24/10/10

1

Grado  de  Español:  Lengua  y  Literatura  Raúl  Urbina  Fonturbel  

Acústica  • Es  una  rama  de  la  física  que  estudia  la  naturaleza  y  propiedades  de  los  sonidos  en  general  (energía  acústica).  

• Los  sonidos  del  habla  no  son  más  que  una  de  las  posibles  formas  o  manifestaciones  de  esa  energía.  

• En  efecto,  la  transformación  de  energía  puede  provenir  de  causas  naturales  (el  sonido  producido  por  el  movimiento  de  los  olas  del  mar  o  causas  artificiales  (el  sonido  al  tocar  un  instrumento  musical).  

24/10/10

2

Fonética  acústica  

• Es  una  disciplina  lingüística  dentro  de  la  fonética.que  tiene  por  objeto  la  descripción  y  explicación  de  la  naturaleza  y  propiedades  de  los  sonidos  (energía  acústica)  que  se  utilizan  en  las  lenguas  naturales.  

• Estudia  los  sonidos  del  habla  en  tanto  que  ondas  sonoras  que  transmiten  el  mensaje  previamente  codificado  por  el  emisor.  

• El  elemento  del  circuito  de  la  comunicación  implicado  es  el  canal.  

Acústica  del  sonido  • Estudia  la  onda  sonora  de  los  sonidos  del  lenguaje  y  describe  sus  índices  acústicos.  Entre  la  producción  del  sonido  por  los  órganos  articulatorios  y  su  percepción  por  los  auditivos  media  un  espacio  que  es  el  de  su  transmisión  a  través  de  un  medio  portador,  que,  en  nuestro  caso,  es  el  aire.  Realmente,  la  naturaleza  de  la  transmisión  del  sonido  articulado  no  difiere  en  nada,  desde  el  punto  de  vista  físico,  de  la  de  cualquier  otro.  

24/10/10

3

Fases  de  la  producción  del  sonido  

PRODUCTORA  O  FUENTE  

Creación  de  un  movimiento  vibratorio,  por  

cualquier  agente,  en  un  medio  

(sólido,  líquido  o  gaseoso).  

RADIACIÓN  Comunicación  de  este  movimiento  al  cuerpo  que  va  a  

servir  de  transmisor.  

PROPAGACIÓN  De  este  

movimiento  a  través  del  cuerpo  transmisor  (en  nuestro  caso,  el  

aire).  

RECEPCIÓN  Llegada  al  oído  de  ese  movimiento    bajo  la  forma  de  

cambios  de  presión    en  las  

partículas  del  aire.  El  sonido  ejerce  su  acción  sobre  los  nervios  auditivos    que,  a  su  vez,  provocan  una  determinada  sensación  en  el  

cerebro.  

PERCEPCIÓN  Identificación  e  interpretación  de  esas  sensaciones  en  el  cerebro.  

Una  estrecha  relación…  

Percepción  del  sonido  por  parte  del  receptor  

Propiedades  acústicas  del  sonido  (canal)  

Características  articulatorias  del  sonidos  (emisor)  

24/10/10

4

Distinción  entre  acústica  y  psicoacústica  

ACÚSTICA  

Opera  con  parámetros  físicos,  materiales.  

Obedece  únicamente  a  leyes  físicas.  

Es  objetiva.  

Se  habla  de  energía  acústica.  

No  depende  de  la  psicoacústica.  

PSICOACÚSTICA  (FON.  PERCEPTIVA  

Conjuga  los  parámetros  físicos  (sensación)  con  los  psicológicos  

(percepción).  

Se  atiene  a  leyes  psicofísicas  relativas:  dependen  del  sujeto  y  de  su  capacidad  

perceptiva.  

Se  habla  de  sonido  como  sensación    perceptiva  de  la  energía  acústica.  

Depende  de  la  acústica.  

