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2012 Modificaciones Estructurales del Tracto Resonancial y su Impacto sobre los Distintos Parámetros Acústicos Cuantificables

Integrantes: Adrián Castillo Allendes Camila Escobar Cristi Daniel Guzmán Ferrada Cristóbal Riquelme Muñoz Profesor: Ricardo Álvarez Navarrete

Diplomado en Habilitación Vocal

Índice - Diplomado en Habilitación Vocal

Índice de Capítulos Introducción ------------------------------------------------------------------------------------------ pág. 4 1. Estructura y Función del Tracto Resonancial --------------------------------------------- pág. 6 1.1. Laringe ---------------------------------------------------------------------------------1.2. Hueso Hioides ------------------------------------------------------------------------1.3. Faringe ---------------------------------------------------------------------------------1.4. Cavidad Bucal ------------------------------------------------------------------------1.4.1. Labios ----------------------------------------------------------------------1.4.2. Arcadas Gingivodentales ----------------------------------------------1.4.3. Lengua ---------------------------------------------------------------------1.4.4. Mandíbula ----------------------------------------------------------------1.4.5. Velo del Paladar ----------------------------------------------------------

pág. 6 pág. 10 pág. 11 pág. 13 pág. 14 pág. 15 pág. 15 pág. 17 pág. 19

2. Relaciones entre las Estructuras del Tracto Resonancial ----------------------------- pág. 21 2.1. Los labios y sus modificaciones --------------------------------------------------2.1.1. Los labios y el canto ----------------------------------------------------2.2. La mandíbula y sus modificaciones ---------------------------------------------2.3. La Lengua y sus modificaciones -------------------------------------------------2.3.1. La lengua y el canto ----------------------------------------------------2.4. La faringe, el velo del paladar y sus modificaciones ------------------------2.4.1. La faringe, el velo del paladar y el canto --------------------------2.5. El hueso hioides y sus modificaciones -----------------------------------------2.6. La laringe y sus modificaciones --------------------------------------------------2.6.1. La laringe y el canto -----------------------------------------------------

pág. 23 pág. 23 pág. 25 pág. 26 pág. 29 pág. 31 pág. 33 pág. 33 pág. 34 pág. 34

3. Impedancia Acústica del Tracto Vocal ----------------------------------------------------- pág. 37 3.1. Implicancia de la Inertancia y compliancia en la oscilación cordal ------ pág. 43 4. Modificación de Tracto y su Implicancia Acústica --------------------------------------- pág. 50 4.1. Frecuencia de formantes al cantar ----------------------------------------------- pág. 57 4.2. La variable Tono Agudo ------------------------------------------------------------- pág. 62 5. Parámetros Acústicos y su Evaluación ------------------------------------------------------ pág. 69 5.1. Frecuencia fundamental (F0) -----------------------------------------------------5.2. Medidas de perturbación de la frecuencia fundamental ------------------5.3. Formantes -----------------------------------------------------------------------------5.4. Información entregada por los formantes --------------------------------------

pág. 69 pág. 70 pág. 72 pág. 74 2

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5.5. Coincidencia de armónicos y formantes ---------------------------------------- pág. 76 6. Descripción de Programas Acústicos Utilizados ----------------------------------------- pág. 77 6.1. AnaGraf --------------------------------------------------------------------------------- pág. 77 6.2. Electroglotografía -------------------------------------------------------------------- pág. 80 7. Método y Resultados de las Modificaciones Estructurales --------------------------- pág. 85 8. Conclusiones y Discusión ---------------------------------------------------------------------- pág. 91 8.1. Aplicaciones Prácticas---------------------------------------------------------------- pág. 91 8.2. Discusión -------------------------------------------------------------------------------- pág. 95 9. Bibliografía ----------------------------------------------------------------------------------------- pág. 97 Anexo --------------------------------------------------------------------------------------------------- pág. 99

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Introducción - Diplomado en Habilitación Vocal

Introducción La voz se entiende como el resultado de un conjunto de órganos y sistemas que, actuando en sincronía, permiten que el aire espirado se transforme en sonido, con características particulares para cada individuo y/o situación. El sistema fonatorio se encuentra configurado por diversas estructuras que tienen una función primaria diferente a la producción de la voz, pero que se acoplan funcionalmente en el ser humano y van sufriendo una serie de modificaciones a lo largo del tracto resonancial para poder emitir sonidos los cuales, una vez articulados, permiten la comunicación. El aparato vocal en el ser humano es un complejo sistema de interacción entre estructuras y funciones, y puede ser entendido como el funcionamiento en conjunto de 3 segmentos. En primer lugar se requiere la acción del sistema respiratorio que proporciona el flujo de aire que será utilizado para producir la voz. Luego intervienen la fuente u origen del sonido que corresponde a las cuerdas vocales a nivel de la glotis, que actúan como el generador natural del sonido de la voz cortando el flujo de aire proveniente de los pulmones a través de secuencias de pulsaciones. El sonido generado a partir de estas modificaciones del flujo de aire resultan en un conjunto de frecuencias armónicas que son múltiplos de la frecuencia fundamental (o primer armónico) y describen el sonido que puede ser percibido, permitiendo que la voz sea algo más complejo que un tono puro determinado por la frecuencia fundamental. El tercer segmento corresponde a una serie de estructuras que constituyen el tracto vocal o resonancial, en donde, como su palabra lo dice, resuena o se “filtra” el sonido generado en las cuerdas vocales en un estadio anterior. Es por esto que el tracto vocal puede ser entendido como un filtro acústico constituido por distintas cavidades de resonancia que determinarán las características timbrísticas de la voz de acuerdo a las diversas configuraciones que adopten los órganos del tracto vocal (articuladores), como por ejemplo los efectos de una punta de la lengua elevada en contraste con una base de la lengua completamente posteriorizada, o bien la diferencia sonora que genera una mandíbula descendida en lugar de una cavidad bucal completamente cerrada, entre otras modificaciones. El resultado de las modificaciones creadas en este filtro acústico permitirá la generación de coincidencias entre las frecuencias provenientes de la fuente del sonido (a nivel de la glotis) y las frecuencias de resonancia naturales en los distintos niveles del tracto vocal, dando origen a nuevas frecuencias formánticas o formantes de la voz. Estas

