EP2155046A1 - Procede et equipement non-invasif de photoelectroglottographie - Google Patents

Procede et equipement non-invasif de photoelectroglottographie

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Publication number
EP2155046A1
EP2155046A1 EP08826351A EP08826351A EP2155046A1 EP 2155046 A1 EP2155046 A1 EP 2155046A1 EP 08826351 A EP08826351 A EP 08826351A EP 08826351 A EP08826351 A EP 08826351A EP 2155046 A1 EP2155046 A1 EP 2155046A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
photodetector
person
signal
glottis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08826351A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Kiyoshi Honda
Shinji Maeda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de la Sorbonne Nouvelle
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de la Sorbonne Nouvelle
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite de la Sorbonne Nouvelle filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP2155046A1 publication Critical patent/EP2155046A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6822—Neck

Definitions

  • the invention relates to a method for analyzing the behavior of the laryngeal glottis by noninvasive photoelectroglottography, as well as an equipment for implementing diffuse light emission and detection.
  • the invention relates to clinical and experimental research in the field of speech sciences -phonetics and phonology- from a visualization of the behavior of phonation organs, in particular the larynx and its glottis.
  • the voice and thus the speech is controlled, in particular, by the opening and closing of the glottis of the larynx, space bordered by the folds forming the vocal cords.
  • the visualization of the variation of the state and the quality of opening / closing of the glottis, revealing of the glottic behavior, is an essential step of the clinical and experimental research.
  • the complexity of the mechanisms of the speech organs requires combining aerodynamic, physiological, biomechanical and acoustic data in order to study intra and interactive coordination between phonation organs (larynx and lungs) and those of the joint ( tongue, lips, palate, pharynx).
  • the interpretation of the aerodynamic data can be validated by photoglottographic data that provide information on the temporal variations of the area of the glottis.
  • the known photoglottographic techniques use an illumination of the larynx by fibroscopy, using a naso-fiberscope, and detection by an extra-pharyngeal sensor.
  • photoglottography does not provide information that reflects the glottal behavior because the annoyance and distortion caused by these invasive techniques on the signal induces an uncertainty that masks the interpretation.
  • existing techniques can only be used for exploring phonemes such as vowels / i / and IeI corresponding to a previous position of the language of the person examined.
  • the aim of the invention is to provide a visualization of the glottic behavior in the different phonation situations (vowels, voiced consonants or voiceless consonants) for all the languages used in the world, and voice quality (puffed, cracked, etc.), without articulatory and limitless restriction in the exploration of phonemes.
  • the invention proposes a non-invasive approach by diffuse illumination of the glottis from an external light source and collection of the light signal by also external photodetection.
  • the subject of the invention is a non-invasive method of photoelectroglottography in a sound formation zone for the speech of a person, this zone comprising a hypopharynx, a larynx and a glottis bordered by vocal folds.
  • a light external to the person and located in an immediate environment of the skin of this person illuminates, with a power and in a range of wavelengths able to cross the skin of the person, the glottis by transmission in diffuse form in through the hypopharynx and larynx.
  • a diffuse light signal is collected by photodetection out of the person after crossing the glottis, this signal is then amplified and processed to provide data successively locked in time to successive openings and closures of the glottis, thereby defining an amplitude of glottal opening.
  • the amplitude of the glottic opening during the speech provides two types of information: on the vibration of the vocal folds for the pronunciation of voiced sounds like vowels and sound consonants and on the adduction / abduction of the vocal folds allowing the distinction dull consonants of the sound consonants.
  • This amplitude also reflects the accented position or not of the phonemes.
  • the method can thus be used in the field of experimental and clinical phonetics as well as for the comparative study of languages, because the position of the tongue massed forward or not being indifferent during the implementation of this method.
  • the invention also relates to equipment for implementing the method. This non - invasive equipment has a light source positioned externally to the person examined at the level of the lateral hypopharynx.
  • This photodetector masked from the ambient light and positioned in the immediate environment of the skin of the person under examination.
  • This photodetector is sensitive at least to the wavelength range of the light diffused from the source, and is connected to an amplifier of the signal emitted by the photodetector which, in conjunction with a signal processing, makes it possible to visualize successive data of glottal aperture amplitude.
