Caractéristiques acoustiques des différentes réalisations

| Consonnes occlusives non voisées | Consonnes occlusives voisées | Consonnes nasales | Formation des semi-voyelles et des consonnes liquides | Les fricatives | Les aspirées | Les affriquées | Co-articulations | Réaction du conduit vocal sur la source laryngée
 

Rappel: Les informations sur les consonnes, voyelles et semi-voyelles du point de vue articulatoire se trouvent dans les chapitres suivant de ce cours:

Consonnes occlusives non voisées

Lorsqu'elle est suivie d'une voyelle, l'évolution acoustique d'une occlusive sourde est la suivante:

  • un silence momentané dû à l'occlusion;
  • une explosion;
  • un bruit de friction, produit au niveau de la constriction; le spectre est celui d'un bruit de bande aigu;
  • un bruit d'écoulement glottal; le spectre est celui d'un bruit de bande plus aigu que le précédent, mais qui peut momentanément coexister avec lui;
  • vibration de cordes vocales - dû à la voyelle qui suit l'articulation consonnantique - qui produit un spectre harmonique  l'intensité décroît régulièrement du grave vers l'aigu et ce signal apparaît avec un certain retard par rapport à l'explosion  un retard appellé en anglais « voice onset time » (V.O.T.) et qui oscille entre 10 et 30 ms pour le français.

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Consonnes occlusives voisées

Les étapes de la réalisation sont identiques à celles qui président à la production des occlusives sourdes, mais elles sont accompagnées d'une vibration des cordes vocales.

Le voisement a pour conséquences:

  • une atténuation des bruits d'explosion et de friction;
  • la disparition du bruit d'écoulement glottal, caractéristique des occlusives sourdes (cf. ci-dessus).

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Consonnes nasales

Comme l'air peut s'écouler librement par les fosses nasales, l'occlusion peut être maintenue très longtemps.

Pendant l'occlusion, le son émis possède des formants de nasalité, dus aux résonances propres aux cavités nasales et au pharynx. Le premier de ces formants, le plus intense, se situe vers 250 Hz, le second vers 2500 Hz. Ces résonances sont plus fortement amorties que celles du conduit oral quand il est ouvert. (La zone 500-2000 Hz, notamment, est fortement atténuée lors de la réalisation de [n], un peu moins lorsqu'on produit [m].)

L'explosion est extrêmement brève, voire presque absente: l'air passe librement par les fosses nasales.

Les spectrogrammes de nasales présentent de nombreuses similitudes avec ceux des voyelles; on y découvre, le plus souvent, un fort premier formant de basse fréquence.

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Formation des semi-voyelles et des consonnes liquides

Le bruit des consonnes est essentiellement produit par le passage de l'air à travers le conduit vocal, alors que les voyelles sont le fruit des propriétés de résonateur du conduit vocal. Les semi-voyelles sont produites par le passage de l'air à travers le conduit vocal, mais ce dernier fonctionne également et simultanément en mode résonnant.

Les semi-voyelles sont formées par des articulations vers les zones de [u], [y], [] et [i] respectivement. Les fréquences initiales des formants d'une semi-voyelle sont proches de celles de la voyelle correspondante.

On observe également la présence de formants vocaliques pour les liquides.

Pour [l], on peut faire les remarques suivantes:

  • la majeure partie du spectre est affaiblie au-delà de 200 Hz environ;
  • le premier formant a une fréquence très basse;
  • le second formant tend vers 1500 Hz;
  • on observe parfois des résonances vers 3500 Hz;
  • des impulsions acoustiques peuvent apparaître pendant l'articulation au gré des mouvements de la langue (prise de contact avec le palais, retour en position basse, séparation du palais).

Pour [r], du moins en français - il s'agirait plutôt de [] ou [] -, on observera les choses suivantes:

  • un affaiblissement général du spectre;
  • le premier formant a déjà une fréquence assez élevée;
  • le second formant tend vers 1000 Hz;
  • le troisième formant disparaît presque complètement;
  • il existe de nombreuses variantes susceptibles de se manifester dans le déroulement temporel de la consonne.

On notera toutefois que, en français, le phonème /r/ possède de nombreuses variantes contextuelles ou libres.

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Les fricatives

On peut faire les remarques suivantes sur les consonnes fricatives:

  • les fricatives sonores subissent une double excitation, c'est-à-dire un mélange d'impulsions périodiques (du larynx) et de bruits au lieu de constriction;
  • la concentration énergétique se fait dans les mêmes régions pour les sourdes et les sonores, avec surimposition de l'énergie périodique de basse fréquence pour les sonores.

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Les aspirées

(Par exemple la réalisation du phonème /h/ de l'anglais.)

On fera les remarques suivantes:

  • on notera l'existence d'une composante de bruit de friction forte au niveau de la glotte ou du larynx;
  • on remarque la présence de formants proches de ceux des voyelles voisines.

 

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Les affriquées

On peut voir sur un spectrogramme que la signature acoustique d'une affriquée est proche de la combinaison de celles de l'occlusive et de la fricative correspondantes. Cependant, la durée de l'affriquée est inférieure à la somme des durées de l'occlusive et de la fricative.

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Co-articulations

Il faut ce souvenir que les articulations se succèdent très rapidement : une première articulation peut ne pas être achevée au commencement de la seconde et la représentation de la réalisation de chaque phonème peut varier considérablement en fonction de son voisinage.

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Réaction du conduit vocal sur la source laryngée

Dans les sections précédentes, nous sommes parti de l'hypothèse de l'indépendance du conduit vocal et de la source laryngée. On peut cependant constater l'existence d'interactions:

  • on constate un délai dans la remise en route des cordes vocales après une occlusion ou une constriction (VOT - Voice Onset Time);
  • les mouvements de la langue, lors de la réalisation de [r] et [l], perturbent l'écoulement de l'air à travers la glotte;
  • le bruit de friction des fricatives voisées est modulé par la fréquence glottique;
  • les phénomènes de mélodie articulatoire.

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