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Introducción - Diplomado en Habilitación Vocal

coincidencias entre armónicos y frecuencias formánticas permiten al hablante la producción de una voz a una intensidad elevada sin generar un esfuerzo mayor. El interés del presente trabajo radica en la exploración de las modificaciones resonanciales relacionadas con las diversas configuraciones que puede adoptar el tracto vocal mediante la trasformación de la postura de los articuladores u órganos que lo componen. Además se realiza un análisis acústico de una serie de muestras de voz aplicando las modificaciones de tracto vocal que se exponen a lo largo de la revisión, describiendo las características encontradas y permitiendo realizar un paralelo entre lo experimental versus los datos expuestos en el marco teórico. Se busca profundizar en cuanto a los parámetros vocales implicados o expuestos a cambios en las modificaciones de postura de las estructuras del tracto vocal y la relación anatomofisiológica de estos efectos acústicos. Por otro lado se ha enfatizado en la relación existente entre las diversas estructuras que conforman el sistema de filtro de la voz humana así como la participación de cada una de ellas en los cambios vocales resultantes del proceso de resonancia del sonido fuente en el tracto vocal.

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Estructura y Función del Trato Resonancial - Diplomado en Habilitación Vocal

1. Estructura y Función del Tracto Resonancial El órgano vocal humano consta de tres partes. Una parte es el aparato respiratorio, el que comprime el aire contenido en los pulmones. El segundo son las cuerdas vocales, que actúan como un generador de sonido cortando el flujo espirado en secuencias de pulsaciones de aire, su sonido es un zumbido y contiene un set completo de parciales armónicos. La tercera parte corresponde a la cavidad bucal-faringe y cavidad bucal, los que actúan como un resonador o filtro que da forma al sonido generado por las cuerdas vocales. Al producir sonidos nasales, el velo del paladar desciende, por lo que la cavidad nasal o tracto nasal también actúa como resonador. De las tres partes, son sólo las dos últimas las que contribuyen directamente a la formación del timbre de voz. En otras palabras, las características acústicas de la voz están determinadas por dos factores, la fuente de la voz, es decir, el funcionamiento de las cuerdas vocales y el tracto vocal 1. Dentro del tracto vocal se incluyen la laringe supraglótica, los labios, el paladar, la faringe, la cavidad nasal, cavidad oral y posiblemente los senos paranasales, los que modulan la calidad del sonido producido en las cuerdas vocales actuando como resonadores. Alteraciones menores a nivel de estos órganos pueden producir cambios sustanciales en la calidad de la voz. Las interacciones complejas y sofisticadas del tracto vocal supraglótico pueden acentuar o atenuar los armónicos por lo que esta porción del tracto vocal es mayormente responsable por la belleza y variedad del sonido producido 2. Debido a lo señalado anteriormente, es sumamente necesario que se entienda la anatomía y fisiología de las estructuras involucradas en la modelación de este sonido, así como también las relaciones que se establecen entre ellas. 1.1. Laringe: Una de las primeras estructuras del tracto resonancial es la laringe, no sólo porque contiene a las cuerdas vocales y por lo tanto es donde se genera el sonido o frecuencia fundamental y los primeros armónicos, sino que también porque contiene la primera parte de este tracto resonancial. Esta primera porción es la región supraglótica, que se puede entender como un tubo corto y delgado ubicado directamente por encima de las cuerdas vocales. La naturaleza ha provisto dicho tubo, que consiste en el ventrículo laríngeo, el espacio entre las cuerdas y el vestíbulo laríngeo, pero no puede ser separado del resto del tracto vocal 1 2

Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Vocal Tract Resonance". Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 6, “Clinical Anatomy and Physiology of the voice”

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Estructura y Función del Tracto Resonancial - Diplomado en Habilitación Vocal

en los seres vivos. Story (2005) lo describe como un tubo epilaríngeo (fig. 1), de un largo de 2,3 a 3,5 cm, que termina en los repliegues aritenopiglóticos y el promedio de su área varía considerablemente entre un individuo y otro, y de una cualidad vocal a otra. El área seccional promedio puede ser tan pequeña como 0.2 cm cuadrados a 1 cm cuadrado 3.

fig. 1 - Esquema de la vía aérea en la garganta. La vía aérea esta retorcida en 90° en los repliegues aritenoepiglóticos (línea punteada). Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 6, “Clinical Anatomy and Physiology of the voice”

Estructuralmente se describe a la laringe como un órgano impar, situado en la línea media de la cara anterior del cuello, por delante de la faringe. Su límite superior coincide con el hueso hioides, y el inferior está unida al primer anillo traqueal. Se encuentra formada por cartílagos unidos entre sí a través de ligamentos y fascias, que sirven de soporte y protección, así como también por músculos recubiertos por mucosa, dentro de los cuales, como se menciona anteriormente, se incluyen los pliegues vocales. El esqueleto de la laringe está formado por cinco cartílagos principales (fig. 2): -

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3 impares: cartílago tiroides, cartílago cricoides y cartílago epiglótico. 2 pares: cartílagos aritenoides. 4 accesorios: cartílagos cuneiformes o de Wrisberg y cartílagos corniculados o de Santorini, los cuales son pares.