  • the signal processing is performed by a recorder which delivers chronograms of the amplified signal;
  • the light source is a light guide in conjunction with an emitter isolated in temperature, or rather advantageously a light-emitting diode (LED), the source can also be directly this emitter without the guide;
  • the light source is a high-power LED driven by a pulse train generator (13);
  • the ambient light is filtered by the amplification circuit of the photodiode, using a low-pass frequency filter;
  • the LED is of high power of the order of several watts, typically between 1 and 3 watts, and of emission in a wavelength range from red to infrared, in particular the near infrared;
  • the photodetector is positioned under the glottis in the direction of propagation of the light
  • the processing of the signal collected by the photodetector provides a recording and / or a direct visualization of the data, using an oscilloscope or appropriate software controlled by a computer;
  • the wavelength range of the transmitter is in the red-infrared to allow effective penetration of the skin
  • the photodetector may be a PIN type photodiode with high sensitivity and high reaction speed;
  • the light source is positioned outside the person but in the immediate vicinity of the skin, in the space opposite the hyoid bone and the thyroid cartilage, near the upper shaft of the thyroid cartilage;
  • the photodetector may be affixed to the skin in combination with any means of absorbing or reflecting the surrounding light, in the space opposite the thyroid cartilage and the cricoid cartilage or the tracheal region.
  • FIG. 1 a general diagram of a device according to the invention in operative position on the person examined appearing in section;
  • FIG. 2 a general diagram of a device according to another embodiment of the invention in operative position on the person examined appearing in section;
  • FIGS. 3a and 3b chronograms of comparison of glottal amplitude signals obtained with nasofibroscopy equipment (FIG. 3a) and equipment according to the invention (FIG. 3b) for two types of sounds with open posterior vowels; and closed anterior / i /, at each chronogram were also represented the recordings of the voice obtained simultaneously by a microphone.
  • the example of non-invasive photoelectro-glottography equipment according to the invention comprises a light-emitting diode (hereinafter LED) with a power of 3 watts as a light source.
  • the LED 10 is positioned against the skin 11 of the examinee P, in the region of the hypopharynx HP (shown approximately in FIG. 1), more precisely between the OH hyoid bone and the thyroid cartilage CT, near the HS upper shaft of thyroid cartilage
  • a light guide 12 carrying light from a stabilized "cold" emitter for example a halogen lamp with a heat-absorbing filter.
  • the wavelength of the LED is located in the near infrared to allow an effective penetration of the skin.
  • means for stabilizing the light signal of the light source are provided in order to prevent fluctuations, in particular by supplying the LED in direct current.
  • the equipment also includes, as photodetector
  • the photodetector 20 is also positioned against the skin 11 of the person under examination, but under the glottis GL of the person if we follow the direction of propagation of the light L. More precisely, it is arranged in the space located in the tracheal region RT.
  • the light L from the LED is scattered (arrows L in Figure 1), reflected in the pharynx PH and passes through the open glottis GL, bordered by the vocal folds PV (forming the vocal cords).
  • the photodetector is advantageously isolated from the ambient light by a black absorbent mask 22.
  • the photodetector is the most sensitive in the infrared emission range of the LED.
  • the signal collected by the photodiode is transmitted to a signal amplifier 24 which is connected to a signal recorder 26.
  • This recorder is, in the example, an oscilloscope which allows by conventional processing, to display the amplitude of the transmitted signal. by opening the glottis GL. It is also possible to view the signal by appropriate and computer-controlled audio software (as shown in Figure 2).
  • non-invasive photoelectro-glottography equipment resumes the installation described with the support of FIG. 1 but includes a high-power LED as a light source, driven by a pulse train generator 13, having for example a frequency of 10 kHz.
  • a high-power LED as a light source
  • a pulse train generator 13 having for example a frequency of 10 kHz.
  • This allows the amplifier to signal 24 to filter interference from ambient light by integrating a coupled photodiode amplifier, a rectifier circuit and a low-pass filter (ambient light having a frequency of the order of 10 14 Hz).
  • Those skilled in the art can adapt this filter circuit using, for example, a phase-locked amplifier.
