El término fonación tiene significados ligeramente diferentes según el subcampo de la fonética . Entre algunos fonetistas, la fonación es el proceso por el cual las cuerdas vocales producen ciertos sonidos a través de vibraciones casi periódicas . Esta es la definición utilizada entre quienes estudian la anatomía y fisiología de la laringe y la producción del habla en general. Los fonéticos de otros subcampos, como la fonética lingüística, llaman a este proceso sonorización y utilizan el término fonación para referirse a cualquier estado oscilatorio de cualquier parte de la laringe que modifique la corriente de aire, del cual la sonorización es sólo un ejemplo. Se incluyen en esta definición las fonaciones sordas y supraglóticas.
El proceso fonatorio, o sonorización, ocurre cuando se expulsa aire de los pulmones a través de la glotis , creando una caída de presión a través de la laringe. Cuando esta caída se vuelve lo suficientemente grande, las cuerdas vocales comienzan a oscilar. La caída de presión mínima requerida para lograr la fonación se llama presión umbral de fonación (PTP), [1] [2] y para humanos con cuerdas vocales normales, es de aproximadamente 2 a 3 cm H 2 O. El movimiento de las cuerdas vocales durante La oscilación es mayoritariamente lateral, aunque también hay algún componente superior. Sin embargo, casi no hay movimiento a lo largo de las cuerdas vocales. La oscilación de las cuerdas vocales sirve para modular la presión y el flujo de aire a través de la laringe, y este flujo de aire modulado es el componente principal del sonido de la mayoría de los teléfonos sonoros .
El sonido que produce la laringe es una serie armónica . En otras palabras, consta de un tono fundamental (llamado frecuencia fundamental, la señal acústica principal para el tono de percepción ) acompañado de sobretonos armónicos, que son múltiplos de la frecuencia fundamental. [3] Según la teoría fuente-filtro , el sonido resultante excita la cámara de resonancia que es el tracto vocal para producir los sonidos individuales del habla.
Las cuerdas vocales no oscilarán si no están lo suficientemente cerca una de otra, no están bajo tensión suficiente o demasiada tensión, o si la caída de presión a través de la laringe no es lo suficientemente grande. [4] En lingüística, un teléfono se llama sordo si no hay fonación durante su aparición. [5] En el habla, los teléfonos sordos se asocian con cuerdas vocales alargadas, muy tensas y colocadas lateralmente (abducidas) en comparación con las cuerdas vocales durante la fonación. [6]
La frecuencia fundamental, la principal señal acústica para el tono de percepción , se puede variar mediante diversos medios. Los cambios a gran escala se logran aumentando la tensión en las cuerdas vocales mediante la contracción del músculo cricotiroideo . Se pueden efectuar cambios más pequeños en la tensión mediante la contracción del músculo tiroaritenoideo o cambios en la posición relativa de los cartílagos tiroides y cricoides , como puede ocurrir cuando se baja o se eleva la laringe, ya sea voluntariamente o mediante el movimiento de la lengua a la que se dirige la laringe. unido a través del hueso hioides. [6] Además de los cambios de tensión, la frecuencia fundamental también se ve afectada por la caída de presión a través de la laringe, que se ve afectada principalmente por la presión en los pulmones, y también variará con la distancia entre las cuerdas vocales. La variación en la frecuencia fundamental se utiliza lingüísticamente para producir entonación y tono .
Actualmente existen dos teorías principales sobre cómo se inicia la vibración de las cuerdas vocales : la teoría mioelástica y la teoría aerodinámica . [7] Estas dos teorías no están en conflicto entre sí y es muy posible que ambas teorías sean verdaderas y operen simultáneamente para iniciar y mantener la vibración. Una tercera teoría, la teoría neurocronáxica , estuvo muy de moda en la década de 1950, pero desde entonces ha quedado en gran medida desacreditada.
