Fonética acústica

La fonética acústica es un subcampo de la fonética que se ocupa de los aspectos acústicos de los sonidos del habla. La fonética acústica investiga características en el dominio del tiempo, como la amplitud cuadrática media de una forma de onda, su duración, su frecuencia fundamental o características en el dominio de la frecuencia, como el espectro de frecuencia, o incluso características espectrotemporales combinadas y la relación de estas propiedades con otras ramas de la fonética. ej., fonética articulatoria o auditiva) y conceptos lingüísticos abstractos como fonemas, frases o expresiones.

El estudio de la fonética acústica mejoró enormemente a fines del siglo XIX con la invención del fonógrafo de Edison. El fonógrafo permitió grabar la señal del habla y luego procesarla y analizarla. Al reproducir la misma señal de voz del fonógrafo varias veces, filtrándola cada vez con un filtro de paso de banda diferente, se podría construir un espectrograma de la expresión del habla. Una serie de artículos de Ludimar Hermann publicados en Pflügers Archiv en las últimas dos décadas del siglo XIX investigó las propiedades espectrales de las vocales y consonantes utilizando el fonógrafo de Edison, y fue en estos artículos que el término formantefue introducido por primera vez. Hermann también reprodujo grabaciones de vocales hechas con el fonógrafo Edison a diferentes velocidades para distinguir entre las teorías de producción de vocales de Willis y Wheatstone.

El desarrollo de la industria telefónica hizo posibles nuevos avances en la fonética acústica. (Por cierto, el padre de Alexander Graham Bell, Alexander Melville Bell, era fonetista). Durante la Segunda Guerra Mundial, el trabajo en Bell Telephone Laboratories (que inventó el espectrógrafo) facilitó en gran medida el estudio sistemático de las propiedades espectrales de los sonidos del habla periódicos y aperiódicos. resonancias del tracto vocal y formantes de las vocales, calidad de la voz, prosodia, etc.

Los residuos de predicción lineal integrados (ILPR) fueron una característica efectiva propuesta por TV Ananthapadmanabha en 1995, que se aproxima mucho a la señal de la fuente de voz. Esto demostró ser muy eficaz en la estimación precisa de las épocas o el instante de cierre glótico. AG Ramakrishnan et al. mostró en 2015 que los coeficientes de transformada de coseno discretos del ILPR contienen información del hablante que complementa los coeficientes cepstrales de frecuencia mel. El índice de explosión es otra característica escalar en el dominio del tiempo que fue presentada por TV Ananthapadmanabha et al. para caracterizar la transición cierre-ráfaga de consonantes oclusivas.

En un nivel teórico, la acústica del habla se puede modelar de forma análoga a los circuitos eléctricos. Lord Rayleigh fue uno de los primeros en reconocer que la nueva teoría eléctrica podría usarse en acústica, pero no fue hasta 1941 que el modelo de circuito se usó de manera efectiva, en un libro de Chiba y Kajiyama llamado "La vocal: su naturaleza y estructura".. (Este libro de autores japoneses que trabajaban en Japón se publicó en inglés en el apogeo de la Segunda Guerra Mundial). En 1952, Roman Jakobson, Gunnar Fant y Morris Halle escribieron "Preliminaries to Speech Analysis", un trabajo fundamental que vincula la fonética acústica y la fonológica. teoría juntos. Este pequeño libro fue seguido en 1960 por Fant "Teoría acústica de la producción del habla", que se ha mantenido como la principal base teórica para la investigación acústica del habla tanto en la academia como en la industria. (Fant mismo estuvo muy involucrado en la industria telefónica). Otros creadores importantes del campo incluyen a Kenneth N. Stevens, quien escribió "Acoustic Phonetics", Osamu Fujimura y Peter Ladefoged.