Utilidad  de  la  fonética  acústica  • Aporta  precisión  al  estudio  de  los  sonidos  del  habla.  • Permite  confirmar  las  características  articulatorias  y/o  perceptivas.  

• Proporciona  datos  cuantitativos.  • Estos  datos  son  útiles  en  ámbitos  como:  • La  fonética  forese:  la  identificación  de  una  persona  por  su  voz  en  contextos  judiciales.  

• Las  tecnlogías  del  habla:  • Identificación  de  locutores.  • Identificación  de  la  variedad  lingüística.  • Reconocimiento  de  voz  (dictado  automático).  • Síntesis  del  habla:  lectura  automática  de  textos  

24/10/10

5

La  onda  • En  nuestra  vida  cotidiana,  estamos  rodeados  de  ondas:  radioeléctricas,  microondas,  ondas  luminosas…  

• Un  ejemplo  muy  gráfico:  las  ondas  formadas  en  el  agua:  es  necesaria  una  perturbación  (una  piedra,  un  pato,  una  barca).  

• Hay  otro  tipo  de  ondas  que  no  son  visibles,  aunque  podemos  percibir  sus  efectos:  los  alimentos  se  calientan,  escuchamos  la  radio  o  vemos  la  tele,  escuchamos  a  las  personas  que  nos  hablan…  

El  medio  •  El  medio  es  la  sustancia  o  materia  que  transporta  la  onda  de  un  lugar  a  otro.  

•  En  el  caso  de  una  onda  sonora  el  medio  suele  ser  el  aire.  •  Se  puede  definir  el  medio  como  una  serie  de  moléculas  interconectadas  o  que  interactúan.  Las  interacciones  entre  las  moléculas  del  medio  son  las  que  permiten  que  la  onda  se  desplace  a  través  del  medio.  

• A  medida  que  una  onda  se  mueve  a  través  de  un  medio,  está  transportando  energía  de  un  extremo  al  otro  del  medio.  

•  Las  ondas  son  un  fenómeno  que  transporta  energía,  pero  no  materia.  

• A  diferencia  de  lo  que  ocurre.  cuando  golpeamos  una  bola  de  billar:  hay  transporte  de  energía  y  de  materia.  

Definición  de  onda  • Una  perturbación  que  viaja  a  través  de  un  medio  transportando  energía  de  un  lugar  a  otro  sin  transportar  materia.  

24/10/10

6

Producción  de  una  onda  (1)  •  Para  generar  una  onda  y  que  ésta  transporte  energía,  es  necesario  que  en  algún  lugar  del  medio  se  haya  producido  un  desplazamiento  inicial  de  una  de  las  moléculas  del  medio:  • Perturbación  del  medio  

• Aportación  de  energía  •  Ese  desplazamiento  o  perturbación  siempre  es  consecuencia  de  la  actuación  de  un  objeto  con  capacidad  de  vibrar:  •  Cuerpo  elástico  •  Fuente  de  la  onda  

•  El  cuerpo  elástico  imprime  movimiento  en  la  primera  molécula  del  medio  y  así  inicia  la  onda.  •  Elasticidad  del  medio:  capacidad  para  deformarse.  •  Foco:  primera  molécula  del  medio  afectada  por  la  perturbación;  molécula  en  la  que  se  inicia  la  onda.  

Producción  de  una  onda  (2)  • Basta  con  que  una  molécula  del  medio  sea  desplazada  para  que  el  proceso  se  desencadene.  

• Esa  molécula  desplazada  empuja  a  su  vez  a  las  que  están  a  su  lado,  y  as  sucesivamente.  

• Siempre  hay  una  posición  de  reposo  o  equilibrio,  anterior  a  la  perturbación,  a  la  que  vuelven  las  moléculas  del  medio  una  vez  que  el  efecto  de  aquélla  ha  cesado:  la  inercia  es  la  fuerza  que  actúa  sobre  las  moléculas  para  que  vuelvan  a  su  posición  inicial  de  reposo.  

