS.

Selon Joana Révis71, la pertinence des résultats obtenus avec n'importe quelle échelle dépend du contrôle de chaque étape, du matériau phonétique choisi, de la qualité de l'auditeur, du repérage des biais créés par les incertitudes méthodologiques, ... En effet, Kreiman a montré en 1993 qu'aucune des multiples échelles n'avait démontré sa supériorité pour mesurer la qualité de la voix. « Sur toutes les études analysées par Kreiman, les niveaux de reproductibilité et de fiabilité variaient de 18% à 100% selon les auteurs avec des protocoles et des méthodes d'analyse statistique si variés que toute conclusion est impossible. »72. Au contraire, selon Woizard, l'utilisation de telles échelles est très pertinente73.

71 Giovanni, A., pp67-105, Op. cit. p36.

72 Ibid., p80.

73 Woisard-Bassols V. (2000), « Bilan clinique de la voix », Encyclopédie Médico-chirurgicale, Paris: Editions scientifiques et médicales Elsevier.

III.2 Représentations de la voix par des

mesures objectives

L'analyse objective de la voix a été rendue possible grâce au développement de technologies variées mais surtout grâce à l'avènement de l'outil informatique. Dans cette perspective, différents logiciels permettent aujourd'hui une analyse et une représentation des différents paramètres vocaux. L'écueil majeur, pour nous, est que rares sont les logiciels créés pour l'orthophonie (Vocalab, EVA, ...). Cependant, quelques autres logiciels peuvent être détournés de leur utilisation initiale et se révéler utiles à cette profession, tant en clinique qu'en recherche.

Praat est un logiciel d'analyse de la parole développé à l'Institut des Sciences Phonétiques de l'Université d'Amsterdam par P. BOERSMA et D. WEENINK. Il est téléchargeable gratuitement et des mises à jour fréquentes sont disponibles. Praat permet d'obtenir de multiples informations sur la voix: formants, spectres instantanés, intensité, hauteur, ... qui intéressent au premier chef les phonéticiens. Néanmoins, nous verrons que son utilisation en clinique orthophonique peut se révéler très pertinente.74

Nous allons maintenant décrire les différentes représentations du signal vocal, en commençant par la plus simple d'entre elles, pour ensuite détailler des méthodes de représentation donnant un aperçu plus global des qualités et défauts d'une voix.

III.2.1 Chronogramme

L'enveloppe d'un son, ou chronogramme, représente l'énergie acoustique, c'est-à-dire l'intensité en fonction du temps. Cette enveloppe se décompose en quatre parties: l'attaque, le déclin, le maintien et la sortie.

Amplitude

0

0 1 2 3 4 5 6

Temps (s)

Schéma de l'enveloppe d'un son dans Praat 75

74 Cf Annexe 4.

75 Roublot P. (2003), Analyse subjective et objective de la voix avant et après bloc interscalénique du plexus brachial, Implications pratiques dans la prise en charge post-opératoire des patients anesthésiés, Mémoire d'Orthophonie, Université Henri Poincaré, Nancy 1, p118.

L'attaque marque une augmentation rapide de l'amplitude.

Le temps de déclin suit l'attaque et correspond à une diminution de l'intensité qui suit immédiatement l'attaque.

Le maintien, aussi appelé << sustain > en anglais, est la partie la plus stable de la production vocale.

La sortie ou la chute, << release > en anglais, est le temps de décroissance finale de l'amplitude du son.

Schéma de l'enveloppe d'un son

Le choix de la partie de signal à analyser peut donc influer grandement sur les résultats de l'analyse d'un son et il faudra se souvenir de ce paramètre lors de la partie pratique.

III.2.2 La représentation périodique

En zoomant sur une partie de l'enveloppe d'un son dans Praat76, on peut observer les périodes de ce son, leur régularité et leur complexité.

