Development and function of vocal modulation abilities during childhood

La modulation vocale, définie comme le contrôle volontaire de paramètres de la voix tels que la hauteur, le timbre, la rugosité ou l'intensité, est au cœur de la communication humaine. Elle transmet une large gamme d'informations biologiques, émotionnelles et sociales à travers des vocalisations verbales (la parole) et non verbales (rire, pleurs, cris). Si les fonctions de la modulation vocale chez l'adulte sont bien documentées, son développement précoce reste largement inexploré. Cette thèse comble cette lacune en étudiant comment les enfants acquièrent la capacité de moduler volontairement les paramètres acoustiques à des fins communicatives.Nous présentons trois études expérimentales portant sur des enfants de 3 à 10 ans, examinant comment ils apprennent à ajuster leur voix pour exprimer, moduler et exagérer des caractéristiques biologiques statiques (sexe, âge, taille corporelle) ainsi que des états émotionnels et motivationnels dynamiques et transitoires (joie, peur, colère, incluant valence et arousal). Comme la capacité à moduler ces dimensions a probablement évolué pour améliorer la survie via l'attraction sexuelle, la cohésion sociale et l'évitement des conflits, étudier leur développement chez l'enfant offre un aperçu de l'émergence de ces stratégies communicatives essentielles.Dans le premier chapitre, nous explorons la capacité des enfants à moduler leur voix, dans la parole et les vocalisations non verbales, pour imiter des traits biologiques clés (taille, sexe, âge). En appliquant ce paradigme à des imitations d'animaux, nous évaluons la conscience implicite ou explicite des règles vocales et leur généralisation. Les résultats montrent que dès 3 ans, les enfants peuvent moduler leur voix pour imiter ces traits, reflétant le dimorphisme vocal observé chez les adultes et les mammifères, avec un affinement progressif de ces compétences durant l'enfance et des variations selon les paramètres.Le deuxième chapitre examine l'expression non verbale d'émotions diverses (joie, tristesse, peur, colère) et le contrôle volontaire de la valence émotionnelle. Les enfants de 3-4 ans peuvent moduler leurs vocalisations pour coder des émotions distinctes via des profils acoustiques spécifiques. Les états négatifs (dégoût, colère, douleur, tristesse) sont plus discriminables que les positifs, cette distinctivité s'accentuant avec l'âge. Pour certains paramètres et émotions, ces compétences s'améliorent progressivement, tandis que d'autres restent stables, montrant une capacité précoce à encoder certaines émotions dans les vocalisations non verbales.Le troisième chapitre s'appuie sur ces résultats pour étudier la modulation volontaire de l'arousal au sein d'une même émotion. Les enfants de 3-4 ans modulent l'arousal vocal selon des schémas similaires aux adultes, principalement via l'intensité et la fréquence fondamentale moyenne, la durée intervenant vers 4-6 ans. La modulation volontaire préserve les caractéristiques acoustiques propres à chaque émotion, amplifiées dans les conditions de fort arousal.Dans l'ensemble, ces études révèlent des trajectoires développementales distinctes pour la transmission d'informations statiques et dynamiques, ainsi qu'un affinement progressif des compétences de modulation vocale tout au long de l'enfance moyenne. Elles montrent une progression structurée du contrôle vocal volontaire, à l'intersection des compétences motrices, perceptives et sociales. Comprendre comment les enfants développent cette capacité éclaire les bases cognitives et sociales du langage et souligne des continuités avec la communication vocale chez d'autres espèces, offrant un point d'entrée pour comprendre l'émergence du langage chez l'humain.