La teoría mioelástica establece que cuando las cuerdas vocales se juntan y se les aplica presión respiratoria, las cuerdas permanecen cerradas hasta que la presión debajo de ellas, la presión subglótica, es suficiente para separarlas, permitiendo que el aire escape y reduciendo la presión lo suficiente. para que la tensión muscular retroceda y vuelva a juntar los pliegues. La presión aumenta una vez más hasta que los cables se separan y todo el ciclo se repite. La velocidad a la que se abren y cierran las cuerdas, el número de ciclos por segundo, determina el tono de la fonación. [8]
La teoría aerodinámica se basa en la ley de la energía de Bernoulli en los fluidos . La teoría establece que cuando una corriente de aire fluye a través de la glotis mientras los cartílagos aritenoides se mantienen unidos (por la acción de los músculos interaritenoideos), se crea un efecto de tira y afloja en los tejidos de las cuerdas vocales que mantiene una oscilación autosostenida. El empuje se produce durante la apertura de la glotis, cuando la glotis es convergente, y el tirón se produce durante el cierre de la glotis, cuando la glotis es divergente. [1] Tal efecto provoca una transferencia de energía desde el flujo de aire a los tejidos de las cuerdas vocales que supera las pérdidas por disipación y mantiene la oscilación. [2] Titze define la cantidad de presión pulmonar necesaria para comenzar la fonación como la presión umbral de oscilación. [1] Durante el cierre de la glotis, el flujo de aire se corta hasta que la presión respiratoria separa los pliegues y el flujo comienza nuevamente, lo que hace que los ciclos se repitan. [8] El libro de texto titulado Teoría aerodinámica mioelástica de la fonación [7] de Ingo Titze acredita a Janwillem van den Berg como el creador de la teoría y proporciona un desarrollo matemático detallado de la teoría.
Esta teoría afirma que la frecuencia de la vibración de las cuerdas vocales está determinada por la cronaxia del nervio recurrente y no por la presión respiratoria o la tensión muscular. Los defensores de esta teoría pensaban que cada vibración de las cuerdas vocales se debía a un impulso de los nervios laríngeos recurrentes y que el centro acústico del cerebro regulaba la velocidad de la vibración de las cuerdas vocales. [8] Los científicos del habla y la voz hace tiempo que abandonaron esta teoría ya que se ha demostrado que los músculos no pueden contraerse lo suficientemente rápido para lograr la vibración. Además, las personas con cuerdas vocales paralizadas pueden producir fonación, lo que según esta teoría no sería posible. Según esta teoría, la fonación que se produce en laringes extirpadas tampoco sería posible.
En los tratamientos fonéticos lingüísticos de la fonación, como los de Peter Ladefoged , la fonación se consideraba una cuestión de puntos en un continuo de tensión y cierre de las cuerdas vocales. Ocasionalmente se describieron mecanismos más complejos, pero fueron difíciles de investigar y hasta hace poco se consideraba que el estado de la glotis y la fonación eran casi sinónimos. [9] [ página necesaria ]
Si las cuerdas vocales están completamente relajadas, con los cartílagos aritenoides separados para un flujo de aire máximo, las cuerdas no vibran. Esta es una fonación sorda y es extremadamente común con los obstruyentes . Si los aritenoides se presionan entre sí para el cierre de la glota , las cuerdas vocales bloquean la corriente de aire, produciendo sonidos de parada como el de la glota . En el medio hay un punto óptimo de máxima vibración. Además, se ha demostrado la existencia de una forma glotal óptima para facilitar la fonación, en la que la presión pulmonar necesaria para iniciar la vibración de las cuerdas vocales es mínima. [4] Esta es la voz modal , y es el estado normal de las vocales y sonorantes en todos los idiomas del mundo. Sin embargo, la apertura de los cartílagos aritenoides, y por lo tanto la tensión en las cuerdas vocales, es de grado entre los puntos finales de apertura y cierre, y existen varias situaciones intermedias utilizadas por varias lenguas para producir sonidos contrastantes. [9] [ página necesaria ]
