Acústica del Tracto Vocal

Los pliegues vocales, o comúnmente conocidas como cuerdas vocales son las encargadas de producir el sonido. El sonido complejo está constituido por la frecuencia fundamental y los armónicos. El sonido complejo debe ser filtrado por las cavidades de resonancia.


Tracto Vocal (TV)
Está formado por la cavidad oral, nasal, faringe y laringe. Los órganos de la articulación pueden ser activos o pasivos.
  • Órganos articulatorios activos: lengua, mandíbula, velo del paladar y los labios
  • Órganos articulatorios pasivos: dientes, paladar duro y maxilar superior. 

A través de las diferentes posiciones que adoptan los órganos articulatorios, el TV tendrá variadas formas o configuraciones que actuarán como diferentes filtros acústicos para el sonido producido en la laringe, por ende el sonido vocal escuchado será distinto.

Ejemplo
Las vocales, cada vocal tiene una forma distinta en el TV y por lo tanto los valores formánticos son distintos, hecho que permite diferenciar perceptualmente una vocal de otra.


Cambios anatómicos del TV
El largo del tracto y los diferentes diámetros transversales a lo largo de esta longitud. Este filtro está determinado acústicamente por la función de transferencia la que está a su vez está determinada por los valores de los formantes del tracto vocal.


Formantes
Son las resonancias propias de cualquier elemento que tenga la capacidad de resonar (vibrar). Un formante es el peak de intensidad en el espectro de un sonido, es la concentración de energía que se da en una determinada frecuencia. Técnicamente los formantes son bandas de frecuencia donde se concentra la mayor parte de la energía sonora de un sonido.

Las frecuencias formánticas pueden ser modificadas de acuerdo a los diferentes diámetros transversales del TV. Dicho en otras palabras, la contracción o la dilatación del conducto vocal inciden en la frecuencia de todos los formantes de manera distinta.
  • La apertura mandibular es decisiva para la frecuencia del 1° formante, el cual aumenta con la apertura.
  • La frecuencia del 2° formante es muy sensible a la forma del cuerpo de la lengua.
  • La frecuencia del 3° formante es sensible a la posición del ápice lingual.

Formante 1 (F1)
Varía directamente en relación a la apertura mandibular, mientras más abierta esté la mandíbula, más alto será el valor de F1, y por lo tanto mientras más cerrada esté la cavidad oral, menor será el valor de F1. A medida que la lengua sube, F1 disminuye su valor, por el contrario, cuando le lengua se hace más plana y desciende, el valor de F1 subirá.

Ejemplo:
La vocal /a/ es la que posee el valor de F1 más alto de todas las vocales del español. Si nos damos cuenta para producir la vocal /a/ la mandíbula debe descender y la lengua debe estar plana en el piso de la boca, de esta forma logramos que F1 tenga un valor elevado, característico de la vocal /a/. Por el contrario, las vocales altas como la /i/ y la /u/ tienen baja frecuencia de F1 por el hecho de que la mandíbula se encuentra más cerrada y la lengua ascendida.


Formante 2 (F2)
Varía con la dimensión antero-posterior de la lengua. A medida que la lengua se dirige hacia anterior, el valor de F2 asciende. La lengua debe dirigirse hacia la zona posterior de la cavidad oral para obtener un descenso del valor de F2.

Ejemplo
Para que sea posible la producción de la vocal /i/, la lengua debe ir hacia anterior, de hecho, el punto de mayor constricción para esta vocal es justamente la zona anterior, y por lo tanto el valor de F2 sube. Contrario a la vocal /i/, tenemos el caso de la vocal /u/. Para que se produzca la esta vocal la lengua debe tener su punto de mayor constricción en la zona posterior, y de esta forma el valor del segundo formante descenderá.


Fuente: Flgo. Marco Guzmán