Titze Ingo R. et al, "Vocology. The Science and practice of Voice Rehabilitation". Capítulo 10. Editorial: NCVS, 2012.

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Estructura y Función del Trato Resonancial - Diplomado en Habilitación Vocal

fig. 2 - Cartílagos de la Laringe. Extraído de Netter (2000).

Los músculos de la laringe pueden ser divididos en 2 grupos, los intrínsecos y los extrínsecos. Los músculos intrínsecos (fig. 3) interconectan los cartílagos de la laringe, mientras que los músculos extrínsecos (fig. 4), llamados músculos infrahioideos y suprahioideos, conectan a la laringe a otras estructuras vecinas, tales como el esternón o el hueso hioides.

fig. 3 - Músculos Intrínsecos de la Laringe. Extraído de Netter (2000).

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fig. 4 - Esquema de los Músculos Extrínsecos de la Laringe. Extraído de Netter (2000).

Los músculos suprahioideos son elevadores de la laringe ya que se sitúan por encima del hueso hioides. Los músculos infrahioideos producen su descenso, por estar por debajo de dicho hueso 4 (fig 5). Músculos Extrínsecos de la Laringe Suprahioideos Digástrico Lleva el hioides hacia atrás, delante y arriba. Desciende la mandíbula y colabora en la apertura de la boca Estilohioideo Lleva el hioides hacia atrás y arriba Milohioideo Lleva el hioides hacia arriba y delante. Desciende la mandíbula y abre la boca Genihioideo Lleva el hioides hacia arriba y delante Infrahioideos Esternohioideo Hace descender el hioides Omohioideo Hace descender el hioides Esternotiroideo Hace descender el hioides Tirohioideo Acerca el hioides al cartílago tiroides fig. 5 - Cuadro Resumen de la Acción de los Músculos Suprahioideos e Infrahioideos. Extraído de Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

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Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

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Los músculos que se originan o insertan en el hueso hioides actuarán sobre la laringe desplazándola de posición en el cuello, la que puede variar vertical y horizontalmente. Por ejemplo durante la deglución, un grupo de músculos esfínteres fuerzan la elevación de la laringe para que el paso del aire pueda ser sellado. En el bostezo, la faringe se expande y la laringe desciende para ensanchar el paso del aire. En estas maniobras, la laringe puede moverse hacia arriba o hacia abajo varios centímetros. La laringe también se puede mover hacia adelante cuando se necesita una cantidad de aire mayor a la normal o cuando el bolo de comida entra al esófago. Esta necesidad de movilidad nos ayuda a entender porque la mayoría de la estructura laríngea está formada por cartílagos. Solamente un hueso, que no es parte de la laringe pero si muy importante para su movilidad, el hueso hioides, está en las inmediaciones de la laringe, pero incluso este hueso flota con respecto al esqueleto. 1.2. Hueso Hioides: El hueso hioides no es parte de la laringe. Tiene la particularidad de ser el único hueso que no se articula directamente con ningún otro. Es una estructura con forma de semianillo cóncavo hacia atrás, situado exactamente por encima del cartílago tiroides y que rodea principalmente la punta de la epiglotis. Verticalmente, se conecta con el cartílago tiroides a través de la membrana tirohioidea y el cuerno superior. Muchos músculos se anclan al hioides (fig. 6). Uno podría pensar a este hueso como un poste de enganche (o ancla) para la conexión de tejidos que son necesarios para formar una curva de unos 90° en el paso del aire desde la boca hacia la faringe. Este hueso también ayuda a proteger algunos tejidos suaves en la parte superior de la laringe y parte inferior de la faringe contra daños que pudieran ocurrir de golpes en el cuello.

fig. 6 - Hueso Hioides y sus Inserciones Musculares. Extraído de Gray's Anatomy (1918) y modificado por LiveScience.

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1.3. Faringe: La faringe es un conducto musculomembranoso que se extiende verticalmente por delante de la columna vertebral cervical y por detrás de las fosas nasales, de la cavidad bucal y de la laringe. Por abajo se continúa con el esófago. Es capaz de estrecharse lateralmente y de atrás a adelante (acción de los músculos constrictores de la faringe). Asimismo, el volumen de la faringe puede variar verticalmente. Su cara posterior tiene una anchura de unos 4 cm en su parte superior y de unos 2 cm en su parte inferior. Su longitud, que varía según el estado de tensión de los músculos faríngeos, es de aproximadamente 15 cm. El borde posterior de las caras laterales constituye los ángulos de la faringe. El borde anterior de cada una de ellas corresponde a 8 elementos anatómicos, cuya enumeración facilita la adquisición de una idea precisa respecto a la topografía y las relaciones que se producen en la faringe. Estos 8 elementos anatómicos, de arriba a abajo son: Borde posterior del ala medial de la apófisis pterigoides; Rafe (ligamentoso) pterigomandibular; Extremo posterior de la línea milohioidea; Cara lateral de la raíz de la lengua; Asta mayor del hueso hioides; Ligamento tirohioideo lateral; Borde posterior de las láminas del cartílago tiroides; y Parte lateral de la lámina cricoidea

