La caractéristique majeure des voyelles est le libre passage de l'air à partir des cavités supraglottiques. Le seul traitement que l'air peut dès lors subir est la résonance (c'est-à-dire le renforcement de certaines bandes de fréquences). Le timbre d'une voyelle dépendra de la variation des éléments suivants :
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le nombre des résonateurs (buccal, labial et nasal) ;
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la forme du résonateur buccal ;
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le volume du résonateur buccal.
On dénombre trois résonateurs : le résonateur buccal, le résonateur labial et le résonateur nasal. Si le voile du palais est relevé, l'air ne traverse pas le résonateur nasal, mais se répand exclusivement dans le résonateur buccal ; si le voile du palais est abaissé, l'air traverse simultanément les résonateurs buccal et nasal. Si les lèvres sont projetées vers l'avant et arrondies, il se forme un troisième résonateur à la sortie du canal buccal, le résonateur labial ; si, au contraire, les lèvres sont appliquées contre les dents, le résonateur labial ne se forme pas.
D'après les critères ci-dessus, on oppose :
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des voyelles nasales (présence du résonateur nasal) à des voyelles orales (absence du résonateur nasal) ;
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des voyelles arrondies (présence du résonateur labial) à des voyelles non-arrondies (absence du résonateur labial).
La forme du résonateur buccal est déterminée par l'emplacement de la masse de la langue dans la bouche. A partir de là, on envisage trois cas (cf. figure 4.2 ci-dessous) :
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des voyelles antérieures (la masse du dos de la langue se trouve dans la région pré-palatale),
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des voyelles postérieures (la masse de la langue se trouve dans la région post-palatale ou vélaire),
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des voyelles centrales (la masse de la langue se trouve dans la région médio-palatale).
Le volume du résonateur buccal est le dernier facteur pris en compte dans l'analyse articulatoire du timbre des voyelles. Ce volume dépend directement du degré d'aperture, c'est-à-dire de la distance séparant le point le plus élevé de la langue du palais. On distingue arbitrairement quatre degrés d'aperture, du premier, le plus fermé, au quatrième, le plus ouvert.
Les descriptions d'articulations vocaliques ci-dessous sont classées selon le principe suivant: un premier classement est effectué en fonction du degré d'aperture de la bouche; ensuite, elles sont réparties selon la forme du résonateur buccal ; puis on distingue pour chaque réalisation si les lèvres sont arrondies ou pas. L'étude des voyelles nasales n'est pas envisagée pour l'instant dans ce document.