24/10/10

7

Fases  en  la  producción  de  una  onda  

Estado  de  reposo  o  equilibrio  

• Antes  de  que  se  produzca  el  desplazamiento  inicial,  las  moléculas  del  medio  mantienen  un  espacio  equidistante  entre  ellas.  

Zona  de  comprensión  o  presión  alta  

• Como  consecuencia  del  desplazamiento,  las  moléculas  afectadas  se  acercan  a  otras.  

Zona  de  rarefacción  o  presión  baja  

• Cuando  dichas  moléculas  regresan  a  su  posición  de  reposo,  el  espacio  entre  estas  moléculas  y  las  que  han  sido  desplazadas  por  ellas  aumenta.  

Una  onda  es  un  movimiento  vibratorio  repetido  • Ese  movimiento  de  ida  y  vuelta  de  las  moléculas  de  y  a  su  posición  de  reposo  constituye  una  vibración.  

• Cuando  se  produce  de  forma  repetida,  da  lugar  a  una  onda.  

• Es  decir,  también  podemos  decir  que  una  onda  es  un  movimiento  vibratorio  repetido.  

• Ese  movimiento  es  el  que  posibilita  el  transporte  de  energía  a  través  de  un  medio.  

• En  el  caso  de  un  instrumento  de  cuerda,  cuando  alguien  pulsa  las  cuerdas  se  inicia  la  vibración  que  dará  como  resultado  el  sonido  característico  del  instrumento.  

24/10/10

8

Las  ondas  en  los  sonidos  del  habla  • El  objeto  vibrante  o  cuerpo  elástico  que  suele  desencadenar  la  onda  sonora  o  movimiento  vibratorio  son  los  repliegues  vocales.  

• La  vibración  de  los  repliegues  vocales  es  la  fuente  de  la  onda  sonora.  

• El  aire  procedente  de  los  pulmones,  a  su  paso  por  la  cavidad  glótica  (laringe),  hace  vibrar  los  repliegues  vocales,  si  éstos  se  encuentran  en  la  posición  adecuada  (juntos).  

• Esta  vibración  de  los  repliegues  vocales  provoca  que  las  moléculas  de  aire  próximas  inicien  a  su  vez  un  movimiento  vibratorio  que,  repetido,  constituye  la  onda  sonora.  

Propagación  de  una  onda  • A  partir  de  esa  vibración  inicial,  el  resto  de  moléculas  del  medio  en  contacto  con  las  primeras  moléculas  afectadas  se  pone  también  a  vibrar.  

•  Cuando  este  movimiento  se  produce  de  forma  repetida  da  lugar  a  una  onda  y  transmite  energía.  

•  Este  contagio  del  movimiento  vibratorio  de  unas  moléculas  a  otras  recibe  el  nombre  de  propagación.  

•  El  aire  es  el  medio  más  habitual  de  propagación  de  una  onda  sonora,  aunque  no  el  único.  

•  El  sonido  se  propaga  en  todas  las  direcciones  con  una  velocidad  constante.  

•  Las  ondas  sonoras  pierden  energía  a  medida  que  se  propagan  por  un  medio,  ya  que  mover  las  moléculas  del  medio  consume  energía.  

•  La  energía  desciende  a  medida  que  nos  alejamos  del  foco  o  lugar  donde  se  ha  producido  la  perturbación.  

24/10/10

9

Tipos  de  ondas  sonoras  

Según  la  regularidad  de  las  vibraciones.  

Según  el  número  de  vibraciones.  

Tipos  de  ondas  según  la  regularidad  de  las  vibraciones  

ONDAS  SONORAS  PERIÓDICAS  

Son  aquellas  en  las  que  el  número  de  vibraciones  por  unidad  de  

tiempo  es  constante.  Se  repiten  a  intervalos  regulares.  

La  repetición  es  la  característica  más  importante  de  todo  fenómeno  periódico.  