  • the recorder can deliver real time timing diagrams by taking the signal amplitude A as a function of time t as shown in FIGS. 3a and 3b.
  • the chronograms thus illustrated respectively correspond to the sounds of open vowel phonemes [a] and voiceless consonant [s] of "asa” (pronunciation: “assa”) and closed vowel [i] and voiceless consonant [s] of " isi "(pronunciation:” issi "). From the first chronograms, the curves C1a and C1i indicate the audio amplitude obtained using a microphone placed in front of the person.
  • C1a and C1i present acoustic vibrations Va and Vi during the pronunciation of the vowels [a] and “[i]", then a zone of noise during the pronunciation of the unvoiced consonant [s] of "sa” and “if » Then vibrations Vca and Vci, during the pronunciation of the second vowel, [a] and [i] logatomes.
  • recordings were made under the same voice expression conditions by comparing the recordings of the signals formed by the microphone (C3a and C3i) and by the equipment according to the invention (C4a and C4i). Recordings made with this equipment then show that the proposed process and equipment do not depend on the articulation of the vowel concerned: in fact, the signals C4a and C4i obtained with the non-invasive technology according to the invention have significant and measurable signal amplitudes La, and Lca then Li and Lci, whatever the type of vowels (posterior or inner) pronounced: the delivered signals are of similar global form for [asa] and [isi], which corresponds to the physiological reality.
  • the amplitude of the glottic opening during the speech provides information on the vibration of the vocal folds for the pronunciation of the vowels and on the adduction / abduction of the vocal folds allowing the distinction of the voiceless consonants of the sound consonants, this amplitude also translating the accented position or not of the phonemes, the position of the tongue massed forward or not being indifferent as explained above.
  • the invention is not limited to the embodiments described or shown.

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Abstract

L'invention vise à fournir une visualisation du comportement glottique dans les différentes situations de phonation (voyelles, consonnes voisées ou non voisées) sans restriction articulatoire et sans limite dans l'exploration des phonèmes. Pour ce faire, l'invention propose une approche non invasive par éclairage diffus de la glotte à partir d'une source de lumière externe et recueil du signal lumineux par photodétection également externe. Selon un équipement conforme à l'invention, une source de lumière (10, 12) est positionnée extérieurement à la personne examinée (P) au niveau de l'hypopharynx latéral (HP). Un photodétecteur (20) masqué (22) de la lumière ambiante est positionné dans l'environnement immédiat de la peau (11) de la personne sous examen (P). Ce photodétecteur (20) est sensible au moins à l'intervalle de longueurs d'onde de la lumière diffusée à partir de la source (10, 12) et est relié à un amplificateur (24) du signal émis par le photodétecteur qui, en liaison avec un traitement du signal (26), permet de visualiser des données successives d'amplitude d'ouverture glottique.

Description

PROCEDE ET EQUIPEMENT NON-INVASIF DE PHOTOELECTROGLOTTOGRAPHIE
L'invention concerne un procédé pour analyser le comportement de la glotte du larynx par photoélectroglottographie non- invasive, ainsi qu'un équipement de mise en œuvre par émission et détection de lumière diffuse.
L'invention se rapporte aux recherches cliniques et expérimentales dans le domaine des sciences de la parole -phonétique et phonologie- à partir d'une visualisation du comportement des organes de phonation, en particulier du larynx et de sa glotte.
La voix et donc la parole est commandée, notamment, par l'ouverture et la fermeture de la glotte du larynx, espace bordé par les plis formant les cordes vocales. La visualisation de la variation de l'état et de la qualité d'ouverture/fermeture de la glotte, révélateur du comportement glottique, est une étape essentielle de la recherche clinique et expérimentale.
La complexité des mécanismes des organes de la parole nécessite en effet de combiner les données aérodynamiques, physiologiques, biomécaniques et acoustiques afin d'étudier la coordination intra et interactive entre les organes de la phonation (larynx et poumons) et ceux de l'articulation (langue, lèvres, voile du palais, pharynx).
