La
voz humana se produce por la vibración de las cuerdas vocales, lo cual genera
una onda sonora que es combinación de varias frecuencias y sus correspondientes
armónicos. La cavidad buco-nasal sirve para crear cuasi estacionarias por lo
que ciertas frecuencias denominadas formantes. Cada segmento de sonido del
habla viene caracterizado por un cierto espectro de frecuencias o distribución
de la energía sonora en las diferentes frecuencias.
El oído humano es capaz de
identificar diferentes formantes de dicho sonido y percibir cada sonido con
formantes diferentes como cualitativamente diferentes, eso es lo que permite
por ejemplo distinguir dos vocales. Típicamente el primer formante, el de
frecuencia más baja está relacionado con la abertura de la vocal que en última
instancia está relacionada con la frecuencia de las ondas estacionarias que
vibran verticalmente en la cavidad.
El
segundo formante está relacionado con la vibración en la dirección horizontal y
está relacionado con si la vocal es anterior, central o posterior. La voz
masculina tiene un tono fundamental de entre 100 y 200 Hz, mientras que la voz
femenina es más aguda, típicamente está entre 150 y 300 Hz. Las voces
infantiles son aún más agudas. Sin el filtrado por resonancia que produce la
cavidad buco nasal nuestras emisiones sonoras no tendrían la claridad necesaria
para ser audibles. Ese proceso de filtrado es precisamente lo que permite generar
los diversos formantes de cada unidad segmental del habla.
Las
lenguas humanas usan segmentos homogéneos reconocibles de unas decenas de
milisegundos de duración, que componen los sonidos del habla, técnicamente
llamados fonos. Lingüísticamente no todas las diferencias acústicas son
relevantes, por ejemplo las mujeres y los niños tienen en general tonos más
agudos, por lo que todos los sonidos que producen tienen en promedio una frecuencia
fundamental y unos armónicos más altos.
Los hablantes competentes de una lengua
aprenden a "clasificar" diferentes sonidos cualitativamente similares
en clases de equivalencia de rasgos relevantes. Esas clases de equivalencia
reconocidas por los hablantes son los constructos mentales que llamamos
fonemas. La mayoría de lenguas naturales tiene unas pocas decenas de fonemas
distintivos, a pesar de que las variaciones acústicas de los fonos y sonidos
son enormes.
Es
el fenómeno que se produce cuando los cuerpos vibran con la misma frecuencia,
uno de los cuales se puso a vibrar al recibir las frecuencias del otro. Para
entender el fenómeno de la resonancia existe un ejemplo muy sencillo, Supóngase
que se tiene un tubo con agua y muy cerca de él (sin éstos en contacto) tenemos
un diapasón, si golpeamos el diapasón con un metal, mientras echan agua en el
tubo, cuando el agua alcance determinada altura el sonido será más fuerte; esto
se debe a que la columna de agua contenida en el tubo se pone a vibrar con la
misma frecuencia que la que tiene el diapasón, lo que evidencia por qué las
frecuencias se refuerzan y en consecuencia aumenta la intensidad del sonido. Un
ejemplo es el efecto de afinar las cuerdas de la guitarra, puesto que al
afinar, lo que se hace es igualar las frecuencias, es decir poner en resonancia
el sonido de las cuerdas.
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