Les cordes vocales sont deux replis de tissu musculaire et ligamentaire situés dans le larynx, à l’entrée de la trachée. En vibrant au passage de l’air expiré, elles produisent un son qui est ensuite modulé par le conduit vocal pour former la parole et le chant.
Observer expérimentalement les cordes vocales
Avec l’application FizziQ, il est possible d’analyser les caractéristiques de la voix.
Étapes :
- Ouvrir FizziQ et sélectionner l’instrument “Fréquencemètre”
- Prononcer une voyelle tenue (aaaa) et mesurer la fréquence fondamentale
- Comparer les fréquences de différentes voix (homme, femme, enfant)
- Utiliser le spectrogramme pour visualiser les harmoniques de la voix
- Observer les formants caractéristiques de chaque voyelle
- Comparer voix parlée et voix chantée
Activités scientifiques sur ce thème
Prolongements possibles avec FizziQ : étude de la hauteur de la voix selon l’âge et le sexe et lien entre anatomie et acoustique vocale.
En savoir plus
Anatomie des cordes vocales :
Les cordes vocales mesurent environ 15-20 mm chez la femme et 20-25 mm chez l’homme. Elles sont contrôlées par plusieurs muscles qui ajustent leur tension, leur position et leur épaisseur.
Mécanisme de phonation :
- Les cordes vocales se rapprochent (adduction)
- L’air expiré crée une pression sous-glottique
- Cette pression écarte les cordes vocales
- Le flux d’air fait chuter la pression (effet Bernoulli)
- Les cordes vocales se referment
- Le cycle recommence à haute fréquence
Fréquences vocales :
| Type de voix | Fréquence fondamentale |
|---|---|
| Basse (homme) | 80 - 165 Hz |
| Ténor (homme) | 130 - 260 Hz |
| Alto (femme) | 175 - 350 Hz |
| Soprano (femme) | 260 - 520 Hz |
| Enfant | 250 - 400 Hz |
Différences homme/femme :
Les cordes vocales masculines sont plus longues et plus épaisses, d’où une fréquence fondamentale plus basse. À la puberté, la croissance du larynx (pomme d’Adam) fait chuter la voix masculine d’environ une octave.
Formule
La fréquence de vibration des cordes vocales peut être approximée par :
f = (1/2L) × √(T/ρ)
où :
- f : fréquence fondamentale (Hz)
- L : longueur des cordes vocales (m)
- T : tension (N)
- ρ : masse linéique du tissu (kg/m)
En pratique, le contrôle de la tension est le mécanisme principal pour changer de note.
Exemples d’application
- La fréquence moyenne d’une voix masculine adulte est autour de 120 Hz
- Un chanteur d’opéra peut faire varier sa voix sur plus de 2 octaves
- Les voix des enfants ont des fréquences similaires quel que soit le sexe
- L’enrouement correspond à une vibration irrégulière des cordes vocales
FAQ
Q : Pourquoi les cordes vocales s’appellent-elles “cordes” alors qu’elles ne ressemblent pas à des cordes d’instrument ? R : Le terme vient de leur forme allongée. On les appelle aussi “plis vocaux”, ce qui décrit mieux leur anatomie réelle.
Q : Comment chante-t-on différentes notes ? R : En modifiant la tension des cordes vocales grâce aux muscles laryngés. Plus la tension est élevée, plus la fréquence de vibration est haute, et plus la note est aiguë.
Q : Peut-on voir les formants de sa voix avec FizziQ ? R : Oui, le spectrogramme montre les formants comme des bandes horizontales d’énergie renforcée. Ils caractérisent les voyelles et le timbre vocal individuel.
Q : Les cordes vocales s’usent-elles ? R : Oui, une utilisation excessive ou incorrecte peut causer des nodules ou des lésions. Les chanteurs et les enseignants doivent apprendre à bien placer leur voix.
Concepts liés
Formants - Fréquence fondamentale - Timbre - Hauteur du son - Spectrogramme - Phonation - Acoustique de la parole