Laringofaringe

Orofaringe

Nasofaringe

La faringe además, se puede dividir en 3 niveles superpuestos que, de abajo a arriba son: laringofaringe, orofaringe y nasofaringe (fig. 7).

fig. 7 - Divisiones de la Faringe. Extraído de Sataloff, RT. “The human voice”, Sci Am, 1992. 11

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La laringofaringe corresponde a toda la zona faríngea situada por debajo de la parte libre de la epiglotis. En esta zona desembocan 2 conductos, la laringe por delante y el esófago por detrás. El orificio de comunicación del esófago con la laringofaringe puede permanecer cerrado por acción de un anillo muscular (músculo cricofaríngeo). Durante la deglución, este músculo se relaja para permitir que los alimentos accedan al esófago al tiempo que la epiglotis desciende para cubrir la laringe y cerrar la tráquea. La orofaringe puede observarse cuando se abre mucho la boca. Se observan en su fondo, a cada lado, los pilares anteriores y posteriores del velo del paladar, que son repliegues de la mucosa situados verticalmente. Separados por debajo por la base de la lengua, se unen por arriba para formar una ojiva, de cuyo vértice pende la úvula (o campanilla), que no debe confundirse con la glotis. Los pilares anteriores del velo palatino, por detrás de los cuales se perciben las amígdalas, forman con la base de la lengua una especie de estrechamiento denominado "istmo de las fauces". Por delante de este istmo está la boca, y por detrás, la faringe. La nasofaringe puede observarse cuando el velo del paladar permanece descendido, es ahí cuando la orofaringe se comunica con la zona posterior de la nariz o nasofaringe. La pared de la faringe se compone mayoritariamente de dos capas musculares: músculos elevadores y constrictores de la faringe (fig. 8). Músculos de la faringe Constrictor superior de la faringe Constrictor medio de la faringe Constrictor inferior de la faringe

Estilofaríngeo Salpingofaríngeo Palatofaringeo o faringoestafilino

Disminuye los diámetros anteroposterior y transversal de la faringe Disminuye los diámetros anteroposterior y transversal de la faringe Disminuye los diámetros anteroposterior y transversal de la faringe. Puede actuar elevando la laringe Es elevador de la faringe y laringe Eleva las paredes faríngeas durante la deglución Pertenece a los músculos del velo del paladar. Además de actuar sobre el velo del paladar produce la elevación de la faringe

fig. 8 - Cuadro resumen de la Acción de los Músculos de la Faringe. Extraído de Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

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De los músculos señalados en el cuadro resumen, los principales que componen la faringe son los llamados constrictores de la faringe y por lo tanto se verán con mayor detalle. El músculo constrictor superior de la faringe se relaciona con la apófisis pterigoides mediante el fascículo pterigoideo, también con el borde posterior del rafe pterigomandibular a través del fascículo pterigomandibular y finalmente con el extremo posterior de la línea milohioidea mediante el fascículo milohioideo. Las fibras más inferiores del constrictor superior constituyen la porción glosofaríngea (músculo faringogloso), que se prolonga por delante en el borde lateral de la lengua. Estas fibras se unen hacia atrás y luego hacia dentro para unirse con las del lado opuesto (rafe medio posterior de la faringe). El músculo constrictor medio se une al borde posterior del asta menor del hueso hioides mediante el fascículo condrofaringeo y al asta mayor del hueso hioides mediante el fascículo ceratofaringeo. A partir de estas inserciones, las fibras se dirigen hacia atrás y adentro en un trayecto curvilíneo, distribuyéndose en abanico, unas hacia arriba y otras hacia abajo. Finalizan como las del constrictor superior, al que recubren parcialmente, en el rafe medio posterior de la faringe. El músculo constrictor inferior se inserta en el cartílago tiroides mediante un fascículo tiroideo, también mediante un fascículo cricotiroideo se une al cartílago tiroides y cricoides, y mediante un fascículo cricoideo se une al borde inferior del cartílago cricoides. La importancia de estos 3 músculos constrictores en el tracto resonancial, además de las múltiples relaciones que tienen debido a sus inserciones musculares, es que son capaces de estrechar los diámetros anteroposteriores y transversales de la faringe. En relación a los músculos elevadores de la faringe, estos se encuentran débilmente desarrollados. Forman una capa longitudinal interna que se sitúa por debajo de los músculos constrictores. En general, sus movimientos son poco amplios y las variaciones del volumen de la cavidad faríngea se deben principalmente al desplazamiento de la laringe (merced a su musculatura extrínseca), de la lengua y del velo del paladar 5. 1.4. Cavidad Bucal: La cavidad bucal interviene en numerosas y diferentes funciones: masticación, deglución, articulación de la palabra y mímica. Cabe destacar que estas distintas funciones se relacionan entre sí y además, hay que subrayar que la forma de las arcadas dentales y la manera en que entran en contacto entre sí dependen, en gran medida, de las modalidades de funcionamiento de los órganos bucales. 5

Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

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La boca o cavidad bucal, es el principal resonador de la voz. Puede adaptar su forma y volumen al sonido emitido en los pliegues vocales (cuerdas vocales) por medio de los cambios en la posición de la lengua, los labios, el velo del paladar y la mandíbula. Para que la boca sea una cavidad de resonancia eficiente, es necesaria la coordinación de todas sus estructuras. Éstas actuarán de forma coordinada entre sí y con las demás partes del aparato fonador 6. En la boca se diferencia una parte periférica o vestíbulo, que se abre hacia el exterior por medio del orificio bucal, y otra parte central o cavidad bucal propiamente dicha. Ambas zonas están separadas entre sí por las arcadas gingivodentales. A continuación se detallarán las distintas estructuras que componen la boca. 1.4.1. Labios: El orificio bucal está constituido por los labios superior e inferior, cuya unión hacia fuera forma las comisuras de los labios. Estos labios son 2 pliegues musculomembranosos, cada uno de los cuales presenta una cara anterior cutánea, una cara posterior mucosa y un borde libre. Flexibles, elásticos y móviles, los labios desempeñan una función primordial en la succión, la mímica expresiva y la articulación de la palabra (fonemas labiales). En el interior de los labios, entre otros tejidos, encontramos principalmente un músculo: el orbicular de los labios. Los labios se continúan con las mejillas que contienen el músculo buccinador, principal músculo de esta región. Se describen 22 músculos faciales que se agrupan en: a) músculos cutáneos del cráneo; b) músculos auriculares; c) músculos de los párpados y las cejas; d) músculos de la nariz; y e) músculos de los labios (fig. 9). Dentro de este último grupo, se encuentran los músculos que pueden modificar la posición y forma de los labios y que, por tanto, tendrán gran importancia en el timbre de la voz 6. Músculos faciales de los labios Elevador del ángulo de la boca Buccinador

Eleva la comisura y el labio superior Tira posteriormente de la comisura de los labios. Aumenta la presión del interior de la boca. Depresor del labio inferior Tira inferolateralmente de la mitad (cuadrado del mentón) correspondiente del labio inferior. Mentoniano (borla del mentón) Eleva el mentón y el labio superior Elevador del labio superior y del ala Atrae en dirección superior el ala de la nariz y el de la nariz labio superior 6

Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

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Elevador del labio superior Cigomático mayor

Su acción se confunde con la del anterior Desplaza la comisura de los labios superolateralmente Cigomático menor Tira superolateralmente del labio superior Risorio Tira lateral y posteriormente de la comisura de los labios Depresor del ángulo de la boca Tira de la comisura inferolateralmente (triangular de los labios) Orbicular de la boca (de los labios) Produce el cierre de los labios y ayuda al vaciado del vestíbulo de la boca fig. 9 - Cuadro resumen de la acción de los músculos faciales de los labios. Extraído de Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

En función de la posición de los labios se obtendrán cambios en el timbre de la voz. De todos los músculos mencionados el orbicular de los labios y el buccinador serán los más importantes para obtener una u otra característica tímbrica. El orbicular, que se coloca como un esfínter alrededor de los labios, hará que la boca se abra en forma circular, mientras que el buccinador, tirando de la comisura de los labios, determinará una abertura horizontal de la boca. Del equilibrio entre ambos músculos se podrán obtener posiciones intermedias 7. 1.4.2. Arcadas Gingivodentales : Las arcadas gingivodentales, situadas en el borde superior de la mandíbula y en el borde inferior del maxilar, están cubiertas por una mucosa muy gruesa y adherente llamada encía, que se interrumpe en los contornos de los orificios alveolares en los que se implantan los dientes. 1.4.3. Lengua: La lengua (fig. 10) ocupa la parte media del suelo de la boca. Su cara dorsal permanece con la bóveda palatina, y ni su punta ni sus bordes se interponen entre las arcadas dentales. Posee un esqueleto osteofibroso formado por el hueso hioides, la membrana hioglosa y el tabique lingual, así como una musculatura compleja que consta de 17 músculos, vasos y nervios propios.

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Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

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Porciones de la lengua Raíz Es la base de la lengua, que se sitúa por delante de la epiglotis Cuerpo Se sitúa entre la raíz y el vértice o punta Dorso Es convexo y se pone en contacto con el paladar duro y el velo del paladar cuando la boca está cerrada Cara inferior Descansa sobre el suelo de la boca Vértice o punta Se sitúa habitualmente entre los incisivos Borde Contacta a cada lado con las encías y los dientes fig. 10 - Cuadro resumen de las porciones de la lengua. Extraído de Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

En su base, la lengua esta unida mediante diversos músculos al hueso hioides, a la mandíbula, a la apófisis estiloides y a la bóveda del paladar. La cara superior o dorsal presenta un surco en forma de V abierta hacia delante (V lingual), que la divide en una parte anterior bucal y en otra parte posterior faríngea. El extremo inferior de esta cara faríngea se prolonga hasta la epiglotis, con la que se une a través de los 3 pliegues glosoepiglóticos. Por lo tanto, si se tracciona de la lengua hacia delante, la epiglotis asciende. En la cara inferior o ventral destaca, lateralmente, 2 prominencias longitudinales que corresponden a los músculos genioglosos. Como se había mencionado, la lengua consta de 17 músculos, 8 pares y 1 impar (fig. 11). El músculo geniogloso se inserta por delante en la cara posterior (interna) de la mandíbula, en las apófisis geni superiores y a partir de esta inserción, las fibras superiores se dirigen hacia la punta de la lengua mientras que las inferiores terminan en el borde superior del cuerpo del hueso hioides. Su acción es la de impulsar hacia delante la punta de la lengua si se contraen las fibras superiores. Si lo hacen todas sus fibras entonces empuja la lengua contra el suelo de la boca. El musculo hiogloso está situado en la parte lateral de la lengua. Sus fibras se insertan por abajo en el cuerpo del hueso hioides, cerca del asta menor, y en la cara superior del asta mayor, desde ahí ascienden verticalmente y se distribuyen en abanico, para terminar en el tabique lingual. Su acción es el descenso y retracción de la lengua. El músculo glosofaríngeo (faringogloso) constituye el fascículo lingual del constrictor superior de la faringe. Se inserta por detrás en el rafe posterior de la faringe. Desde esa inserción, sus fibras se dirigen hacia el borde lateral de la lengua, donde se mezclan con las del estilogloso, longitudinal inferior y geniogloso. Este músculo atrae la lengua hacia atrás y hacia arriba.