L'interprétation des données aérodynamiques peut être validée par des données photoglottographiques qui fournissent des informations sur les variations temporelles de l'aire de la glotte. Les techniques photoglottographiques connues utilisent une illumination du larynx par fibroscopie, à l'aide d'un naso-fibroscope, et une détection par un capteur extra-pharyngé.
Cependant, la photoglottographie ne permet pas d'obtenir d'informations qui traduisent le comportement glottique car la gêne et la déformation provoquée sur le signal par ces techniques invasives induit une incertitude qui masque l'interprétation. De plus, les techniques existantes ne peuvent servir que pour l'exploration de phonèmes comme des voyelles /i/ et IeI correspondant à une position antérieure de la langue de la personne examinée.
L'invention vise à fournir une visualisation du comportement glottique dans les différentes situations de phonation (voyelles, consonnes voisées ou non voisées) pour toutes les langues utilisées dans le monde, et de qualité de voix (soufflée, craquée, etc.), sans restriction articulatoire et sans limite dans l'exploration des phonèmes.
Pour ce faire, l'invention propose une approche non-invasive par éclairage diffus de la glotte à partir d'une source de lumière externe et recueil du signal lumineux par photodétection également externe.
Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé non- invasif de photoélectroglottographie dans une zone de formation du son pour la parole d'une personne, cette zone comportant un hypopharynx, un larynx et une glotte bordée par des plis vocaux. Une lumière externe à la personne et située dans un environnement immédiat de la peau de cette personne, éclaire, avec une puissance et dans une gamme de longueurs d'onde aptes à traverser la peau de la personne, la glotte par transmission sous forme diffuse en passant par l'hypopharynx et le larynx. Un signal lumineux diffus est recueilli par photodétection hors de la personne après la traversée de la glotte, ce signal étant ensuite amplifié et traité pour fournir des données asservies successivement dans le temps aux ouvertures et fermetures successives de la glotte, définissant ainsi une amplitude d'ouverture glottique.
L'amplitude de l'ouverture glottique pendant la parole fournit deux types d'information : sur la vibration des plis vocaux pour la prononciation des sons voisés comme des voyelles et des consonnes sonores et sur l'adduction/abduction des plis vocaux permettant la distinction des consonnes sourdes des consonnes sonores. Cette amplitude traduit également la position accentuée ou non des phonèmes. Le procédé peut ainsi être utilisé dans le domaine de la phonétique expérimentale et clinique ainsi que pour l'étude comparée des langues, car la position de la langue massée vers l'avant ou non étant indifférente lors de la mise en œuvre de ce procédé. L'invention se rapporte également à un équipement de mise en œuvre du procédé. Cet équipement non - invasif comporte une source de lumière positionnée extérieurement à la personne examinée au niveau de l'hypopharynx latéral. Il comporte également un photodétecteur masqué de la lumière ambiante et positionné dans l'environnement immédiat de la peau de la personne sous examen. Ce photodétecteur est sensible au moins à l'intervalle de longueurs d'onde de la lumière diffusée à partir de la source, et est relié à un amplificateur du signal émis par le photodétecteur qui, en liaison avec un traitement du signal, permet de visualiser des données successives d'amplitude d'ouverture glottique.
