Experimental and theoretical contribution to the analysis and the modelling of the vocal folds vibration.
Thèse dirigée par :
- Xavier PELORSON, directeur de thèse ;
- Annemie VAN HIRTUM, directrice de thèse.
Ecole Doctorale : EEATS
Lieu de soutenance de la thèse : LEGI, K118
Thèse préparée au sein des laboratoires Gipsa-lab et Legi
Résumé
La production de la voix humaine est générée par l’auto-oscillation des cordes vocales, due à l’interaction entre le flux d’air venant des poumons et la structure élastique des cordes vocales. Le but de cette thèse est de réaliser une étude expérimentale et théorique permettant de mieux comprendre et de modéliser ce phénomène et certaines de ses perturbations.
Premièrement, l’algorithme du MSePGG est proposé pour la calibration d’un dispositif non-invasif de mesure in vivo de l’air glottique. Cet algorithme est validé sur des répliques de cordes vocales et illustré pour des mesures sur un locuteur.
Deuxièmement, les cordes vocales sont recouvertes par une fine couche de liquide essentielle à la phonation. Une approche expérimentale est proposée afin d’étudier l’influence de la présence de ce liquide sur des répliques de cordes vocales. Elle démontre que la pulvérisation d’eau a un impact sur les paramètres basiques de la voix et sur leurs perturbations. Un modèle théorique simplifié tenant compte de la présence de l’air et de l’eau est ensuite proposé et validé.
Troisièmement, l’effet de l’asymétrie angulaire verticale des cordes vocales, dans le cas d’une paralysie unilatérale, sur l’interaction fluide-structure est évalué expérimentalement. Il est observé que la perte initiale de contact des cordes vocales entraîne une variation importante des caractéristiques de phonation et de leurs variations. Un modèle théorique simple est adapté pour permettre de prédire l’augmentation de la pression de seuil de l’auto-oscillation des cordes vocales. Pour des applications cliniques futures, les résultats obtenus suggèrent la poursuite du développement du système MSePGG et illustrent les multiples causes potentielles de perturbation de la voix.
Membres du jury :
- Mme Anna Barney, Professeur des Universités, University of Southampton, Rapporteur
- M. Jorge C. Lucero, Professeur des Universités, Department of Computer Science University of Brasília, Rapporteur
- M. Yves Laprie, Directeur de Recherche, LORIA, Examinateur
- M. Isao T. Tokuda, Professeur des Universités, Department of Mechanical Engineering, Ritsumeikan University, Examinateur