Vamos a repasar nuevamente los segmentos fonéticos, atendiendo esta vez a sus características acústicas. Utilizamos para ello las clasificaciones habituales (vocales, consonantes, etc.).

1. Los segmentos vocálicos

Desde el punto de vista acústico, lo importante para describir una vocal es su timbre vocálico:¹

Dicho de otra manera: al ponerse en vibración, las cuerdas vocales producen una onda compuesta. Si los órganos de la articulación no se moviesen, el resultado sería siempre un único sonido vocal (con las pequeñas modificaciones derivadas de las oscilaciones en el tono fundamental) para cada hablante. Sin embargo, la articulación de cada vocal requiere unas determinadas posiciones de los órganos articuladores, que crean cavidades de diferentes formas y volúmenes; en ellas, se originan distintas frecuencias de resonancia que filtran la onda acústica periódica -que hasta este punto era siempre igual-, de modo que se configura una estructura armónica diferente para cada vocal. Esta estructura armónica consiste en que unos determinados armónicos del tono fundamental quedan realzados y otros, difuminados. Véase el espectro de la secuencia [i e a o u], donde los armónicos se acentúan o desaparecen, según la vocal:

Cada conjunto de armónicos que quedan realzados por el fenómeno de resonancia descrito recibe el nombre de formante. Los formantes son, pues, los responsables del timbre de cada vocal. Si repetimos los espectrogramas de las vocales [i e a o u] de otra manera algo más difuminada (con un filtro más ancho, que permite ver los armónicos no de uno en uno, sino con trazos más gruesos, obtenemos los espectrogramas típicos de –por ejemplo– las vocales españolas; los formantes se ven ahora como manchas horizontales más intensas que el resto del espectro de cada vocal.

No todos los formantes tienen la misma importancia. Mientras que los dos primeros son indispensables para la percepción del timbre vocálico (de la diferenciación vocálica, por tanto), el tercer formante desempeña una función clara sólo en determinados casos. El resto de los formantes superiores, llamados formantes individuales, dependen de la configuración faringo-bucal de cada individuo y de la lengua de uso, y resultan redundantes o aportan información particular.

Aunque las relaciones entre la situación de los formantes en el espectro vocálico y los mecanismos articulatorios no están completamente descritas, sí se han establecido al menos las siguiente relaciones básicas:

1. Existe una relación directa entre la elevación de la frecuencia del primer formante (F1) y la abertura de la cavidad oral. Cuanto más alta es la frecuencia del F1, la vocal es más abierta, y a la inversa.
2. Existe una relación directa entre el retroceso de la lengua y el descenso de la frecuencia del segundo formante (F2). Cuanto más alta es la frecuencia del F2, más anterior es la vocal, y a la inversa.
3. Asimismo, existe una relación directa entre el descenso frecuencial del F2 y la protusión o redondeamiento labial. Cuanto mayor sea el redondeamiento, más bajo será el F2, y a la inversa.
4. Existe una relación directa entre la elevación frecuencial del tercer formante (F3) y el descenso del velo del paladar (como en la nasalización), y una relación directa entre el descenso frecuencial del F3 y la elevación de la punta de la lengua hacia una posición retrofleja.

Además de estas relaciones, que pueden considerarse como fijas o estables, las modificaciones frecuenciales de los tres primeros formantes también pueden suministrar información sobre otros hecho articulatorios generales, como labialización, palatalización, velarización ,etc.

La síntesis del lenguaje ha permitido el establecimiento de la altura de los dos primeros formantes de las vocales cardinales:

1.1. Las cartas de formantes

Para representar gráficamente los valores formánticos que caracterizan a cada vocal, de manera que se facilite además la comparación de cada una de sus realizaciones, se utiliza un procedimiento gráfico conocido como carta de formantes, que consiste en un eje de coordenadas, en cuya ordenada se colocan los valores del F1, y en cuya abscisa se representan los valores del F2.

La escala que se suele utilizar en estos gráficos no es lineal, sino logarítmica, puesto que representa mejor la percepción del oído humano.² Los valores vocálicos colocados en una carta de formantes muestran la relación entre los parámetros acústicos y las posiciones de los órganos articulatorios:

1. En el eje de ordenadas puede observarse la abertura vocálica, puesto que existe una relación directa y constante entre la abertura bucal y el nivel frecuencial del F1.
2. En el eje de abscisas puede observarse la localización vocálica (anterioridad-posterioridad), puesto que existe una relación inversa y constante entre la longitud de la cavidad bucal anterior y el nivel frecuencial del F2.