Copie d'un chronogramme de Praat, détails de la partie stable d'un /a/

Les périodes sont le résultat des déplacements de zones de pression qui produisent une onde sonore. En effet, les sons résultent de vibrations de l'air. Sous une excitation mécanique (produite par un instrument de musique ou une personne qui parle), l'air se met à vibrer. Une molécule reçoit alors une impulsion qui la met en mouvement dans une direction donnée. La molécule rencontre d'autres molécules qu'elle pousse, ce qui forme une zone de compression. La matière traversée par l'onde acoustique est alors le siège de compressions et de dépressions successives, plus ou moins périodiques. Ce phénomène crée une onde progressive longitudinale. Une onde acoustique est donc le résultat d'un mouvement qui transporte de l'énergie.

76 Cf Annexe 4.

L'ébranlement de l'air produit par un son « pur », comme celui du diapason, est un phénomène oscillant périodique qui est représenté par une fonction sinusoïdale. Ce phénomène étant cyclique, on peut le représenter par un point qui se déplace sur un cercle avec une vitesse uniforme. Lorsque le cercle est entièrement décrit, c'est-à-dire lorsque le point a parcouru un angle de 2pi, cela correspond à une période (T).

La fréquence est le nombre de fois que le phénomène se reproduit de manière identique, en une seconde. Elle s'exprime en Hertz (Hz). Une fréquence de 100Hz correspond donc à 100 oscillations par seconde. Du point de vue de la psychoacoustique, la fréquence correspond à la sensation de hauteur. Ainsi un son de 600Hz est plus aigu qu'un son émis à une hauteur de 300Hz.

 

Fréquence de 2Hz

Jusqu'ici, nous n'avons abordé que les sons « purs ». Or, rares sont les sons purs dans notre environnement sonore quotidien car la plupart des sons que nous percevons sont dits « complexes ». Un son complexe, comme la voix, est composé d'une fréquence fondamentale (F0) sur laquelle se superposent des harmoniques (et des transitoires). Les harmoniques sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale. La voix est donc le résultat de l'addition des fréquences de F0 et de ses harmoniques et la période ainsi obtenue est donc identique à celle de la F0.

Addition de sinusoïdes de différentes fréquences 77

77 Baken R. J., Orlikoff R. F. (2000), Clinical measurement of speech and voice, second edition, Delmar: Singular Thomson Learning, p228.

Enfin, les bruits, tels que les consonnes occlusives, sont des sons non périodiques: leur spectre fréquentiel est discontinu au cours du temps. Il n'y a donc pas de rapport multiplicatif avec la fréquence fondamentale.

III.2.3 Spectrogrammes

Un spectrogramme est une représentation acoustique d'un signal sonore. Le tracé d'un spectrogramme indique les fréquences d'un signal sonore en fonction du temps. L'intensité des différentes fréquences du spectre est donnée par le degré de noirceur du tracé des harmoniques.

Ce type de représentation est classiquement employé par les phonéticiens pour définir les traits caractéristiques des voyelles, des consonnes, des phénomènes de co-articulation, ... Un spectrogramme permet également d'étudier la richesse d'un timbre en harmoniques. On remarque ainsi que la multitude de termes permettant de caractériser le timbre d'une voix correspond à des réalités physiques contrastées.78

III.2.4 Phonétogrammes

Réaliser un phonétogramme revient à cartographier « les possibilités fonctionnelles du larynx en tant qu'instrument vocal »79. C'est une représentation graphique des intensités maximales et minimales (entre 40 et 120dB80) pour chaque hauteur tonale de toute l'étendue de la voix émise sur un /a/. Il permet d'apprécier l'étendue, la tessiture et l'intensité de la voix d'un sujet. Il donne donc une image de la dynamique vocale. Cependant, le manque de standardisation de la méthode de passation (voyelle employée, échauffement ou non, moment de la journée, temps d'émission de la voyelle, degré d'aperture buccale, ...) et le principe même de cette mesure en font plus un outil d'évaluation des performances vocales qu'une mesure de la fonction laryngée.81

78 Cf chap. III.4 Timbre.

79 Estienne Fr., p41, Op. cit. p30.

80 Estienne Fr. et Piérart B., p235, Op. cit. p36.

81 Ibid., p235.

Phonétogramme normal

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