Stress physiologique généré lors d’un changement de mécanisme laryngé en voix chantée

Le chant est une pratique vocale mettant en jeu de multiples dimensions du corps humain, ce dernier se modulant véritablement à l’effort phonatoire instigué par le sujet chantant. Le changement de mécanisme laryngé en est le parfait témoignage. Bien que cet instant, parfois redouté par les chanteurs, soit encore discuté dans son déroulé exact, nous lui connaissons des modifications anatomiques indéniables. Cependant, les répercussions physiologiques que cet événement peut avoir sur le métabolisme et le corps humain sont, jusqu’alors, inconnues.

En effet, si les modifications physiologiques, et notamment le stress physiologique, que la pratique du chant a sur notre biologie interne ont déjà été étudiés, l’activité précise du changement de mécanisme laryngé, elle, n’a pas fait l’objet de recherches spécifiques.

Ainsi, afin d’essayer de répondre de façon optimale à ce vide dans la littérature scientifique, nous avons mis en place, à l’aide de Benoît Amy de la Bretèque, médecin phoniatre (CHU de Montpellier) et de Thierry Legou, ingénieur de recherche au Laboratoire Parole et Langage de Aix-en-Provence, une étude visant à étudier le stress physiologique généré lors du changement de mécanisme laryngé en voix chantée. Nous avons décidé de recruter des sujets chanteurs, non chanteurs, hommes et femmes afin d’obtenir le plus large panel de réponses possibles.

Physiologie de la phonation 

Anatomie et rappels 

L’instrument vocal est composé de trois niveaux : le niveau respiratoire, le niveau phonatoire et le niveau articulatoire.

Appareil respiratoire 

L’appareil respiratoire regroupe les muscles et organes nécessaires à la respiration. Il s’étend du diaphragme pour la partie inférieure, jusqu’aux cavités buccales pour la partie supérieure. Les poumons se remplissent d’air de manière passive lors de l’inspiration. L’expulsion de l’air nécessite une contraction du diaphragme, des muscles abdominaux et thoraciques : c’est la phase d’expiration. L’ensemble des deux phases, inspiration et expiration, constitue le cycle respiratoire. Les poumons sont une réserve d’air pour la phonation, en particulier le chant. Le chanteur contrôle la phase d’expiration grâce aux muscles abdominaux et thoraciques. La phase respiratoire fournit une énergie aérodynamique, caractérisée par la pression et le débit d’air sous-glottique.

Le larynx

Le larynx est l’organe principal de la phonation. Il a également un rôle dans la respiration et la déglutition. Il correspond à la partie supérieure de l’appareil phonatoire. Il est situé en avant du pharynx, au-dessus de la trachée, et il est au niveau du carrefour aérodigestif .

Les plis vocaux sont contenus dans le larynx. Ils sont positionnés horizontalement, accrochés en avant au cartilage thyroïde et en arrière au cartilage cricoïde. Ils sont composés de plusieurs couches. La couche profonde des plis vocaux est le muscle vocal ou thyroaryténoïdien. La couche moyenne, la lamina propria, est constituée de fibres collagènes et élastiques ainsi que d’une substance pauvre en fibres dans sa partie supérieure. La couche superficielle des plis, l’épithélium, est une muqueuse .

Les paramètres biomécaniques des plis vocaux influencent fortement leur comportement physiologique, tels que la longueur vibrante des plis, la masse vibrante et la raideur. Ces paramètres sont essentiellement soumis aux actions des muscles intrinsèques du larynx : le thyro-aryténoïdien (TA), l’interaryténoïdien (IA), le crico-thyroïdien (CT), .

Les articulateurs 

L’appareil phonatoire contient des cavités de résonance pharyngées, buccales et nasales. Les ondes sonores produites dans le conduit vocal ont des caractéristiques fréquentielles qui vont être amplifiées ou réduites selon les propriétés acoustiques du conduit vocal. Ces propriétés dépendent de la position des articulateurs et des conditions au niveau glottique et au niveau de la sortie de l’air (sortie buccale et/ou nasale). Ces résonateurs sont propres à chaque individu et définissent le timbre de la voix ainsi que la signature acoustique. Nous les détaillerons plus loin dans notre étude.

