Diferencia entre revisiones de «Formantes»
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Revisión del 06:20 1 oct 2016
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| Definición Breve | Picos de intensidad de un sonido tónico o atónico por concentración de energía. |
|---|---|
| Tema | Timbre |
| Subtema | Formantes |
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Descripción
Los formantes son los picos de intensidad en el espectro de un sonido donde hay concentración de energía (amplitud de onda, máxima altura que alcanza la misma) que se da en una determinada frecuencia (cantidad de oscilaciones completas que hay en un determinado tiempo). En el habla se determinan por el proceso de filtrado por resonancia que se produce en el tracto vocal por la configuración de los articuladores.Técnicamente los formantes son bandas de frecuencia (intervalos de frecuencias del espectro electromagnético) donde se concentra la mayor parte de la energía sonora de un sonido.
Los formantes permiten distinguir los sonidos del habla humana, sobre todo las vocales y otros sonidos sonorantes. También sirven para los sistemas de reconocimiento de voz y las transposiciones de altura del audio digital. Cada sonido del habla humana tiene una marca característica de formantes, es decir, hace un reparto diferente de la energía sonora entre los diferentes formantes, lo cual permite clasificarlos o categorizarlos. El oído humano puede hacer ese análisis de formantes de manera inconsciente y es por eso que podemos distinguir los sonidos de nuestra lengua materna.
En muchas lenguas los dos formantes principales permiten distinguir la mayoría de sonidos vocálicos del habla. Típicamente el primer formante, el de frecuencia más baja está relacionada con la abertura de la vocal que en última instancia está relacionada con la frecuencia de las ondas estacionarias que vibran verticalmente en la cavidad. El segundo formante está relacionado con la vibración en la dirección horizontal y está relacionado con si la vocal es anterior, central o posterior.
La mayoría de los formantes de los sonidos del habla se producen por la resonancia del tracto vocal. La vibración de las cuerdas vocales produce ondas sonoras con un espectro de frecuencia distribuida; estas son filtradas por el tracto vocal y algunas frecuencias son reforzadas y otras atenuadas. Las frecuencias fuertemente reforzadas son precisamente los formantes principales de la emisión sonora.
El formante de frecuencia más baja se denomina F1; el segundo, F2; el tercero, F3, etc. Normalmente sólo se necesitan los dos primeros para caracterizar una vocal, sobre todo en las lenguas con menos de seis vocales; sin embargo, en ciertos casos pueden necesitarse hasta seis formantes para caracterizar adecuadamente una vocal. Los formantes posteriores determinan propiedades acústicas como el timbre. Las consonantes aproximantes se caracterizan por variaciones dinámicas de la frecuencia de los formantes principales. En las oclusivas (tipo de sonido consonántico obstruyente producido por una detención del flujo de aire y por su posterior liberación) y fricativas (se produce por un estrechamiento o constricción de dos órganos articulatorios que modifican la corriente de aire, originando una fricción turbulenta. Los órganos que estrechan el paso del aire pueden ser el labio inferior y los dientes superiores, como en [f]; el dorso de la lengua contra el paladar blando, como en [x]; o el lateral de la lengua contra los molares inferiores, como en [ɬ]. Como sinónimos menos frecuentes (y a menudo ambiguos) de fricativa se usa espirante y estridente), los formantes son menos claros y esos sonidos se perciben en gran medida gracias al efecto ejercido en las vocales adyacentes, donde los formantes involucran más energía sonora.
En las vocales, los dos primeros formantes se determinan principalmente por la posición de la lengua. F1 tiene una frecuencia más alta cuanto más baja está la lengua; es decir, cuanta mayor abertura tenga una vocal, mayor es la frecuencia en que aparece el F1. El F2 tiene mayor frecuencia cuanto más hacia delante está posicionada la lengua, es decir, cuanto más anterior es una vocal, mayor es el F2.
No todos los sonidos humanos se componen de formantes definidos. Tan sólo aparecen en sonantes, que incluyen los sonidos pulmonares que incluyen vocales, aproximantes y nasales. Las nasales tienen un formante adicional (F3) en torno a los 1500 Hz. Las consonantes róticas ( también llamadas tremulantes), por su parte, presentan pequeñas oclusiones y, en el caso de la múltiple ([r] como en río) aparecen formantes vocálicos.
Si la frecuencia fundamental es mayor que la frecuencia de los formantes, entonces el carácter del sonido se perderá, de manera que, por ejemplo, en el canto de una soprano las vocales suelen ser difíciles de distinguir, tendiendo hacia la vocal neutra.
Vocal / Región principal formántica /u/ - 260 a 613 Hz /o/ - 400 a 896 Hz /a/ - 700 a 1460 Hz /e/ - 360 a 1970 Hz /i/ - 248 a 2600 Hz
Stevens y Casa (1961): "si las frecuencias resonantes están lo suficientemente cerca no son necesariamente idénticas a las frecuencias de los picos en el espectro, por ejemplo, cuando dos resonancias con anchos de banda de aproximadamente 100 Hz., son aproximadamente 100 Hz. aparte, en la envolvente del espectro sólo debe indicarse un protagonismo: la frecuencia del pico será en algún lugar entre las dos frecuencias resonantes. Los niveles de las resonancias se definen como los niveles de la envolvente espectral en las frecuencias de las resonancias (en lugar de en los picos espectrales)”.
Segmentos vocálicos
"Las resonancias que caracterizan el timbre de una vocal oral resultan de la filtración de las vibraciones de las cuerdas vocales al pasar por la boca. La boca se comporta como un filtro (o un resonador, que vienen a ser lo mismo) que no deja pasar nada más que ciertas vibraciones salidas de la glotis. Las frecuencias que la boca deja pasar son diferentes para cada vocal; y si son diferentes se debe principalmente a que las cavidades de resonancia que las filtran cambian de forma y/o de dimensiones". (DELATRE: 1948, 480)
La articulación de cada vocal requiere 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, 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 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 como manchas horizontales más intensas que el resto del espectro de cada vocal.
Segmentos consonánticos
Consonantes oclusivas
Las consonantes oclusivas se originan por un cierre 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 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.
Consonantes fricativas
Acústicamente, una consonante fricativa es 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.
Consonantes africadas
Las africadas presentan la oclusión y la barra de explosión propias de las consonantes oclusivas. Después, aparece un momento fricativo, es decir, inarmónico.
Consonantes aproximantes
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.
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.
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 brusca como en las nasales ni tan suave como en las aproximantes. La diferente altura del F2 y las transiciones permiten distinguir el punto de articulación de las distintas laterales.
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. 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.
Descripción de ejemplo elegido
En la obra se puede observar que la amplitud de los armónicos de la onda sonora procedente de la glotis queda alterada en función de la posición adoptada para la articulación de cada sonido.