Fonación

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 cuasi periódicas. Esta es la definición utilizada entre quienes estudian la anatomía y fisiología laríngea y la producción del habla en general. Los fonéticos en otros subcampos, como la fonética lingüística, llaman a este proceso sonorización y usan el término fonación para referirse a cualquier estado oscilatorio de cualquier parte de la laringe que modifica la corriente de aire, de la cual la sonorización es solo un ejemplo. Las fonaciones sordas y supraglóticas se incluyen en esta definición.

Voz

El proceso fonatorio, o sonorización, se produce cuando se expulsa aire de los pulmones a través de la glotis, lo que genera una caída de presión en 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 denomina presión de umbral de fonación (PTP), 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 principalmente 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 del 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, consiste en 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. De acuerdo con la teoría fuente-filtro, el sonido resultante excita la cámara de resonancia que es el tracto vocal para producir los sonidos del habla individuales.

Las cuerdas vocales no oscilarán si no están lo suficientemente cerca unas de otras, si no están bajo suficiente tensión o si están bajo demasiada tensión, o si la caída de presión a través de la laringe no es lo suficientemente grande. En lingüística, un teléfono se llama sin voz si no hay fonación durante su ocurrencia. En el habla, los teléfonos sin voz se asocian con cuerdas vocales que están alargadas, muy tensas y colocadas lateralmente (abducidas) en comparación con las cuerdas vocales durante la fonación.

La frecuencia fundamental, la señal acústica principal para el tono de percepción, se puede variar a través de una variedad de medios. Los cambios a gran escala se logran aumentando la tensión en las cuerdas vocales a través de la contracción del músculo cricotiroideo. Se pueden efectuar cambios menores en la tensión por 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 une la laringe. unido a través del hueso hioides. Además de los cambios de tensión, la frecuencia fundamental también se ve afectada por la caída de presión en 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 usa 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. 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 sido desacreditada en gran medida.

Teoría mioelástica y aerodinámica

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 escape el aire y reduciendo la presión lo suficiente. para que el retroceso de la tensión muscular vuelva a juntar los pliegues. La presión se acumula una vez más hasta que las cuerdas se separan y el ciclo completo sigue repitiéndose. La velocidad a la que se abren y cierran las cuerdas, el número de ciclos por segundo, determina el tono de la fonación.

La teoría aerodinámica se basa en la ley de energía de Bernoulli en fluidos. La teoría establece que cuando una corriente de respiración 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 empujar y jalar en los tejidos de las cuerdas vocales que mantienen la oscilación autosostenida. El empuje se produce durante la apertura de la glotis, cuando la glotis converge, y el tirón se produce durante el cierre de la glotis, cuando la glotis es divergente. Tal efecto provoca una transferencia de energía del flujo de aire a los tejidos de las cuerdas vocales que supera las pérdidas por disipación y mantiene la oscilación. Titze define la cantidad de presión pulmonar necesaria para comenzar la fonación como la presión umbral de oscilación.Durante el cierre glótico, el flujo de aire se corta hasta que la presión de la respiración empuja los pliegues y el flujo comienza de nuevo, lo que hace que los ciclos se repitan. El libro de texto titulado Teoría aerodinámica mioelástica de la fonación de Ingo Titze acredita a Janwillem van den Berg como el creador de la teoría y proporciona un desarrollo matemático detallado de la teoría.

Teoría neurocronáxica

Esta teoría establece que la frecuencia de la vibración de las cuerdas vocales está determinada por la cronaxia del nervio recurrente, y no por la presión de la respiración 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 vibración de las cuerdas vocales. 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 no sería posible según esta teoría. La fonación que ocurre en las laringes extirpadas tampoco sería posible según esta teoría.

Estado de la glotis

En los tratamientos fonéticos lingüísticos de la fonación, como los de Peter Ladefoged, se consideraba que la fonación era una cuestión de puntos en un continuo de tensión y cierre de las cuerdas vocales. Ocasionalmente se describieron mecanismos más complejos, pero eran difíciles de investigar y, hasta hace poco, el estado de la glotis y la fonación se consideraban casi sinónimos.