En la siguiente figura aparece una carta de formantes en la que se han situado 31 realizaciones vocálicas de una informante española (QUILIS: 1981, 158). El conjunto de los puntos marcados para cada vocal constituye la zona de dispersión de dicha vocal y determina su campo vocálico:

1.2. Los triángulos acústicos

Si unimos entre sí los puntos representados en una carta de formantes, obtenemos un triángulo acústico de las vocales en cuestión. La figura que muestra un triángulo acústico guarda, lógicamente, un estrecho parecido con el triángulo articulatorio (que muestra, como sabemos, la situación articulatoria de la cavidad bucal en la producción de cada elemento). La información que brindan ambos triángulos es, pues, similar, aunque, de acuerdo con QUILIS (1981:162-3), lo acústico presenta al menos las siguientes ventajas:

1. El número de parámetros que debe tenerse en cuenta en el nivel articulatorio para dar cuenta con precisión de los órganos de la fonación es mucho más elevado que el de los parámetros que maneja el análisis acústico.³
2. El triángulo articulatorio supone una excesiva simplificación de la realidad articularia que pretende representar, puesto que sólo recoge dos de los muchos parámetros que cabría mostrar: posición lingual anterior/posterior y superior/inferior.
3. Lo que se percibe en la comunicación es el sonido: no nos comunicamos por medio de movimientos faciales, sino de ondas sonoras variables, cuya estrucutra acústica es, por tanto, lo esencial a la hora del análisis lingüístico. Además, hay que tener en cuenta que posiciones articulatorias diferentes pueden dar el mismo resultado acústico.

La gráfica de la izquierda⁴ muestra la relación entre el triángulo acústico de las vocales tónicas españolas (el pequeño, con cinco elementos) y el correspondiente a las vocales cardinales primarias sintetizadas (el mayor, con ocho elementos). La gráfica de la derecha corresponde al triángulo acústico general del euskara.⁵

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2. Los segmentos consonánticos

Vamos a señalar las principales características acústicas de las consonantes, ordenándolas según su modo de articulación.

2.1. Las consonantes oclusivas

Las consonantes oclusivas se originan por un cierre -oclusión- en algún lugar del tracto vocal. Por tanto, la característica acústica durante esa fase es la ausencia de sonido. En realidad, esto no es del todo exacto, puesto que se aplica únicamente a las oclusivas sordas; en las oclusivas sonoras, las cuerdas vocales vibran durante la fase de oclusión, generando una banda de frecuencias muy bajas, que se conoce como barra de sonoridad.

Sea como sea la oclusión (sorda o sonora), la presión de la columna de aire proveniente de los pulmones la rompe, originando un ruido característico conocido como explosión. Ésta, acústicamente, se manifiesta como una barra vertical que ocupa más o menos todo el espacio frecuencial que se muestra en un sonograma convencional, y recibe el nombre de barra de explosión.

¿Cómo se distingue acústicamente el punto de articulación de una oclusiva? Por una serie de índices: las duraciones de sus distintas fases, la banda frecuencial en la que se sitúa la máxima intensidad de la barra, las transiciones vocálicas que genera en la vocal siguiente, etc.

Veamos un ejemplo del espectro de una consonante oclusiva:⁶

2.2. Las consonantes fricativas

Acústicamente, una consonante fricativa es un puro ruido, es decir, una onda aperiódica. En el espectro, esa inarmonicidad se muestra como una mancha, sin las estriaciones ni los formantes característicos del sonido armónico.

Los sonidos fricativos se distinguen muy bien del resto del inventario consonántico. Lo que no es tan sencillo es dintinguir las diferentes fricativas entre sí. Los índices principales para ello son: la intensidad general, las zonas de mayor concentración de energía a lo largo de la fricación, la presencia/ausencia de sonoridad y las transiciones vocálicas.

2.3. Las consonantes africadas

Las africadas presentan, en primer lugar, la oclusión y la barra de explosión propias de las cosonantes oclusivas.⁷ Después, aparece un momento fricativo, es decir, inarmónico. Para la discriminación del punto de articulación, vale lo dicho en los dos casos anteriores.