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El músculo palatogloso o glosoestafilino se inserta por arriba en el velo del paladar. Sus fibras, al descender, forman el arco palatogloso (pilar anterior del velo palatino). Finalizan en el borde lateral y en el espesor de la lengua. Su acción es impulsar la lengua hacia arriba y atrás, además estrecha el istmo de las fauces. El músculo estilogloso es un musculo largo, que se inserta por detrás de la apófisis estiloides y del ligamento estilomandibular. Sus fibras terminan en un amplio abanico en la cara dorsal de la lengua. Este músculo ensancha la lengua al impulsar la raíz de la lengua hacia arriba y atrás. Otros músculos que se pueden encontrar en la lengua son: músculo transverso, músculo amigdalogloso, músculo longitudinal inferior y músculo longitudinal superior.

fig. 11 - Músculos de la lengua. Extraído de Netter (2000).

1.4.4. Mandíbula: Este elemento anatómico constituyente del tracto resonancial es muy importante ya que sus movimientos no sólo contribuyen en la modelación del sonido sino que también intervienen de manera importante en la articulación del habla.

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La mandíbula (fig. 12) presenta una parte media, el cuerpo, y dos partes laterales y posteriores llamadas ramas. En la cara interna del cuerpo se encuentran inserciones musculares que permiten la relación de la mandíbula con el hioides y por lo tanto también con la laringe a través de los músculos genihioideos y los músculos milohioideos. También se relaciona con la lengua a través de los músculos genioglosos. Además en el borde inferior del cuerpo existe una inserción para el vientre anterior del músculo digástrico que relaciona a la mandíbula con la base del cráneo. En cuanto a las ramas no presenta relación con el aparato vocal propiamente tal, pero sí, se encuentran las inserciones principales de los músculos masticadores (músculos masetero, pterigoideo medial, pterigoideo lateral y temporal) que permiten realizar movimientos mandibulares.

fig. 12 - Mandíbula y sus Inserciones Musculares

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Los movimientos de la mandíbula se realizan gracias a la articulación temporomandibular y estos son: a) antepulsion y retropulsión; b) Ascenso y descenso; y c) Lateralidad o diducción 8. La articulación temporomandibular está sujeta por la musculatura de la masticación (fig. 13), que tiene como acción principal conjunta la de elevar la mandíbula cerrando así la boca. Cuando esta musculatura se relaja se produce el descenso de la mandíbula y, por tanto, la abertura de la boca 8. Músculos de la masticación Masetero Temporal

Pterigoideo lateral (externo) Pterigoideo medial (interno)

Eleva la mandíbula cerrando fuertemente la boca Es el más potente elevador de la mandíbula, cerrando con fuerza la boca. Sus fibras posteriores llevan la mandíbula hacia atrás. Lleva hacia delante la mandíbula y produce su descenso Es sinérgico del temporal y el masetero produciendo la elevación de la mandíbula.

fig. 13 - Cuadro resumen de la acción de los músculos de la masticación. Extraído de Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

1.4.5. Velo del paladar: El velo del paladar es un tabique musculomembranoso móvil que puede imaginarse como una válvula que al elevarse impide que el aire pase por la nariz. Presenta 2 pliegues curvilíneos, los arcos palatogloso y palatofaringeo o, pilar anterior y posterior del velo del paladar. Como se menciona anteriormente, los pilares anteriores circunscriben con la raíz de la lengua un orificio, el "istmo de las fauces", que constituye el límite entre la faringe y la boca. Cabe destacar que el tercio anterior del velo del paladar, o paladar blando, es fibroso, mientras que los dos tercios posteriores sólo son musculares. Está compuesto por una aponeurosis palatina que constituye el armazón del velo del paladar, del que ocupa su mitad anterior. El velo del paladar (fig. 14) contiene 5 músculos a cada lado (fig. 15): el músculo tensor del velo del paladar (periestafilino externo), músculo elevador del velo del paladar (periestafilino interno), músculo palatofaringeo (faringoestafilino). También se encuentra el músculo uvular (palatoestafilino o ácigos de la úvula) y el músculo palatogloso (glosoestafilino). 8

Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”.

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Estructura y Función del Tracto Resonancial - Diplomado en Habilitación Vocal

fig. 14 - Músculos del Velo del Paladar. Extraído de Netter (2000).

