Projet ANR-07-JCJC-0055 – turbospeech : Physical modelling of turbulent flow in the human upper airways
Programme : Jeunes chercheuses & jeunes chercheurs (JCJC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : INSTITUT POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE (INSTITUT POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE)
Partenaires : Grenoble INP
Montant : 125009.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 36 mois
Résumé : "1. Contexte scientifique et objectifs du projet -  -  Les sons de parole sont générés par les perturbations de l'écoulement d'air provenant des poumons. Si de grandes avancées ont été réalisées en ce qui concerne la description de l'écoulemnt glottique, il n'en est pas de meme pour la prise en compte des phénomènes liés à la turbulence de l'écoulement. Ceci concerne bien entendu la production des fricatives mais aussi bien d'autres configurations vocales (sons de plosives, chuchotement, chant,...). -  -  La quasi totalité des études actuelles repose sur une approche simpliste qui consiste à introduire des paramètres empirique afin de ""corriger"" des modèles laminaires unidimensionnels et stationnaires. Cependant, d'un point de vue fondamental, la turbulence induit un mouvement tridimensionnel et chaotique des particules fluides. De plus, le développement de la turbulence est un phénomène qui n'est pas instantané ce qui implique une instationnarité de l'écoulement. Il n'est donc pas surprenant de constater les limites des approches empiriques. -  -  Notre objectif, sur la base d'une anelyse approfondie des phénomènes, est de prédire théoriquement les caractéristiques d'écoulement turbulents dans le conduit vocal. Compte tenu de la complexité du problème abordé, nous nous limitons, dans un premier temps, aux phénomènes suivants: -  -  -présence de turbulence dans l'écoulement glottique (chuchotement, fuite glottique) -  -  -interaction entre le jet glottique et les bandes ventriculaires (chuchotement, voix chantée) -  -  -écoulement turbulent au niveau des fosses nasales (parole, apnée obstructive du sommeil) -  -  La production de son induite par l'écoulement turbulent en interaction avec le conduit vocal constitue un objectif à plus long terme, qui dépend en particulier de ce travail fondamental. -  -  2.Méthodologie -  La méthodologie employée est la suivante: -  -caractérisation des ordres de grandeur des quantités physiques pertinentes su r des données ""in-vivo"", (utilisation du banc expérimental EVA). -  -  -modélisation physique et simulation numérique. Nous souhaitons tester en particulier les modèles théoriques de type couche-limite turbulente tout d'abord en approximation quasi-stationnaire. Des simulations numériques directes seront réalisées pour quelques configurations. -  -validation ""in-vitro"" du modèle sur des maquettes de larynx et de conduit vocal. Le dispositif utilisé se basera sur celui développé à l'ICP permettant la mesure (anémométrie ou prises de pression) des caractéristiques spatiales et instationnaires des écoulements qui seront alors comparées aux prédictions théoriques. -  -  3.Résultats attendus -  Notre objectif à terme est donc de réaliser une avancée significative dans le domaine de la production de la parole, mais aussi dans celui de pathologies (par example, apnée du sommeil, pathologies des cordes vocales)."                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    ...