Selon des modes de réalisation particuliers :
- le traitement du signal est effectué par un enregistreur qui délivre des chronogrammes du signal amplifié; - la source lumineuse est un guide de lumière en liaison avec un émetteur isolé en température, ou plutôt avantageusement une diode électroluminescente (LED), la source pouvant également être directement cet émetteur sans le guide;
-la source lumineuse est une LED haute-puissance pilotée par un générateur de train d'impulsion(13) ;
-la lumière ambiante est filtrée par le circuit d'amplification de la photodiode, en utilisant un filtre fréquentiel passe-bas ;
- la LED est de forte puissance de l'ordre de plusieurs watts, typiquement entre 1 et 3 watts, et d'émission dans un intervalle de longueurs d'onde allant du rouge à l'infrarouge, en particulier le proche infrarouge ;
- le photodétecteur est positionné sous la glotte dans le sens de propagation de la lumière ;
- le traitement du signal recueilli par le photodétecteur fournit un enregistrement et/ou une visualisation directe des données, à l'aide d'un oscilloscope ou d'un logiciel approprié piloté par un ordinateur ;
- l'intervalle de longueurs d'onde de l'émetteur se situe dans le rouge — infrarouge pour permettre une pénétration efficace de la peau ;
- des moyens de stabilisation du signal lumineux de la source lumineuse sont prévus afin d'empêcher des fluctuations du signal, notamment par une alimentation de la source en courant continu stabilisé ; - le photodétecteur peut être une photodiode de type PIN à haute sensibilité et haute vitesse de réaction ;
- la source lumineuse est positionnée en dehors de la personne mais à proximité immédiate de la peau, dans l'espace situé en regard de l'os hyoïde et du cartilage thyroïde, près de la hampe supérieure du cartilage thyroïde ;
- le photodétecteur peut être fixé sur la peau en combinaison avec tout moyen absorbant ou réfléchissant la lumière environnante, dans l'espace situé en regard du cartilage thyroïde et du cartilage cricoïde ou de la région trachéale.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit relative à un exemple de réalisation non limitatif, en référence aux figures annexées qui représentent respectivement :
- la figure 1 , un schéma général d'un équipement selon l'invention en position opérationnelle sur la personne examinée apparaissant en coupe ;
- la figure 2, un schéma général d'un équipement selon un autre mode de réalisation de l'invention en position opérationnelle sur la personne examinée apparaissant en coupe ; et
- les figures 3a et 3b, des chronogrammes de comparaison de signaux d'amplitude glottique obtenus avec un équipement de nasofibroscopie (figure 3a) et un équipement selon l'invention (figure 3b) pour deux types de sons à voyelles postérieures ouvertes /a/ et antérieures fermées /i/, à chaque chronogramme ont été également représentés les enregistrements de la voix obtenus simultanément par un microphone.
L'exemple d'équipement non-invasif de photoélectro- glottographie selon l'invention, tel qu'illustré à la figure 1 , comporte une diode électroluminescente (ci-après LED) 10 de puissance égale à 3 watts comme source de lumière. La LED 10 est positionnée sur contre la peau 11 de la personne examinée P, dans la région de l'hypopharynx HP (représentée approximativement sur la figure 1), plus précisément entre l'os hyoïde OH et le cartilage thyroïde CT, près de la hampe supérieure HS du cartilage thyroïde
CT. A la place de la LED, mais dans un positionnement semblable, il est possible d'utiliser un guide de lumière 12 transportant la lumière provenant d'un émetteur « froid » stabilisé, par exemple une lampe halogène avec un filtre absorbant la chaleur. La longueur d'onde de la LED est située dans le proche infrarouge pour permettre une pénétration efficace de la peau.
Avantageusement, des moyens de stabilisation du signal lumineux de la source lumineuse sont prévus afin d'en empêcher les fluctuations, notamment par une alimentation de la LED en courant continu.
L'équipement comporte également, comme photodétecteur
20, une photodiode de type PIN à haute sensibilité et haute vitesse de réaction. Le photodétecteur 20 est également positionné contre la peau 11 de la personne sous examen, mais sous la glotte GL de la personne si l'on suit le sens de propagation de la lumière L. Plus précisément, il est disposé dans l'espace situé dans la région trachéale RT. Ainsi, la lumière L provenant de la LED est diffusée (flèches L sur la figure 1), réfléchie dans le pharynx PH et passe à travers la glotte ouverte GL, bordée par les plis vocaux PV (formant les cordes vocales).
Afin de ne recueillir que la lumière provenant de la LED, le photodétecteur est avantageusement isolé de la lumière ambiante par un masque absorbant noir 22.
Le photodétecteur est le plus sensible dans l'intervalle infrarouge d'émission de la LED. Le signal recueilli par la photodiode est transmis à un amplificateur de signal 24 qui est relié à un enregistreur de signal 26. Cet enregistreur est, dans l'exemple, un oscilloscope qui permet par un traitement classique, de visualiser l'amplitude du signal transmis par l'ouverture de la glotte GL. Il est également possible de visualiser le signal par un logiciel audio approprié et piloté par ordinateur (comme montré sur la figure 2).