Músculos del velo del paladar Tensor del velo del paladar (periestafilino externo) Elevador del velo del paladar (periestafilino interno)

Palatofaringeo (faringopalatino, faringoestafilino)

Musculo de la úvula (palatoestafilino) Palatogloso (glosopalatino, glosoestafilino)

Tensa el velo del paladar y contribuye a la abertura de la trompa auditiva o de Eustaquio Eleva el velo del paladar y lo lleva hacia atrás, por ejemplo, durante la succión de líquidos. Abre, al mismo tiempo, el orificio faríngeo de la trompa auditiva Se sitúa en el espesor del arco palatofaringeo (pilar posterior del velo del paladar). Desciende el velo del paladar y estrecha el istmo de las fauces. A su vez eleva la faringe y la laringe. Eleva la úvula palatina Ocupa el espesor del arco palatogloso (pilar anterior del velo del paladar). Desciende el velo del paladar y estrecha el istmo de las fauces.

fig. 15 - Cuadro resumen de la acción de los músculos del velo del paladar. Extraído de Torres Begoña, “Anatomía Funcional de la Voz”. 20

Relaciones entre Estructuras del Tracto Resonancial - Diplomado en Habilitación Vocal

2. Relaciones entre las Estructuras del Tracto Resonancial En el presente capítulo se describirán las diversas relaciones que pueden existir entre las estructuras que componen el tracto resonancial. Como se explicó anteriormente, las estructuras del tracto vocal se encuentran interrelacionadas entre sí a través de uniones musculares y articulares. Algunas de estas estructuras, como el hueso hioides, se relacionan con más de una estructura al mismo tiempo, por lo que cualquier cambio de posición o movimiento, debido a alguna contracción muscular, influenciará funcionalmente a la estructura vecina. Negus (1949) señala que el tracto vocal supralaríngeo consiste en dos tubos de dimensiones variables que se encuentran parcialmente separados (fig. 16): (1) un tubo anterior, de componente horizontal, que se extiende desde la parte anterior de los labios a la pared orofaríngea posterior, detrás del paladar blando (SVTh), y (2) un componente vertical posterior (SVTv), desde la nasofaringe (sobre el paladar blando) hasta las cuerdas vocales 9.

fig. 16 - Diagrama de sección parasagital a través del complejo orofaríngeo humano. Los volúmenes de los componentes vertical y horizontal del tracto vocal supralaríngeo son diferentes. SVTh - componente horizontal del tracto vocal supralaríngeo; SVTv - componente vertical del tracto vocal supralaríngeo; UCM - marcador de canino superior; UMM - marcador del molar superior; LCM - marcador del canino inferior; ATM - marcador anterior de la lengua; PTM marcador posterior de la lengua. Extraído de Hiiemae Karen M. et al, "Hyoid and tongue surface movements in speaking and eating", Archives of Oral Biology 47 (2002) 11–27.

9

Hiiemae Karen M. et al, "Hyoid and tongue surface movements in speaking and eating", Archives of Oral Biology 47 (2002)

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Relaciones entre Estructuras del Tracto Resonancial - Diplomado en Habilitación Vocal

Las variables que se pueden encontrar en este tracto vocal supralaríngeo son: apertura de la mandíbula, apertura y protrusión de los labios, tamaño y posición del estrecho segmento del tracto vocal formado por la lengua, y la apertura del velo del paladar, quienes ajustan la conexión hacia la cavidad nasal en el tracto vocal 10. La calidad de la resonancia depende de la señal originada en la glotis y que se dirige hacia el tracto vocal, que funciona como un filtro acústico. La configuración de los órganos supraglóticos determina las características específicas de resonancia de ese filtro. Las respuestas de resonancia son, básicamente, dependientes del volumen del resonador (fig. 17). Mientras menor es el volumen, más aguda será la frecuencia de respuesta de resonancia, y viceversa. Estas resonancias variarán de acuerdo a si ocurren constricciones que modifican el tracto vocal en relación a la forma, textura y tensión 11.

fig. 17 - El procedimiento para llegar a una aproximación progresiva del área de función del tracto vocal se extrajo de datos de rayos-X. Las figuras de sección transversal están realizadas por una serie de planos perpendiculares a la línea central desde la glotis a los labios. También se dibujó un contorno continuo de la función de área. Extraído de Fant, Gunnart. “Acoustic Theory of Speech Production”, Mouton, Paris, 1970.

La calidad vocal es producto de dos tipos de factores: los intrínsecos y los extrínsecos. Los primeros se relacionan con características anatómicas propias del aparato fonador de determinado hablante. Los factores extrínsecos derivan de ajustes musculares de larga data del aparato fonador intrínseco. Estos ajustes extrínsecos son conocidos 10 Honda Masaaki, "Human Speech Production Mechanisms", NTT Technical Review, 11

Vol. 1 No. 2 May 2003. Midori Eliana et al, "Metallic voice: physiological features", Rev CEFAC, São Paulo, v.6, n.4, 436-45, out-dez, 2004.

