# Las características acústicas de los sonidos del habla

> La onda sonora

> > La onda simple
> > La onda compuesta

> La resonancia y los formantes
> La clasificación acústica de los sonidos del habla

> > El modelo de la fuente y el filtro
> > Clasificación acústica de los sonidos del habla en función de la fuente y el filtro

> Las características acústicas de los elementos segmentales
> Los elementos suprasegmentales

# La onda sonora

> ## La onda sonora simple

> > El resultado del paso del aire por la glotis es la emisión de una serie de sucesivas bocanadas de aire al ritmo de abertura y cierre de las cuerdas vocales

> > Para la producción de la onda sonora las moléculas de aire deben entrar en vibración, lo que se consigue por su paso a través de los pliegues vocálicos

> > Movimiento vibratorio de una molécula de aire:

> > > El ciclo de un movimiento vibratorio

> > > > Fuerza que desplaza la molécula
> > > > Alejamiento de la posición inicial de reposo
> > > > Vuelta a la posición de partida debido a la elasticidad
> > > > Desplazamiento hacia el lado contrario por inercia
> > > > Vuelta a la posición inicial

> > BORDEN, G.J. - HARRIS, K.S. (1980) Speech Science Primer. Physiology, Acoustics and Perception of Speech. Baltimore: Williams & Wilkins.

> > Amplitud del movimiento vibratorio: distancia entre la posición de reposo y el punto de máximo desplazamiento. La amplitud se cuantifica en unidades de presión desde el punto de vista físico o en unidades de intensidad (Decibelios, dB) desde el punto de vista perceptivo
> > Duración del movimiento vibratorio: depende de la fuerza aplicada inicialmente y de la resistencia que ofrezca el medio en el que se produce la vibración. La duración de los sonidos del habla se cuantifica en milisegundos (ms)
> > El movimiento de vaivén se repite diversas veces a lo largo del tiempo, dando lugar a un sonido periódico caracterizado por la repetición de una serie de ciclos

> > > Frecuencia de un movimiento vibratorio: número de veces que se va de la posición de reposo (A) al punto de separación máxima respecto a esta posición (B), se vuelve al punto de reposo (C), se llega de nuevo al punto de separación máxima (D) y se vuelve a la posición de reposo (E), es decir número de ciclos por unidad de tiempo.

> > La onda sonora es el resultado de la vibración de las moléculas del aire, y puede definirse en función de su amplitud, su frecuencia y del tiempo durante el cual se lleva a cabo el movimiento

> > KENT, R.D.- READ, Ch. (1992) The Acoustic Analysis of Speech. London - San Diego: Whurr Publishers - Singular Publishing Group.

> ## La onda sonora compuesta

> > La onda sonora producida en la glotis corresponde al tipo de sonidos denominados compuestos o complejos, consistentes en la superposición de varias ondas simples (tonos puros) como las mostradas hasta ahora

> > Una onda sonora compuesta es la suma de las ondas sonoras simples que la componen

> > (S. Heller, Talking Machines, HyperCard Stack, 1991)

> > KENT, R.D.- READ, Ch. (1992) The Acoustic Analysis of Speech. London - San Diego: Whurr Publishers - Singular Publishing Group.

> > > Fundamental (F0): onda sonora simple de frecuencia más baja entre las que forman una onda sonora compleja
> > > Armónicos: resto de componentes de una onda sonora compleja

> > Unidades de medida

> > > Frecuencia: la unidad de medida de frecuencia es el Hercio (Hz), equivalente a un ciclo por segundo

> > La frecuencia del fundamental corresponde a la frecuencia de abertura y cierre de las cuerdas vocales

> > > Aproximadamente 100 Hz (100 veces por segundo) en hombres
> > > Aproximadamente 250 Hz en las mujeres

> > La representación oscilográfica (oscilograma) muestra la evolución de la amplitud a lo largo del tiempo

> > La representación espectral (espectro) muestra la amplitud de cada uno de los armónicos en un momento en el tiempo

# La resonancia y los formantes

> El espectro de la onda sonora tal como se produce en la glotis presenta una amplitud descendente en los armónicos a medida que aumenta la frecuencia

> Espectro de la onda sonora producida por las cuerdas vocales
> LIEBERMAN, P.- BLUMSTEIN, S.E. (1988) Speech Physiology, Speech Perception and Acoustic Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press (Cambridge Studies in Speech Science and Communication).