Tipo	Definición
voz modal	Vibraciones regulares de las cuerdas vocales.
Sin voz	Falta de vibración de las cuerdas vocales; cartílagos aritenoides generalmente separados
aspirado	Tener mayor flujo de aire que en la voz modal antes o después de una estenosis; los cartílagos aritenoides pueden estar más separados que en los sordos
voz entrecortada	Cuerdas vocales vibrando pero sin contacto apreciable; cartílagos aritenoides más separados que en la voz modal
voz floja	Cuerdas vocales que vibran pero más sueltas que en la voz modal
voz chirriante	Cuerdas vocales que vibran anteriormente, pero con los cartílagos aritenoides presionados entre sí; menor flujo de aire que en la voz modal
voz dura	Cuerdas vocales que vibran pero más rígidas que en la voz modal

Si las cuerdas vocales están completamente relajadas, con los cartílagos aritenoides separados para un flujo de aire máximo, las cuerdas no vibran. Esta es la fonación sorda y es extremadamente común con las obstruyentes. Si los aritenoides se presionan entre sí para el cierre de la glotis, las cuerdas vocales bloquean la corriente de aire y producen sonidos de parada, como la parada de la glotis. En el medio hay un punto dulce de máxima vibración. Además, se ha demostrado la existencia de una forma glótica óptima para facilitar la fonación, en la que la presión pulmonar necesaria para iniciar la vibración de las cuerdas vocales es mínima.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 abierto y cerrado, y hay varias situaciones intermedias utilizadas por varios idiomas para producir sonidos contrastantes.

Por ejemplo, el gujarati tiene vocales con una fonación parcialmente laxa llamada voz entrecortada o voz murmurada (transcrita en IPA con un subíndice diéresis ◌̤), mientras que el birmano tiene vocales con una fonación parcialmente tensa llamada voz chirriante o voz laringealizada (transcrita en IPA con un subíndice tilde ◌̰). El dialecto jalapa del mazateco es inusual al contrastar ambos con la voz modal en una distinción de tres vías. (Tenga en cuenta que el mazateco es un idioma tonal, por lo que la glotis hace varias distinciones tonales simultáneamente con las distinciones de fonación).

	mazateco
voz entrecortada	[ja]	él viste
voz modal	[ja]	árbol
voz chirriante	[ja]	él lleva

Nota: Hubo un error de edición en la fuente de esta información. Las últimas dos traducciones pueden haber sido mezcladas.

El javanés no tiene voz modal en sus oclusivas, 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.

Aunque cada idioma puede ser algo diferente, es conveniente 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:

glotis abierta	[t]	sin voz (corriente de aire completa)
	[d]	voz entrecortada
	[d]	voz floja
Punto justo	[d]	voz modal (vibración máxima)
	[d]	voz dura
	[d]	voz chirriante
glotis cerrada	[ʔ͡t]	cierre glótico (corriente de aire bloqueada)

Los signos diacríticos IPA debajo del anillo y el subíndice, comúnmente llamados "sin voz" y "con voz", 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 diacrítico 'voicing' al símbolo de una consonante sonora indica menos sonoridad modal, no más, porque un sonido sonoro modal ya está sonorizado por completo, en su punto óptimo, y cualquier tensión adicional en las cuerdas vocales amortigua su vibración..)

El alsaciano, como varias lenguas germánicas, tiene una fonación tipológicamente inusual en sus oclusivas. Las consonantes transcritas / b̥ /, / d̥ /, / ɡ̊ / (llamadas ambiguamente "lenis") se expresan parcialmente: las cuerdas vocales están colocadas como para expresar, pero en realidad no vibran. Es decir, son técnicamente sordos, pero sin la glotis abierta que suele asociarse con las oclusivas sordas. Contrastan tanto con la /b, d, ɡ/ modalmente sonora como con la /p, t, k/ modalmente sorda en los préstamos franceses, así como con la palabra aspirada /kʰ/ inicialmente.

Si los cartílagos aritenoides se separan para admitir el flujo de aire turbulento, el resultado es una fonación susurrante si las cuerdas vocales están aducidas y una fonación susurrante (soplo) si las cuerdas vocales vibran modalmente. La fonación susurrante se escucha en muchas producciones de francés oui! , y las vocales "sin voz" de muchos idiomas norteamericanos en realidad se susurran.

Consonantes glotales

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 forma ni lugar de articulación que no sea el estado de la glotis: cierre de la glotis para [ʔ], voz entrecortada para [ɦ] y corriente de aire abierta para [h]. Algunos fonetistas han descrito estos sonidos como ni glotales ni consonánticos, sino como casos de fonación pura, al menos en muchos idiomas europeos. Sin embargo, en las lenguas semíticas parecen ser verdaderas consonantes glotales.

