Tercera parte: física de los sonidos del lenguaje
La Fonética Acústica



1. Conceptos básicos de acústica
1.1. Fases de la producción sonora
1.2. Las ondas sonoras
1.3. Tipos de ondas compuestas
1.4. Resonancia y filtros
2. La producción acústica de los sonidos del lenguaje


1. Conceptos básicos de acústica

1.1. Fases de la producción sonora

En la producción de cualquier sonido pueden distinguirse las siguientes fases:

  1. Fase productora o fuente: la creación de un movimiento agente en un cuerpo.
  2. Fase de radiación: la comunicación de ese movimiento al cuerpo que sirve de transmisor.
  3. Fase de propagación: el movimiento se propaga a través del transmisor (habitualmente, el aire).
  4. Fase de recepción: la llegada al oído de ese movimiento (en forma de cambios de presión en las partículas de aire).
  5. Fase de percepción: la identificación e interpretación de los impulsos nerviosos que llegan al cerebro.

1.2. Las ondas sonoras

El sonido puede definirse como la descodificación que efectúa nuestro cerebro de las vibraciones percibidas a través de los órganos de la audición. Estas vibraciones se transmiten en forma de ondas sonoras.

Movimiento de un péndulo. QUILIS (1981: 41)

Las ondas sonoras se originan por la creación de un movimiento vibratorio en un cuerpo. En la vibración hay dos movimientos que se expanden esféricamente desde el punto de producción:

  1. De compresión, debido a la presión del aire.
  2. De rarefacción, debido a la ausencia de presión.

El movimiento oscilatorio completo (es decir, el recorrido completo del péndulo de la ilustración 1-3-2-3-1-4-5-4-1) se llama ciclo.

El número de ciclos que realiza el péndulo en una unidad de tiempo se llama frecuencia.

La frecuencia se mide en Herzios o en cps (ciclos por segundo). 1000 cps. = 1000 Hz. = 1 KHz.

La distancia desde la posición de reposo a la de máximo alejamiento (o máxima presión) alcanzada por el péndulo (o la partícula de aire) se llama amplitud.

La amplitud es una medida de fuerza de la onda, pues depende de la potencia del movimiento. Su unidad es el decibelio (dB).

Generación de la onda sinusoidal simple. QUILIS (1981: 42)

Al propagarse el movimiento oscilatorio, se genera una onda sinusoidal simple.

El movimiento ondulatorio simple es una concepción teórica de difícil realización práctica: el movimiento de un solo punto, haciendo abstracción del medio que lo rodea.

En la realidad, las ondas son siempre ondas compuestas, es decir, el resultado de la adición de un número determinado de ondas sinusoidales simples.

El Teorema de Fourier (1822) demostró que toda onda compuesta periódica (es decir, que repite periódicamente su perfil) puede descomponerse en un número limitado de ondas sinusoidales simples. La frecuencia de cada una de estas ondas es múltiplo de la frecuencia fundamental (la más baja).

El número, audibilidad y conformación de los armónicos (o sea, cada una de esas ondas simples) da como resultado el timbre del sonido.

Generación de la onda compuesta periódica. QUILIS (1981:48) Tres ondas periódicas simples de 100, 200 y 300 Hz. (cps.)











Onda periódica compuesta (la línea de trazo grueso),
resultante de la suma algebraica de las ondas simples (las líneas discontinuas)

1.3. Tipos de ondas compuestas

Hay básicamente dos tipos de ondas compuestas: periódicas y aperiódicas.

Ondas compuestas periódicas Ondas compuestas aperiódicas
Repiten periódicamente su perfil (debido a cambios regulares en la presión de aire) No repiten periódicamente su perfil (hay cambios irregulares en la presión de aire).
Sus componentes son múltiplos de la frecuencia fundamental. Hay componentes de todas las frecuencias.
Generan un espectro en línea. Generan un espectro continuo.
Se denomina sonido armónico. Se denominan sonido inarmónico.

En la siguiente gráfica aparecen dos ventanas de análisis de dos sonidos contiguos. La ventana superior es un oscilograma (muestra tiempo y amplitud) y la inferior, un espectrograma (muestra tiempo, frecuencia e intensidad). El primer sonido es periódico y el segundo, aperiódico. Las diferencias saltan a la vista. Véase, por ejemplo, que el espectro del primer sonido está constituido por una serie de barras horizontales, que corresponden a cada uno de los armónicos que lo componen; el segundo sonido, por el contrario, carece de dichos armónicos, puesto que es aperiódico.

Espectro de onda periódica y aperiódica

1.4. Resonancia y filtros

¿Cuál es la causa de que una fuente productora de sonido comience a vibrar? Puede ser un golpe (o un choque, una fricción, etc.) o también las vibraciones de otro cuerpo.

El fenómeno por el que un cuerpo B se pone en movimiento a causa de las vibraciones de un cuerpo A se llama resonancia. En este fenómeno pueden distinguirse los siguientes aspectos:

En resumen, la función básica de un resonador es reforzar ciertas frecuencias de la onda compleja que le llega. Un resonador cuya misión sea seleccionar determinadas frecuencias de una onda compleja se denomina filtro.



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2. La producción acústica de los sonidos del lenguaje

La onda acústica del lenguaje se explica en términos de fuente y filtro:

Hay dos fuentes principales:

  1. Fuente armónica: la originada por los impulsos de la columna de aire al pasar a través de la glotis puesta en vibración. Esta fuente genera las vocales y las consonantes sonantes.
  2. Fuente inarmónica:1 la originada por la turbulencia de la columna de aire al pasar por las constricciones articulatorias. Esta fuente genera las consonantes fricativas y aspiradas. 2

Las cavidades supraglóticas funcionan como resonadores. La articulación modifica las dimensiones de dichos resonadores, y por tanto su respuesta: así se originan los distintos sonidos de la lengua. Dicho de otra manera: si la articulación no filtrara constantemente el sonido, cada hablante emitiría siempre un único sonido.

A estas frecuencias resonantes, la Fonética los denomina formantes. No hay que confundir estos formantes con los armónicos de la onda compuesta, que a veces también son llamados formantes en el ámbito de la física o la música.



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Notas

1 Además de las dos fuentes principales señaladas, pueden distinguirse más posibilidades. En primer lugar, la fuente producida por la liberación del aire comprimido por una obstrucción en el tracto vocal, que genera una excitación similar a la del impulso glótico, y que es característica de las consonantes eyectivas, propias de algunas pocas lenguas. En segundo lugar, un sonido puede tener dos fuentes simultáneas (armónica e inarmónica), en cuyo caso se denomina rehilado. Por último, no hay que desdeñar que, desde un punto de vista lingüístico, la ausencia de fuente también puede ser una categoría de significación comunicativa.
2 Los términos vocal y consonante, aunque de sobra conocidos, aún no han sido presentados. Otro tanto ocurre con los conceptos tal vez más desconocidos de consonante sonante, fricativa o aspirada. Todo esto se explicará adecuadamente en su momento.


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Alexander Iribar >> Fonética >> Apuntes elementales
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