> El paso de la onda sonora por las cavidades supraglóticas modifica la amplitud de los armónicos debido al fenómeno de la resonancia

> Efecto del filtro sobre la fuente
> LIEBERMAN, P.- BLUMSTEIN, S.E. (1988) Speech Physiology, Speech Perception and Acoustic Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press (Cambridge Studies in Speech Science and Communication).

> La resonancia consiste en la modificación de la amplitud de los armónicos de un sonido complejo ejercida por la cavidad en la que se produce la vibración de las moléculas de aire

> > Por regla general, las cavidades pequeñas refuerzan la amplitud de los armónicos de frecuencia alta - por este motivo percibimos un sonido agudo en el caso del violín -
> > Las cavidades grandes refuerzan la amplitud de los armónicos de frecuencia baja - con lo que, como en el caso de los contrabajos, obtenemos sonidos percibidos como graves -

> En las cavidades supraglóticas la amplitud de los armónicos de la onda sonora procedente de la glotis queda alterada en función de la posición adoptada para la articulación de cada sonido

> Especialmente en el caso de los sonidos periódicos complejos, se refuerza la amplitud de grupos de armónicos situados alrededor de una determinada frecuencia, configurándose así los formantes

> Configuración de las cavidades supraglóticas en la vocal anterior [i] y en la posterior [u]

> > En la vocal anterior [i] el adelantamiento de la lengua crea una cavidad anterior al punto de constricción de tamaño relativamente pequeño, mientras que la cavidad posterior a este punto presenta un tamaño mayor. Esto se refleja en un espectro con primer un formante de frecuencia baja - relacionado con la cavidad posterior - y un segundo formante de frecuencia alta - relacionado con la cavidad anterior -
> > En la vocal posterior [u], el punto de constricción, situado en la zona velar, crea dos cavidades grandes, una anterior - a la que contribuye también el adelantamiento de los labios - y otra posterior. Esto se refleja en el espectro de [u], que presenta dos formantes de frecuencia baja

> Desde el punto de vista acústico las vocales se diferencian por la frecuencia a la que se encuentran esas zonas de armónicos de amplitud reforzada por acción de la resonancia de las cavidades supraglóticas o formantes

> (S. Heller, Talking Machines, HyperCard Stack, 1991)

> KENT, R.D.- READ, Ch. (1992) The Acoustic Analysis of Speech. London - San Diego: Whurr Publishers - Singular Publishing Group.

> La presencia de formantes es característica de todos aquellos sonidos que se producen con resonancia en el tracto vocal como las vocales, las nasales o las laterales

> En los sonidos como las fricativas sordas la turbulencia en la corriente de aire creada por el estrechamiento en el punto en que se produce la constricción tiene como resultado un sonido que en términos acústicos puede describirse como un sonido aperiódico continuo
> La falta de periodicidad - debido a que no se da vibración de las cuerdas vocales - se manifiesta en un espectro sin armónicos

> En la producción de los sonidos aperiódicos se observa igualmente una influencia del volumen de las cavidades supraglóticas en función del lugar en el que se produce la constricción

> La clasificación acústica de los sonidos del habla puede resumirse de la forma siguiente:

> Sonidos periódicos compuestos o complejos | Vibración de las cuerdas vocales (frecuencia del fundamental, F0) y resonancia (armónicos) | vocales, nasales, laterales
> Sonidos aperiódicos impulsionales | Cierre y explosión en el tracto vocal | oclusivas
> Sonidos aperiódicos continuos | Fricción en el tracto vocal | fricativas

> Existe una relación directa entre las características acústicas de los sonidos del habla y el modo de producción

> Producción | Parámetros acústicos
> --- | ---
> Frecuencia de vibración de las cuerdas vocales | Frecuencia del fundamental
> Configuración de las cavidades supraglóticas | Composición espectral
> Fuerza espiratoria | Amplitud
> Duración de la espiración | Tiempo

# La clasificación acústica de los sonidos del habla

> ## El modelo de la fuente y el filtro

> > El aparato fonador puede considerarse en términos de una fuente - el lugar donde se produce la corriente de aire indispensable para la producción del sonido - y un filtro - el conjunto de cavidades que, por el fenómeno de la resonancia, modifican las características de la fuente -

> > Modelo de la fuente y el filtro
> > LIEBERMAN, P.- BLUMSTEIN, S.E. (1988) Speech Physiology, Speech Perception and Acoustic Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press (Cambridge Studies in Speech Science and Communication).