La phonation 

La phonation a lieu lors de la phase d’expiration, les plis vocaux sont en position phonatoire. L’air expulsé des poumons arrive sous les plis vocaux créant une augmentation de pression au niveau sous-glottique. Cette pression fait entrer les plis vocaux en vibration créant une onde sonore. L’énergie aérodynamique est transformée en énergie acoustique. L’onde sonore passe ensuite dans les résonateurs avant de devenir la production vocale. La phonation nécessite un équilibre entre l’expiration, la phonation et l’articulation. La gestion de la pression de l’air sous-glottique est primordiale pour l’auto-oscillation des plis vocaux, et nous la détaillerons plus en détails plus loin dans cette étude. Cependant, le facteur déterminant pour cette oscillation est la différence entre la pression sous-glottique et la pression supra-glottique (au-dessus des plis vocaux) et non pas la pression sous-glottique ellemême.

Plusieurs mécanismes sont utilisés pour faire varier la fréquence fondamentale de l’onde sonore produite lors de la phonation. Tout d’abord, l’augmentation de la pression sous glottique et du débit d’air glottique fait varier la fréquence de vibration. Elle augmente lorsque la pression ou lorsque le débit d’air augmente en l’absence d’autres contrôles laryngés. Ensuite, la contraction des muscles crico-thyroïdiens provoque une bascule du cartilage thyroïde qui allonge les plis vocaux. Cela entraîne une augmentation de la fréquence fondamentale par augmentation de la raideur et un allègement de la masse vibrante des plis.

Table des matières

1. Remerciements
2. Introduction
3. Contexte théorique
1. Physiologie de la phonation
1.1. Anatomie et rappels
1.1.1. Appareil respiratoire
1.1.2. Le larynx
1.1.3. Les articulateurs
1.1.4. La phonation
1.2. Mécanismes laryngés
1.2.1. Définition
1.2.2. Comparaison avec les catégories vocales
1.3. Changement de mécanisme laryngé
1.3.1. Définition
1.3.2. Modifications anatomiques
1.3.2.1. Tractus vocal et articulation
1.3.2.1.1. Les cavités supraglottiques
1.3.2.1.2. Les articulateurs
1.3.2.2. Notion de résonance
1.3.2.2.1. Rappels
1.3.2.2.2. Accord résonantiel chez les chanteurs
1.3.2.2.3. Accord résonantiel lors du passagio
1.3.3. Respiration et pression sous-glottique
1.3.3.1. Respiration : rappels
1.3.3.2. Pression sous-glottique et phonation
1.3.3.3. Pression sous-glottique, intensité et fréquence fondamentale
1.3.3.4. Pression sous glottique, registres vocaux et notion de résonance
2. Facteurs influençant la production vocale chantée
2.1. Genre
2.2. Spécificités de la voix chantée en regard de la voix parlée
2.3. Distinction chanteurs / non chanteurs
3. Aspects physiologiques lors du chant
3.1. Effets généraux du chant sur le corps
3.1.1. Les changements respiratoires
3.1.2. Les changements circulatoires
3.1.3. Les changements hormonaux
3.2. Manifestation des difficultés pendant la prestation vocale
3.3. Gestion des difficultés liées à l’anxiété de performance et intervention orthophonique
4. Problématique et hypothèses
4. Matériel et méthode
1. Population
2. Matériel
2.1. BIOPAC MP36R
2.1.1. La fréquence cardiaque
2.1.2. La fréquence respiratoire
2.1.3. L’activité électrodermale
2.2. Electroglottographe
2.3. Montre Empatica E4
2.4. Microphone AKG 1000 S
3. Protocole expérimental
3.1. Recueil du consentement et installation du matériel
3.2. Déroulement de la passation
3.3. Questionnaire d’auto-évaluation adapté du VHI chanteurs
4. Analyse des enregistrements
4.1. Analyse temporelle et électroglottographique par PHONEDIT Signaix
4.2. Analyse des données physiologiques
5. Jury d’écoute
5. Résultats
1. Résultats physiologiques
2. Analyse des évaluations perceptives
2.1. Evaluation perceptive objective : jury d’écoute
2.2. Evaluation perceptive subjective : auto-évaluation adaptée du VHI chanteurs
6. Discussion
7. Conclusion

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