Fiche de révision : Phonétique acoustique

📋 Plan du Cours

1. Formation de l’onde acoustique
2. Paramètres de l’onde sonore
3. Outils d’analyse acoustique
4. Sons périodiques et apériodiques
5. Théorie source-filtre
6. Sources de la parole
7. Voyelles et formants

📖 1. Formation de l’onde acoustique

🔑 Notions clés & Définitions

• Onde acoustique : Perturbation produite par la vibration d’une source et propagée dans un milieu élastique.

★ À maîtriser

• 🔄 La propagation de l’onde dans la parole suit plusieurs étapes:
  1. L’air sortant de la bouche fournit l’énergie
  2. Les molécules d’air entrent en vibration
  3. Les molécules oscillent autour de leur position d’équilibre
  4. Les molécules se transmettent la perturbation par contacts successifs

Compléments

• Le milieu de propagation doit être élastique, c’est-à-dire déformable sous l’effet d’un choc et capable de reprendre sa forme initiale.

💡 Astuce mémo

Énergie → vibration → propagation → onde acoustique

📖 2. Paramètres de l’onde sonore

🔑 Notions clés & Définitions

• Amplitude : L’élongation de la vibration par rapport à la position de repos et elle reflète la quantité d’énergie du signal, donc son intensité.
• Fréquence : Le nombre de cycles vibratoires effectués pendant une seconde ou une autre unité de temps et elle se mesure en Hertz (Hz).
• Période : L’intervalle de temps pendant lequel le système vibrant accomplit un cycle.
• Durée : L’intervalle temporel pendant lequel s’étend un événement acoustique et elle se mesure en secondes ou en millisecondes.

📝 Points essentiels

• L’intensité sonore est mesurée en décibels (dB) et une intensité plus importante correspond à un son perçu comme plus fort.

📐 Formule — Pour 4 cycles effectués en 20 ms, la fréquence vaut $f = \frac{4}{0{,}02} = 200\ \mathrm{Hz}$.

💡 Astuce mémo

Amplitude = intensité ; fréquence = hauteur du cycle

📖 3. Outils d’analyse acoustique

🔑 Notions clés & Définitions

• Oscillogramme : Un tracé bidimensionnel qui représente l’onde sonore avec le temps sur l’axe horizontal et l’amplitude sur l’axe vertical.
• Spectre acoustique : Les fréquences qui composent un son ainsi que leur amplitude ou leur énergie, pour une durée donnée.
• Spectrogramme : L’évolution temporelle du spectre acoustique selon la durée, la fréquence et l’amplitude.

💡 Astuce mémo

Oscillogramme → spectre → spectrogramme

📖 4. Sons périodiques et apériodiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Fondamental : La composante de plus basse fréquence d’une onde périodique complexe, notée F0.
• Harmoniques : Les ondes qui accompagnent le fondamental et dont les fréquences sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale.

★ À maîtriser

📌 Un son périodique répète la même configuration vibratoire à intervalles de temps égaux, tandis qu’un son apériodique est constitué de mouvements vibratoires anarchiques et irréguliers.

• Dans la parole, les sons périodiques complexes correspondent aux sons voisés et résultent de la combinaison de plusieurs ondes simples.

Compléments

• Dans les exemples donnés, [y], [m] et [j] sont périodiques, tandis que [k] et [s] sont apériodiques.

💡 Astuce mémo

Périodique = répétition régulière ; apériodique = mouvements anarchiques

📖 5. Théorie source-filtre

🔑 Notions clés & Définitions

• Système acoustique : Un excitateur qui délivre un signal source et un résonateur dans lequel se propage l’excitation.

★ À maîtriser

• Dans l’appareil vocal humain, l’excitateur est le complexe glotte-cordes vocales et les résonateurs sont les cavités supra-glottiques.

📐 Formule — Selon la théorie source-filtre de Fant (1960), le son émis aux lèvres est représenté par une fonction P, combinaison d’une fonction source S et d’une fonction de transfert T : $P = S \ast T$.

📌 Les résonateurs renforcent ou affaiblissent certaines composantes du signal source selon leurs fréquences de résonance, ce qui constitue une fonction de filtre.

Compléments

• La fonction de transfert peut être fixe, comme pour les voyelles, ou variable, comme pour les diphtongues, dont le timbre change progressivement dans une même syllabe.

• La fonction de transfert peut être orale ou oralo-nasale selon les cavités traversées par le signal source.

💡 Astuce mémo

Source excitatrice → résonateurs → signal modifié

📖 6. Sources de la parole

★ À maîtriser

• La source périodique vocale S1 est localisée à la glotte et provient des vibrations des cordes vocales.

• La source apériodique de friction S2 produit un bruit continu à la suite d’un resserrement du conduit vocal.

• La source apériodique d’explosion S3 produit un bruit impulsionnel à la suite d’une occlusion du conduit vocal, comme pour [p].

Compléments

• La consonne [v] combine une source périodique S1 et une source de bruit continu S2, avec une fonction de transfert fixe et orale.

• La consonne [p] possède une source apériodique d’explosion S3, avec une fonction de transfert variable et orale.

💡 Astuce mémo

S1 vocal, S2 friction, S3 explosion

📖 7. Voyelles et formants

🔑 Notions clés & Définitions

• Formant : Une zone de fréquences amplifiée, correspondant à un pic d’amplitude produit par les résonances des cavités vocales.

★ À maîtriser

• Pour les voyelles, une source périodique S1 traverse une fonction de transfert fixe, et les résonances dépendent du volume et de la forme du canal vocal déterminés par la position des articulateurs.

Compléments

• Chaque voyelle correspond à un spectre acoustique comportant des formants différents.

📊 Tableaux de synthèse

Outils de représentation acoustique