> > ### Características de la fuente

> > > Sonidos con una fuente periódica: producidos con vibración de las cuerdas vocales

> > > Espectro de la onda sonora producida por las cuerdas vocales
> > > LIEBERMAN, P.- BLUMSTEIN, S.E. (1988) Speech Physiology, Speech Perception and Acoustic Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press (Cambridge Studies in Speech Science and Communication).

> > > Sonidos con fuente aperiódica: impulsiones producidas por una explosión en algún punto del tracto vocal o sonidos aperiódicos continuos causados por una fricción

> > > La estructura del aparato fonador humano permite combinar esas dos fuentes simultáneamente: por ejemplo, las consonantes fricativas sonoras se producen mediante con una fuente periódica - la vibración de las cuerdas vocales - combinada con una fuente aperiódica - la turbulencia en el lugar de constricción -

> > ### Características del filtro

> > > Las cavidades supraglóticas modifican la amplitud de los armónicos de la fuente por efecto de la resonancia. Este efecto es equivalente al de un filtro que permite el paso de determinados elementos y, en cambio, obstruye el de otros

> > > El concepto de filtro
> > > LIEBERMAN, P.- BLUMSTEIN, S.E. (1988) Speech Physiology, Speech Perception and Acoustic Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press (Cambridge Studies in Speech Science and Communication).

> > > Efecto del filtro sobre la fuente
> > > LIEBERMAN, P.- BLUMSTEIN, S.E. (1988) Speech Physiology, Speech Perception and Acoustic Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press (Cambridge Studies in Speech Science and Communication).

> > > La función de transferencia (o función de filtro): descripción matemática de las características de las cavidades de resonancia en función de los armónicos que amplifican o reducen

> > > Función de transferencia del tracto vocal
> > > LIEBERMAN, P.- BLUMSTEIN, S.E. (1988) Speech Physiology, Speech Perception and Acoustic Phonetics. Cambridge: Cambridge University Press (Cambridge Studies in Speech Science and Communication).

> > > El modelo de la fuente y el filtro
> > > BORDEN, G.J. - HARRIS, K.S. (1980) Speech Science Primer. Physiology, Acoustics and Perception of Speech. Baltimore: Williams & Wilkins.

> > > El filtro puede considerarse como fijo en los sonidos durante la producción de los cuales no se altera la forma de la cavidad de resonancia - por ejemplo en las vocales -

> > > El filtro puede considerarse como variable cuando necesariamente tiene que producirse un cambio, como en el caso de las oclusivas que constan de una fase de oclusión y otra de explosión

> > > La resonancia puede darse en la cavidad oral o en la cavidad nasal, en función de la posición de la úvula cerrando o abriendo el paso de la corriente del aire hacia las fosas nasales

> ## Clasificación acústica de los sonidos del habla en función de la fuente y el filtro

> > Fuente | Filtro | Clase de sonidos
> > --- | --- | ---
> > Periódica | Fijo, oral | vocales orales
> > Aperiódica continua | Fijo, oral | fricativas sordas
> > Aperiódica impulsional | Variable, oral | oclusivas sordas
> > Aperiódica continua + periódica | Fijo, oral | fricativas sonoras
> > Aperiódica impulsional + periódica | Variable, oral | oclusivas sonoras
> > Aperiódica impulsional + periódica | Variable, nasal | nasales
> > Aperiódica continua + periódica | Variable, oral | laterales y vibrantes

> > Adaptado de LANDERCY, A.- RENARD, R. (1977) Éléments de phonétique. Mons / Bruxelles: Centre International de Phonétique Appliqueé / Didier.

# Las características acústicas de los elementos segmentales

> ## Vocales

> ## Oclusivas orales

> ## Oclusivas nasales

> ## Fricativas

> ## Laterales

> ## Vibrantes

# Los elementos suprasegmentales

Fonética acústica

Mis enlaces en del.icio.us sobre fonética acústica

Las características acústicas de los sonidos del habla
Joaquim Llisterri, Universitat Autònoma de Barcelona
`http://liceu.uab.cat/~joaquim/phonetics/fon_anal_acus/fon_acust.html`
Last modified: 03/06/07 22:21