L'exemple d'équipement non-invasif de photoélectro- glottographie selon l'invention, tel qu'illustré à la figure 2 reprend l'installation décrite avec le support de la figure 1 mais comporte une LED haute puissance comme source lumineuse, piloté par un générateur de train d'impulsion 13, ayant par exemple une fréquence de 10 kHz. Ceci permet à l'amplificateur de signal 24 de filtrer les interférences dues à la lumière ambiante en intégrant un amplificateur de photo-diode couplé, un circuit redresseur et un filtre passe-bas (la lumière ambiante ayant une fréquence de l'ordre de 1014 Hz). L'homme du métier pourra adapter ce circuit de filtre en utilisant, par exemple, un amplificateur à verrouillage de phase.
L'enregistreur peut délivrer des chronogrammes en temps réel en portant l'amplitude de signal A en fonction du temps t comme représentés sur les figures 3a et 3b. Les chronogrammes ainsi illustrés correspondent respectivement aux sons de phonèmes à voyelle ouverte [a] et consonne non voisée [s] de « asa » (prononciation : « assa ») et à voyelle fermée [i] et consonne non voisée [s] de « isi » (prononciation : « issi »). Des premiers chronogrammes, les courbes C1a et C1i, indiquent l'amplitude audio obtenue à l'aide d'un microphone disposé devant la personne. C1a et C1i présentent des vibrations acoustiques Va et Vi lors de la prononciation des voyelles [a] et «[ i] », puis une zone de bruit lors de la prononciation de la consonne non voisée [s] de « sa » et « si », puis des vibrations Vca et Vci, lors de la prononciation de la seconde voyelle, [a] et [i] des logatomes.
Des enregistrements, les courbes C2a et C2i (figure 3a), par photoglottographie à fibroscopie ont été effectués respectivement et simultanément aux enregistrements C1a et C1 i. Les enregistrements C2a et C2i montrent la dépendance de cette technologie invasive avec l'articulation de la voyelle concernée puisque le signal C2a reste quasi plat en voyelle ouverte postérieure « a » et durant la consonne non voisée correspondante [s] de « sa » (articulation postériorisée de [s], du fait de la position de la langue durant la voyelle postérieure [a], par coarticulation ) . Ce n'est que dans le cas où il s'agit de prononcer une voyelle antérieure [i], « i », et la consonne non voisée correspondante [s] de « si », que le signal C2i fournit des réponses correspondant aux séquences Vi et Vci.
Par ailleurs, des enregistrements ont été effectués dans les mêmes conditions d'expression vocale en comparant les enregistrements des signaux formés par le microphone (C3a et C3i) et par l'équipement selon l'invention (C4a et C4i). Les enregistrements effectués avec cet équipement montrent alors que le procédé et l'équipement proposés ne dépendent pas de l'articulation de la voyelle concernée : en effet, les signaux C4a et C4i obtenus avec la technologie non-invasive selon l'invention présentent des amplitudes de signaux significatives et mesurables La, et Lca puis Li et Lci, quel que soit le type de voyelles (postérieures ou intérieure) prononcé : les signaux délivrés sont de forme globale semblable pour [asa] et [isi], ce qui correspond à la réalité physiologique. Ceci provient du fait que la position postériorisée de la langue dans le cas de [asa] ne masque pas ces mesures, contrairement aux enregistrements effectués par fibroscopie, comme il apparaît sur la courbe C2i. Ainsi la lumière diffusée traverse la glotte quelle que soit la position de la langue, et traduit avec sensibilité les variations d'amplitude de la glotte et des plis vocaux qui y participent : le signal est asservi aux ouvertures et fermetures successives de la glotte. Il s'en suit que la technologie par diffusion de lumière non invasive est indépendante du type des voyelles ou des consonnes.
