Fréquence vocale en Hz : comprendre et mesurer sa voix

Quand on vous dit que votre voix se situe autour de 120 Hz, qu'est-ce que ça signifie réellement ?

Ce nombre correspond principalement à une caractéristique acoustique de votre voix : sa fréquence fondamentale, ou F0. Elle permet de mesurer la hauteur de votre voix et de suivre son évolution dans le temps.

Mais un nombre en hertz ne dit pas tout. Il varie pendant que vous parlez, dépend de la façon dont la mesure est réalisée et ne permet pas, à lui seul, de déterminer si une voix est « normale », masculine, féminine ou en bonne santé.

Voici comment l'interpréter correctement.

Fréquence fondamentale, hauteur vocale et Hz : de quoi parle-t-on ?

Un hertz (Hz) correspond à un cycle par seconde.

Un son voisé est un son produit avec vibration des cordes vocales. Lorsque vous produisez un son voisé, comme une voyelle, vos cordes vocales vibrent de manière répétée. La vitesse de cette vibration correspond à la fréquence fondamentale, notée F0.

Une F0 de 120 Hz signifie donc que le cycle de vibration se répète environ 120 fois par seconde.

En règle générale : plus la F0 est basse, plus la voix est perçue comme grave ; plus la F0 est élevée, plus elle est perçue comme aiguë.

C'est ce qui relie la fréquence fondamentale à la hauteur de la voix.

Les deux notions ne sont pourtant pas exactement identiques. La F0 est une grandeur acoustique que l'on peut estimer à partir d'un signal sonore. C'est ce qu'une machine mesure ou estime. La hauteur, ou pitch, est une perception produite par notre système auditif. C'est ce qu'on entend.

Pour une voix parlée ordinaire, les deux sont étroitement liées, mais deux voix ayant une F0 proche peuvent tout de même sonner très différemment.

Comment mesure-t-on la fréquence de la voix ?

Un détecteur de hauteur n'analyse pas toute votre voix en une seule fois.

Il découpe le son en très petits morceaux, recherche un motif qui se répète et estime sa cadence de répétition (ou fréquence). Cette opération est répétée plusieurs fois par seconde afin de construire une courbe représentant les variations de votre voix pendant que vous parlez.

Tout ne peut cependant pas être mesuré correctement. Certaines consonnes, le souffle ou le bruit ambiant ne présentent pas une périodicité suffisante pour fournir une F0 fiable. Le détecteur doit donc distinguer les mesures utilisables des moments où l'analyse est moins fiable.

Il doit aussi gérer les erreurs d'octave : un détecteur peut parfois interpréter une fréquence comme étant deux fois plus haute ou deux fois plus basse qu'elle ne l'est réellement. Il doit donc essayer de repérer et d'écarter ces erreurs.

Comment Basaltone effectue cette mesure

Dans Basaltone, le signal est analysé environ 30 fois par seconde à partir de fenêtres de 2048 échantillons, soit environ 43 millisecondes avec un microphone fonctionnant à 48 kHz.

L'application écarte les passages ayant une périodicité trop faible ainsi que les valeurs situées en dehors de 60 à 600 Hz. Un changement brutal supérieur à 5 demi-tons est également traité comme suspect tant que les mesures suivantes ne le confirment pas.

Les valeurs retenues sont ensuite lissées afin d'éviter qu'une seule lecture instable fasse brusquement bouger la courbe.

Ces paramètres sont des choix de conception de Basaltone. Ils ne constituent pas des seuils cliniques ou des normes universelles de mesure vocale.

Basaltone demande également au navigateur, lorsque celui-ci le permet, de ne pas appliquer certains traitements destinés aux appels audio, comme l'annulation d'écho, la réduction de bruit ou le réglage automatique du gain, afin de travailler avec un signal aussi peu modifié que possible.

Quelle est la fréquence moyenne d'une voix en Hz ?

Selon une vaste étude de population publiée dans le Journal of Voice, la F0 moyenne en voix conversationnelle est d'environ 112 Hz chez les hommes et 169 Hz chez les femmes. Berg et ses collègues ont mesuré 2 472 adultes de 40 à 79 ans en Allemagne, dont 1 154 hommes et 1 318 femmes.

Ces chiffres sont intéressants, mais ce ne sont pas des objectifs à atteindre.

Ils décrivent la moyenne de deux groupes précis, dans une population et des conditions de mesure précises. L'étude montre elle-même que la fréquence varie notamment avec l'intensité à laquelle les participants parlent, et certains résultats varient également avec l'âge.