Fonación supraglótica

En las últimas décadas se ha hecho evidente que la fonación puede involucrar a toda la laringe, con hasta seis válvulas y músculos que trabajan de forma independiente o conjunta. Desde la glotis hacia arriba, estas articulaciones son:

1. glotal (las cuerdas vocales), produciendo las distinciones descritas anteriormente
2. ventricular (las 'cuerdas vocales falsas', que cubren y amortiguan parcialmente la glotis)
3. aritenoides (compresión del esfínter hacia adelante y hacia arriba)
4. epigloto-faríngea (retracción de la lengua y la epiglotis, que potencialmente se cierra sobre la pared faríngea)
5. elevación o descenso de toda la laringe
6. estrechamiento de la faringe

Hasta el desarrollo de la laringoscopia de fibra óptica, la participación total de la laringe durante la producción del habla no era observable, y las interacciones entre los seis articuladores laríngeos aún no se conocen bien. Sin embargo, al menos dos fonaciones supraglóticas parecen estar muy extendidas en los idiomas del mundo. Estas son la voz áspera (voz 'ventricular' o 'presionada'), que implica la constricción general de la laringe, y la voz faucalizada (voz 'hueca' o 'bostezo'), que implica la expansión general de la laringe.

El dialecto Bor de Dinka tiene una voz modal contrastante, entrecortada, faucalizada y áspera en sus vocales, así como tres tonos. Los signos diacríticos ad hoc empleados en la literatura son un subíndice de comillas dobles para voz faucalizada, [a͈], y un subrayado para voz áspera, [a̠]. Los ejemplos son,

Voz	modal	velado	duro	faucalizado
Bor Dinka	teta	tɕì̤t	tɕì̠t	tɕì͈t
	Diarrea	avanzar	escorpiones	tragar

Otros idiomas con estos contrastes son el bai (voz modal, entrecortada y áspera), el kabiye (voz faucalizada y áspera, antes vista como ±ATR), el somalí (voz entrecortada y áspera).

Los elementos de articulación laríngea o fonación pueden aparecer ampliamente en los idiomas del mundo como detalles fonéticos, incluso cuando no son fonémicamente contrastantes. Por ejemplo, se ha observado actividad simultánea glótica, ventricular y aritenoidea (para algo que no sea consonantes epiglóticas) en tibetano, coreano, nuuchahnulth, nlaka'pamux, tailandés, sui, amis, pame, árabe, tigrinya, cantonés y yi.

Ejemplos de idiomas europeos

En idiomas como el francés y el portugués, todas las obstruyentes aparecen en pares, uno modalmente sonoro y otro sordo: [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 como voz: en la posición inicial, /bdg/ solo se expresan parcialmente (la sonorización comienza durante la retención de la consonante) y /ptk/ son aspirado (la sonorización comienza mucho después de su liberación). Ciertos morfemas ingleses tienen alomorfos sonoros y sordos, tales como: las terminaciones plural, verbal y posesiva deletreadas -s (expresada en kids /kɪdz/ pero sorda en kits /kɪts/), y la terminación del tiempo pasado deletreada -ed (expresada en zumbado /bʌzd/ pero sin voz en pescado /fɪʃt/).

Algunos idiomas europeos, 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 los idiomas sin la distinción entre obstruyentes sordos y sonoros, se realizan como sonoros en entornos sonoros, como entre vocales y sordos en otros lugares.

Registros vocales

Fonología

En fonología, un registro es una combinación de tono y fonación de vocales en un solo 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 glótico con tono alto. Estos cuatro registros contrastan entre sí, pero no se encuentra ninguna otra combinación de fonación (modal, respiración, crujido, cerrado) y tono (alto, bajo, descendente).

Pedagogía y patología del habla

Entre los pedagogos vocales y patólogos del habla, un registro vocal también se refiere a una fonación particular limitada a un rango de tono particular, que posee una calidad de sonido característica. El término "registro" se puede utilizar para varios aspectos distintos de la voz humana:

• Una parte particular del rango vocal, como los registros superior, medio o inferior, que puede estar delimitada por pausas vocales.
• Una fonación particular
• Un área de resonancia como la voz del pecho o la voz de la cabeza.
• Cierto timbre vocal

En la patología del habla se identifican cuatro combinaciones de estos elementos: el registro de alevines vocales, el registro modal, el registro de falsete y el registro de silbidos.