Por ejemplo, el gujarati tiene vocales con una fonación parcialmente laxa llamada voz entrecortada o voz murmurada (transcrita en IPA con una diéresis de subíndice ◌̤ ), mientras que el birmano tiene vocales con una fonación parcialmente tensa llamada voz chirriante o voz laringealizada (transcrita en IPA con una subíndice tilde ◌̰ ). El dialecto jalapa del mazateco es inusual al contrastar ambos con la voz modal en una distinción de tres vías. (El mazateco es una lengua tonal, por lo que la glotis realiza varias distinciones tonales simultáneamente con las distinciones de fonación). [9] [ página necesaria ]
El javanés no tiene voz modal en sus paradas , pero contrasta otros dos puntos a lo largo de la escala de fonación, con desviaciones más moderadas de la voz modal, llamadas voz floja y voz rígida . Las consonantes "turbias" en shanghainés son voz floja; contrastan con tenuis y consonantes aspiradas. [9] [ página necesaria ]
Aunque cada lengua puede ser algo diferente, conviene clasificar estos grados de fonación en categorías discretas. Una serie de siete paradas alveolares, con fonaciones que van desde una glotis abierta/laxa hasta una glotis cerrada/tensa, son:
Los signos diacríticos IPA debajo del anillo y el subíndice cuña , comúnmente llamados "sordos" y "sonoros", a veces se agregan al símbolo de un sonido sonoro para indicar estados más laxos/abiertos (flojos) y tensos/cerrados (rígidos) de la glotis. , respectivamente. (Irónicamente, agregar el signo diacrítico de 'sonorización' al símbolo de una consonante sonora indica menos sonoridad modal, no más, porque un sonido sonoro modal ya está completamente sonoro, en su punto óptimo, y cualquier tensión adicional en las cuerdas vocales amortigua su vibración. .) [9] [ página necesaria ]
El alsaciano , como varias lenguas germánicas, tiene una fonación tipológicamente inusual en sus oclusivas. Las consonantes transcritas /b̥/, /d̥/, /ɡ̊/ (ambiguamente llamadas "lenis") están parcialmente sonoras: las cuerdas vocales están posicionadas como para sonorizar, pero en realidad no vibran. Es decir, técnicamente son sordas, pero sin la glotis abierta que suele asociarse con las oclusivas sordas. Contrastan tanto con /b, d, ɡ/ modalmente sonora como con /p, t, k/ modalmente sorda en préstamos franceses, así como con la palabra /kʰ/ aspirada inicialmente. [9] [ página necesaria ]
Si los cartílagos aritenoides se separan para admitir un flujo de aire turbulento, el resultado es una fonación susurrante si las cuerdas vocales están en aducción y una fonación de voz susurrante (soplo) si las cuerdas vocales vibran modalmente. La fonación susurrada se escucha en muchas producciones de francés oui! , y las vocales "sordas" de muchos idiomas norteamericanos en realidad se susurran. [10]
Durante mucho tiempo se ha observado que en muchos idiomas, tanto fonológica como históricamente, las consonantes glotales [ʔ, ɦ, h] no se comportan como otras consonantes. Fonéticamente, no tienen otra manera o lugar de articulación que el estado de la glotis: cierre glotal para [ʔ] , voz entrecortada para [ɦ] y corriente de aire abierta para [h] . Algunos fonetistas han descrito estos sonidos ni como glotales ni consonánticos, sino como casos de fonación pura, al menos en muchas lenguas europeas. Sin embargo, en las lenguas semíticas parecen ser verdaderas consonantes glotales. [9] [ página necesaria ]