ONDAS  SONORAS  NO  PERIÓDICAS  

Son  aquéllas  en  que  no  es  constante  el  número  de  

vibraciones  por  unidad  de  tiempo.  No  se  repiten  a  intervalos  

regulares.  Esta  ausencia  de  patrón  de  

repetición  es  su  característica  más  importante.  

24/10/10

10

Tipos  de  ondas  según  el  número  de  vibraciones  

ONDAS  SONORAS  SIMPLES  

Resultan  de  una  única  vibración.  

Son  siempre  periódicas.  

También  reciben  el  nombre  de  movimiento  vibratorio  

armónico  simple.  

Únicamente  en  nuestra  infancia  podemos  generar  este  tipo  de  

ondas  sonoras.  

ONDAS  SONORAS  COMPLEJAS  O  COMPUESTAS  

Resultan  de  la  interacción  de  varias  vibraciones  simples  

simultáneas.  

Pueden  ser  periódicas  o  aperiódicas.  

Son  el  tipo  de  ondas  sonoras  habituales  en  el  habla.  

Propiedades  que  sirven  para  caracterizar  una  onda  sonora  

Longitud  de  onda  

Tiempo  

Período  Frecuencia  

Amplitud  

24/10/10

11

Longitud  de  onda  (λ)  • Es  la  distancia  del  medio  que  recorre  una  molécula  para  realizar  un  ciclo  o  vibración  completa.  

Tiempo  (T)  • Duración  del  movimiento    vibratorio.  • Depende  de  la  fuerza  aplicada  inicialmente  y  de  la  resistencia  que  ofrezca  e  medio  en  el  que  se  produce  la  vibración.  

• El  habla  transcurre  de  forma  muy  rápida:  una  media  de  siete  segmentos  por  segundo.  

• Unidad  para  medir  la  duración  de  los  segmentos:  el  milisegundo  (1  ms  =  0,001  s)  

24/10/10

12

Período  (P)  • Es  el  tiempo  empleado  por  una  molécula  en  realizar  un  ciclo  o  vibración.  

• Se  expresa  en  unidades  de  tiempo:  segundos  por  ciclo.  

Frecuencia  (F)  • Es  el  número  de  ciclos  realizados  por  unidad  de  tiempo  por  una  molécula.  

• Se  mide  en  Herzios  (Hz)  o  ciclos  por  segundo  (cps):  1  Hz  =  1  cps  

• Es  una  de  las  propiedades  más  importantes  para  caracterizar  los  sonidos  del  habla.  

Umbral  de  audición  • El  oído  humano  puede  captar  ondas  sonoras  entre  20-­‐  20.000  Hz.  

• Animales  que  pueden  captar  ultrasonidos:  perros  (50-­‐45.000  Hz),  gatos  (45-­‐85.000  Hz),  murciélagos  (hasta  120.000  Hz),  delfines  (hasta  200.000  Hz).  

• Animales  que  pueden  aptar  infrasonidos:  elefantes  (5-­‐10.000  Hz).  

24/10/10

13

Período  y  frecuencia  son  propiedades  relacionadas  entre  sí  

• Relación  inversamente  proporcional:  F  :  1/P    P:  1/F.  

• Cuando  la  frecuencia  aumenta,  el  período  disminuye,  y  viceversa.  

Amplitud  (A)  • Es  la  elongación  máxima  o  punto  de  la  onda  más  distante  al  eje:  distancia  desde  la  posición  de  reposo  hasta  el  punto  de  máximo  alejamiento  alcanzado  por  una  molécula  del  medio.  

• Se  mide  en  unidades  de  presión  (unidades  físicas:  W/m2)  o  de  intensidad  (unidades  de  percepción:  decibelios,  dB).  

• Es  una  característica  muy  importante  para  caracterizar  los  sonidos  del  habla.    