2.4. Las consonantes aproximantes

"El grado de constricción necesario para producir una aproximante es menor que el requerido por una fricativa, hasta el punto de que el aire que pasa por el espacio que ha quedado no es suficiente como para producir ruido. Así, la diferencia fundamental entre las fricativas y las aproximantes es la ausencia de ruido o turbulencia en el segundo caso. Acústicamente, las aproximantes se parecen mucho a las vocales: también poseen formantes bien definidos (aunque es cierto que no siempre se aprecian con claridad), pero observamos que son sonidos mucho más breves y con muchas menor intensidad que las vocales [...]. Su brevedad hace que presenten transiciones muy rápidas hacia los segmentos adyacentes. Justamente, la dirección de las transiciones, junto con su segundo formante, permite averiguar el punto de articulación de la aproximante" (FERNÁNDEZ PLANAS: 2005:100-101).

2.5. Las consonantes nasales

Por sus características articulatorias (paso de aire por la cavidad nasal y constricción en la cavidad oral), los sonidos nasales presentan una estructura armónica parecida a la vocálica, pero con mucha menos intensidad.

La diferencia fundamental de las nasales con respecto a las aproximantes consiste en que aparecen en el espectro en forma de bloque recto, sin las suaves transiciones características de las aproximantes.

2.6. Las consonantes laterales

Las laterales, junto con las nasales y las aproximantes, presentan estructura formántica, aunque siempre con menor intensidad que las vocales. No obstante, las laterales poseen más intensidad que las nasales y las aproximantes. La transición de las laterales a las vocales adyacentes no es ni tan brsuca como en las nasales ni tan suave como en las aproximantes.⁸

La diferente altura del F2 y las transiciones premiten distinguir el punto de articulación de las distintas laterales.

2.7. Las consonantes vibrantes

Las vibrantes se caracterizan por presentar periodos oclusivos (interrupciones de energía) muy breves, que corresponden a las pequeñas oclusiones producidas en el tracto vocal.⁹ Cada una de esas oclusiones da origen a su propia explosión, seguida de un periodo vocal, todo ello muy breve.

Este ciclo descrito de un brevísima oclusión seguida de un brevísimo momento vocálico puede producirse una sola vez o varias veces seguidas. En el primer caso, la vibrante es simple; en el segundo, la vibrante es múltiple.

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Notas

1	No debe olvidarse que el concepto de timbre vocálico no es equivalente al de timbre instrumental, que deriva directamente del número y disposición de los armónicos de un sonido fundamental. Por ejemplo, la gráfica siguiente muestra dos espectrogramas de una misma nota musical, emitida por dos fuentes sonoras: a la izquierda, una ocarina (un instrumento musical, concretamente un aerófono); a la derecha, una voz humana. Obsérvese que la calidad acústica de la voz humana es incomparablemente mayor: por eso –y también por más cosas– suele decirse que la voz es el instrumento musical más completo. De un modo más general, esta magnífica herramienta diseñada por Fu-Kwun Hwang (National Taiwan Normal University) permite experimentar con las distintas sensaciones tímbricas conseguidas al manipular los armónicos de una onda compuesta:
2	Efectivamente, la percepción humana funciona de manera logarítmica. De este modo, los intervalos que percibimos como iguales se representan en la carta de formantes por distancias también iguales. De todas maneras, cada vez se presentan más habitualmente triángulos lineales o aritméticos, puramente acústicos.
3	Por ejemplo, CERDÁ (1972) operó con 9 parámetros para su descripción articulatoria del vocalismo catalán.
4	Tomada de MARTÍNEZ CELDRÁN (1984:300).
5	Tomado de URRUTIA-ETXEBARRIA-TÚRREZ-IRIBAR (1995:260).
6	Todos los espectrogramas que aparecerán a continuación corresponden a palabras del euskara y han sido extraidos del portal FonAtari: euskal fonetikaren ataria.
7	La barra de explosión puede aparecer muy difuminada, o resultar prácticamente inexistente.
8	El cuadro general de consonantes IPA distingue tres tipos de sonidos: laterales fricativas, laterales aproximantes y aproximantes. Las dos laterales del español y del euskara ([l] y [ʎ]) están colocadas en el grupo de laterales apoximantes. Las laterales fricativas son relativamente escasas en las distintas lenguas.
9	Durante estos breves momentos oclusivos, las cuerdas vocales no dejan de vibrar. Las vibrantes son, pues, sonoras. Sus sonogramas presentan la característica barra de sonoridad.

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