En las últimas décadas se ha hecho evidente que la fonación puede implicar a toda la laringe, con hasta seis válvulas y músculos trabajando de forma independiente o en conjunto. Desde la glotis hacia arriba, estas articulaciones son: [11]
Hasta el desarrollo de la laringoscopia con fibra óptica , no era observable la participación total de la laringe durante la producción del habla y las interacciones entre los seis articuladores laríngeos aún no se comprenden bien. Sin embargo, al menos dos fonaciones supraglóticas parecen estar muy extendidas en las lenguas del mundo. Se trata de la voz áspera (voz "ventricular" o "presionada"), que implica una constricción general de la laringe, y la voz faucalizada (voz "hueca" o "bostezada"), que implica una expansión general de la laringe. [11]
El dialecto Bor de Dinka tiene una voz contrastante modal, entrecortada, faucalizada y áspera en sus vocales, así como tres tonos. Los signos diacríticos ad hoc empleados en la literatura son comillas dobles en subíndice para voz faucalizada, [a͈] , y subrayado para voz áspera, [a̠] . [11] Algunos ejemplos son,
Otros idiomas con estos contrastes son el bai (voz modal, entrecortada y áspera), el kabiye (voz faucalizada y áspera, anteriormente vista como ±ATR ), el somalí (voz entrecortada y áspera). [11]
Los elementos de articulación laríngea o fonación pueden aparecer ampliamente en las lenguas del mundo como detalles fonéticos incluso cuando no son contrastantes fonémicamente. Por ejemplo, se ha observado actividad glotal, ventricular y aritenoides simultánea (para algo distinto de las consonantes epiglotales ) en tibetano , coreano , nuuchahnulth , nlaka'pamux , tailandés , sui , amis , pame , árabe , tigrinya , cantonés y yi . [11]
En idiomas como el francés y el portugués , todas las obstruentes aparecen en pares, una modalmente sonora y otra sorda: [b] [d] [g] [v] [z] [ʒ] → [p] [t] [k] [ f] [s] [ʃ].
En inglés , cada fricativa sonora corresponde a una sorda. Sin embargo, para los pares de oclusivas en inglés , la distinción se especifica mejor como tiempo de inicio de la voz en lugar de simplemente voz: en la posición inicial, /bdg/ se expresan sólo parcialmente (la voz comienza mientras se mantiene la consonante), y /ptk/ son aspirado (la expresión comienza mucho después de su liberación). Ciertos morfemas en inglés tienen alomorfos sonoros y sordos , como: las terminaciones plural, verbal y posesiva escritas -s (expresada en kids /kɪdz/ pero sorda en kits /kɪts/ ), y la terminación en tiempo pasado escrita -ed (expresada en zumbado /bʌzd/ pero sordo en pescado /fɪʃt/ ).
Algunas lenguas europeas, como el finlandés , no tienen obstruyentes sonoros fonémicos, sino pares de consonantes largas y cortas. Fuera de Europa, la falta de distinciones de voz es común; de hecho, en los idiomas australianos es casi universal. En idiomas sin distinción entre obstruentes sordos y sonoros, se realizan como sonoros en entornos sonoros, como entre vocales, y sordos en otros lugares.
En fonología , un registro es una combinación de tono y fonación vocal en un único parámetro fonológico. Por ejemplo, entre sus vocales, el birmano combina voz modal con tono bajo, voz entrecortada con tono descendente, voz chirriante con tono alto y cierre de glotal con tono alto. Estos cuatro registros contrastan entre sí, pero no se encuentra ninguna otra combinación de fonación (modal, respiratoria, chirriante, cerrada) y tono (agudo, grave, descendente).
Entre los pedagogos vocales y los patólogos del habla, un registro vocal también se refiere a una fonación particular limitada a un rango particular de tono , que posee una calidad de sonido característica. [12] El término "registro" puede usarse para varios aspectos distintos de la voz humana: [8]
En patología del habla se identifican cuatro combinaciones de estos elementos: el registro vocal de alevines , el registro modal , el registro de falsete y el registro de silbido .