24/10/10

14

Gráfico  de  la  amplitud  

Clasificación  acústica  de  los  sonidos  del  habla  (1)  Sonidos  periódicos  complejos  o  compuestos  

Vibración  de  los  repliegues  vocales  +  resonancia  (armónicos)  

Vocales  Nasales  Aproximantes  Laterales  Vibrantes  

Sonidos  aperiódicos  

Impulsionales   Cierre  y  explosión  en  el  tracto  vocal  

Oclusivas  

Continuos   Fricción  en  el  tracto  vocal  

Fricativas  

24/10/10

15

Clasificación  acústica  de  los  sonidos  del  habla  (2)  

Fuente   Filtro   Clase  de  sonidos  

Periódica   Oral,  fijo   Vocales  orales  

Periódica   Oral,  fijo  +  Nasal,  fijo   Vocales  nasalizadas  

Aperiódica  continua   Oral,  fijo   Fricativas  sordas  

Aperiódica  impulsional   Oral,  variable   Oclusivas  rodas  

Aperiódica  continua  +  periódica  

Oral,  fijo   Fricativas  sonoras  

Aperiódica  impulsional  +  periódica  

Oral,  variable   Oclusivas  sonoras  

Aperiódica  impulsional  +  periódica  

Nasal,  fijo  +  Oral,  variable   Nasales  

Aperiódica  continua  +  periódica  

Oral,  fijo   Laterales  

Aperiódica  contiua  o  impulsional  +  periódica  

Oral,  variable  o  fijo   Vibrantes  

Métodos  de  análisis  acústico  

Oscilográfico  

Espectral  (FFT,  LPC)  

Espectrográfico  Melódico  

De  intensidad  

24/10/10

16

Oscilograma  • Muestra  la  evolución  de  la  amplitud  de  un  sonido  (eje  vertical)  a  lo  largo  de  un  tiempo  (eje  horizontal).  

• Sirve  para  analizar:  la  sonoridad,  el  acento,  el  ritmo  y  las  pausas.  

Ejemplos  de  oscilogramas  

24/10/10

17

Análisis  espectral  FFT  • El  espectro  FFT  (Fast  Fourier  Tramsform)  muestra  la  frecuencia  (eje  horizontal)  y  la  amplitud  de  los  armónicos  (eje  vertical)  en  un  momento  determinado  del  tiempo.  

• Sirve  para  analizar  la  sonoridad  y  el  timbre.  

Ejemplo  de  espectro  FFT  

24/10/10

18

Análisis  espectral  LPC  • Un  espectro  LPC  (Linear  Predictive  Coding)  muestra  la  frecuencia  (eje  horizontal)  y  la  amplitud  (eje  vertical)  de  las  resonancias  del  tracto  vocal  en  un  momento  determinado  de  tiempo.  

• Sirve  para  analizar  el  timbre.  

Ejemplo  de  espectro  LPC  

24/10/10

19

Espectrograma  • Muestra  las  variaciones  de  frecuencia  e  intensidad  a  lo  largo  del  tiempo:  frecuencia  (eje  vertical),  intensidad  (escala  de  grises),  tiempo  (eje  horizontal).  

• Sirve  para  analizar  la  sonoridad,  duración,  estructura  formántica,  intensidad,  pausas,  acento  y  ritmo.  

Ejemplo  de  espectrograma  

24/10/10

20

Análisis  melódico  • Una  curva  melódica  muestra  la  variación  de  la  frecuencia  fundamental  (eje  vertical)  a  lo  largo  del  tiempo  (eje  horizontal).  

• Sirve  para  el  análisis  de  la  melodía,  el  acento  y  la  entonación.  

Ejemplo  de  análisis  melódico  

24/10/10

21

Análisis  de  intensidad  • Una  curva  de  intensidad  muestra  la  variación  de  la  intensidad  (eje  vertical)  a  lo  largo  del  tiempo  (eje  horizontal).  

• Sirve  para  el  análisis  de  la  intensidad,  el  acento,  el  ritmo  y  las  pausas.  

Ejemplo  de  análisis  de  intensidad