Dans ces conditions, l'amplitude de l'ouverture glottique pendant la parole fournit une information sur la vibration des plis vocaux pour la prononciation des voyelles et sur l'adduction/abduction des plis vocaux permettant la distinction des consonnes sourdes des consonnes sonores, cette amplitude traduisant également la position accentuée ou non des phonèmes, la position de la langue massée vers l'avant ou non étant indifférente comme expliqué ci-dessus.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ou représentés. Il est par exemple possible de prévoir plusieurs LED comme source de lumière, disposées à proximité ou symétriquement par rapport à la trachée. Dans ce cas, des inclinaisons variées peuvent être mises en œuvre afin de recueillir plus de lumière. Il est également possible de prévoir un photodétecteur de grande étendue ou plusieurs photodétecteurs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé non-invasif de photoélectroglottographie dans une zone de formation du son de la parole d'une personne, cette zone comportant un hypopharynx (HP), un pharynx (PH) et une glotte (GL) bordée par des plis vocaux (PV), caractérisé en ce qu'il consiste, par une lumière (10, 12) externe à la personne (P) et située dans un environnement immédiat de la peau (11) de cette personne, à éclairer, avec une puissance et dans une gamme de longueurs d'onde aptes à traverser la peau de la personne, la glotte (GL) par transmission sous forme diffuse (L) en passant par l'hypopharynx (HP) et le pharynx (PH), et en ce qu'un signal lumineux diffus est recueilli par photodétection hors de la personne après la traversée de la glotte (GL), ce signal étant ensuite amplifié et traité pour fournir des données asservies successivement dans le temps aux ouvertures et fermetures successives de la glotte définissant ainsi une amplitude d'ouverture et d'oscillation glottique (A).
2. Procédé non-invasif de photoélectroglottographie selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, la zone de formation du son de la parole d'une personne comportant, symétriquement, un os hyoïde (OH) et un cartilage thyroïde (CT) présentant une hampe supérieure (HS), la source lumineuse (10, 12) est positionnée dans un espace situé en regard de l'os hyoïde (OH) et du cartilage thyroïde (CT) et près de la hampe supérieure (HS) du cartilage thyroïde.
3. Equipement de mise en œuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une source de lumière (10, 12) positionnée extérieurement à la personne examinée (P) au niveau de l'hypopharynx latéral (HP), un photodétecteur (20) masqué de la lumière ambiante et positionné dans l'environnement immédiat de la peau (1 1) de la personne sous examen (P), ce photodétecteur (20) étant sensible au moins à l'intervalle de longueurs d'onde de la lumière diffusée à partir de la source (10, 12), et en ce que le photodétecteur (20) est relié à un amplificateur (24) du signal émis par le photodétecteur qui, en liaison avec un traitement du signal (26), permet de visualiser des données successives d'amplitude d'ouverture glottique (A).
4. Equipement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le traitement du signal est effectué par un enregistreur (26) qui délivre des chronogrammes du signal amplifié.
5. Equipement selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la source lumineuse est un guide de lumière (12) en liaison avec un émetteur isolé en température ou directement cet émetteur de type LED (10).
6. Equipement selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la source lumineuse est une LED haute-puissance pilotée par un générateur de train d'impulsion(13).
7. Equipement selon la revendication précédente caractérisé en ce que la lumière ambiante est filtrée par le circuit d'amplification de la photodiode, en utilisant un filtre fréquentiel passe-bas.
8. Equipement selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'émetteur est une diode électroluminescente (LED) de puissance comprise entre 1 et 3 watts et d'émission dans un intervalle de longueurs d'onde allant du rouge à l'infrarouge, en particulier le proche infrarouge.
9. Equipement selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un oscilloscope et/ou un logiciel approprié piloté par un ordinateur permettant un enregistrement et/ou une visualisation directe des données fournies par le traitement du signal recueilli par le photodétecteur (20).
10. Equipement selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, 8 et 9 caractérisé en ce que des moyens de stabilisation du signal lumineux de la source lumineuse sont prévus afin d'empêcher des fluctuations du signal, notamment par une alimentation de la source en courant continu stabilisé.
1 1. Equipement selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que le photodétecteur (20) est une photodiode de type PIN à haute sensibilité et haute vitesse de réaction.
12. Equipement de mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 11 , caractérisé en ce que le photodétecteur (20) est fixé sur la peau (1 1) en combinaison avec un masque (22) absorbant ou réfléchissant la lumière environnante, dans l'espace situé en regard du cartilage thyroïde (CT) et du cartilage cricoïde ou de la région trachéale (RT).
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