Les auteurs ont aussi observé que la moyenne obtenue chez les femmes était environ 6 à 7 demi-tons plus basse que certaines valeurs utilisées auparavant dans la littérature.

Autrement dit, il n'existe pas un nombre unique capable de définir la fréquence « correcte » d'une voix. Être au-dessus ou au-dessous d'une moyenne de population ne suffit pas non plus à conclure qu'une voix présente un problème.

C'est le point que la plupart des pages ratent, en citant une plage sans source et en la présentant comme un standard à atteindre, la fameuse « voix normale ».

Votre première mesure constitue donc une référence particulièrement utile pour suivre votre propre évolution, car elle permet de comparer vos mesures suivantes à votre point de départ.

Comment obtenir une mesure de voix vraiment comparable ?

Une seule mesure ne dit pas grand-chose : elle permet de situer votre voix à un instant T. Pour observer une évolution, il est surtout utile de comparer des mesures réalisées dans des conditions similaires.

C'est aussi pourquoi la note la plus grave que vous pouvez produire pendant une fraction de seconde ne représente pas nécessairement votre fréquence de parole habituelle.

Basaltone ne compte une séance dans votre progression qu'à partir de 60 secondes mesurées. Ce seuil est un choix de conception destiné à éviter qu'un passage très court ou une phrase prononcée au hasard ne pèse trop lourd dans le suivi.

Pourquoi ne pas regarder seulement le minimum et le maximum ?

Une valeur extrême peut apparaître pendant quelques millisecondes à cause d'une variation réelle de la voix ou d'une mesure imparfaite.

C'est pourquoi Basaltone ne définit pas le grave et l'aigu d'une séance à partir du minimum et du maximum absolus. L'application utilise plutôt les 10e et 90e centiles : en simplifiant, elle écarte l'influence des valeurs les plus extrêmes pour représenter une zone plus caractéristique de la séance.

De la même manière, la progression n'est pas déterminée par une seule séance. Basaltone utilise la médiane de vos 5 dernières mesures d'au moins 60 secondes, et se déplace d'un palier au maximum par séance.

Pourquoi Basaltone utilise aussi les demi-tons

Comparer deux valeurs en hertz peut parfois être trompeur. Un écart de 10 Hz n'a pas la même importance selon la fréquence de départ.

Par exemple, passer de 100 à 110 Hz représente un changement proportionnellement plus important que passer de 200 à 210 Hz, même si l'écart est de 10 Hz dans les deux cas.

C'est là que les demi-tons deviennent utiles. Plutôt que de regarder seulement le nombre de hertz qui sépare deux fréquences, ils permettent de comparer leur rapport sur une échelle logarithmique. Une octave, par exemple, correspond toujours à 12 demi-tons et à un doublement de la fréquence.

Basaltone utilise donc les demi-tons en interne pour comparer plus justement les écarts entre fréquences, et divise votre progression en paliers d'environ 0,75 demi-ton.

Concrètement, un même palier ne représente pas toujours le même nombre de hertz :

Ainsi, un écart de 6 Hz représente un changement plus important autour de 100 Hz qu'autour de 165 ou 200 Hz.

C'est aussi pourquoi une petite différence en hertz entre deux séances ne suffit pas, à elle seule, à montrer une évolution durable. Pour suivre votre progression, il est plus utile d'observer la tendance sur plusieurs mesures comparables.

Durée et progression d'un entraînement vocal explique plus en détail comment lire cette évolution sur plusieurs semaines.

Les Hz ne décrivent pas toute votre voix

La fréquence fondamentale n'est qu'une dimension de la voix. Elle ne décrit pas à elle seule la résonance, les formants, le timbre, l'articulation ou l'intonation. Deux personnes ayant une F0 presque identique peuvent donc sonner très différemment. Le guide hauteur, timbre, résonance et formants explique ces différences plus en détail.

Un nombre en hertz ne permet pas non plus de déterminer votre identité, votre état de santé ni la façon dont votre voix sera perçue. Considérez-le simplement comme un repère pour suivre votre évolution. Si un nombre vous pousse à forcer votre voix, il a cessé d'être utile : consultez fatigue, tension et sécurité vocale.

Pour comprendre comment cette mesure peut s'intégrer dans une pratique plus complète, consultez l'entraînement pour une voix plus grave.

Vous pouvez aussi mesurer votre fréquence vocale avec le test gratuit de Basaltone. Le son est analysé localement dans votre navigateur et aucun enregistrement audio n'est conservé.