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como "settings". El uso del aparato fonador sigue patrones neuromusculares de control voluntario, como resultado de hábitos musculares aprendidos, social e idiosincráticamente, durante la vida del hablante. Un "setting" sería una posición característica recurrente del tracto vocal como consecuencia de un ajuste muscular de larga duración 12. El método de especificar una tarea motora varía en función del fonema. Por ejemplo, en el caso de la /p/, sólo la apertura de los labios y el velo del paladar son específicos; otras variables del tracto vocal no lo son. Las variables del tracto vocal se expresan como una función de las variables de la articulación que representan la configuración de los distintos órganos vocales. Por ejemplo, la variable del tracto vocal para la apertura de labios es una función de la posición de la mandíbula y la altura de ambos labios, y está determinada por una posición relativa de la mandíbula y labios. Cada variable del tracto vocal es, en consecuencia, función de múltiples variables articulatorias, y por lo tanto existen muchas relaciones entre ellos 13. 2.1. Los labios y sus modificaciones: Uno de los elementos del tracto vocal que puede ser modificado son los labios. En situación de reposo, se mantienen en principio en un simple contacto entre sí, pero este puede incrementarse si se eleva su tono muscular. Pueden separarse uno de otro, con lo cual la cavidad bucal se pone en comunicación con el exterior. Esta separación puede producirse por un descenso de la mandíbula. Al alargarse, los labios pueden oponerse a la apertura de la boca, aunque desciende la mandíbula. Las comisuras labiales pueden alejarse una de otra, si se estiran los labios o, al contrario, acercarse. Los labios también pueden evertirse, contactar con los incisivos, recogerse o ser mordisqueados. 2.1.1. Los labios y el canto: La abertura del pabellón bucal está gobernada por el músculo orbicular que llamamos labios. Su gran movilidad le permite incidir fundamentalmente sobre el timbre de las vocales; la abertura de la boca en un plano horizontal provoca timbres abiertos, mientras que si se efectúa en un plano vertical, el sonido vocálico es oscuro. Además la prolongación de la comisura de los labios hacia delante alarga el resonador bucal, adoptando una postura ampliamente conocida por los cantantes, que a menudo recurren al tubado de la voz, sobre todo en los tonos graves, para reforzar su volumen (acrecentar su impedancia reflejada; ver Cap. 3).

12 13

Midori Eliana et al, "Metallic voice: physiological features", Rev CEFAC, São Paulo, v.6, n.4, 436-45, out-dez, 2004. Honda Masaaki, "Human Speech Production Mechanisms", NTT Technical Review, Vol. 1 No. 2 May 2003.

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Relaciones entre Estructuras del Tracto Resonancial - Diplomado en Habilitación Vocal

No obstante, no puede desconocerse que maestros y tratados de pedagogía vocal, sugieren una posición de sonrisa para los labios, diciendo que ello facilita la proyección de la voz hacia la máscara (L. Cocchi). Pero el error proviene de confundir las sensaciones de resonancia que ciertos músculos trasmiten a la región facial y que tiene el carácter de energía disipada, con la verdadera sensibilidad propioceptiva de la presión acústica. Fuera de la actitud tensa de los músculos faciales y articulatorios que deriva del gesto de sonrisa, la ordenación espacial que se obtiene en los pabellones orofaríngeos y la laringe durante esta postura, es contraria a los principios fisiológicos conocidos. Por ejemplo, la emisión condicionada a una posición de labios abiertos sobre un plano horizontal (comisuras hacia atrás, sonriente, como para decir la vocal abierta /e/), proporciona una configuración buco-faringo-laríngea, semejante a la /e/ de la palabra perro (fig. 18). Es decir, posición alta de la laringe, en consecuencia, faringe corta, pero desarrollada en su diámetro a costa del pabellón bucal, que se reduce al mínimo de volumen por el avance del ápice de la lengua hacia el paladar anterior y la retracción de las comisuras de los labios. La posición alta de la laringe provocada por la contracción de los músculos estilofaríngeos, comunica a través de sus fascículos las vibraciones que disipa el cartílago tiroides hacia la región facial, dando una falsa impresión de "resonancia de la voz en la máscara". El timbre es claro, a veces estridente, notándose la ausencia de intensidad en el formante grave y un predominio del timbre extravocálico (estridenciabrillo) sobre el vocálico (sombreado-espesor). Por consiguiente la voz carece de volumen. La emisión condicionada a una posición de labios abiertos en sentido vertical (boca en forma de /o/ o actitud de enojo), tiene las características de las vocales redondas: posición baja de la laringe; faringe desarrollada por su amplitud tanto en sentido vertical como en su diámetro (descontracción de los estilofaríngeos); pabellón bucal e istmo de las fauces ampliados por el descenso del hioides y de la base de la lengua; gran desarrollo de la cavidad bucal anterior, facilitada por la apertura del maxilar inferior, el descenso del ápice de la lengua que se posiciona contra los incisivos inferiores, y la proyección de la comisura de los labios hacia adelante. En dicha conformación, pasará a poseer un timbre semejante al de la palabra "fuego", aunque mucho más parecido al de la /eu/ francesa. En dichas condiciones la energía disipada por el cartílago tiroides será transmitida por los esternotiroideos hacia el alto tórax (no debe ser buscada). Se podrá sensibilizar en cambio, merced a un adiestramiento, las vibraciones de resonancia del paladar anterior producidas por la energía cinética, especialmente las de un largo de onda similar a la capacidad de vibración propia de esa caja de resonancia (entre 2500 y 3500 Hz).

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fig. 18 - Perfil correspondiente a una cantante que cambia de timbre sobre la misma nota: en trazo continuo una /e/ (abierta); en línea punteada una /eu/ (francesa), según Husson. Obsérvese el descenso laríngeo, y el desarrollo de la faringe y de la boca en el segundo caso. Extraído de López W. Temperan, "Las técnicas vocales, análisis acústico y psico-fisiológico de la voz cantada y de la pedagogía vocal". Montevideo 1970.

En cuanto a las proporciones en que puede abrirse la boca para exteriorizar mejor el sonido, deben conciliarse varios factores antagónicos. Por una parte, la mayor abertura bucal favorece la propagación de las ondas al medio exterior, y contribuye al descenso laríngeo conveniente a las emisiones potentes; pero por otra, disminuye el efecto de la impedancia reflejada que es un mecanismo de notable importancia fonatoria (ver Cap. 3). Ahora, como la impedancia crece con la frecuencia del tono de la voz, la conciliación posible para esta antinomia es no abrir mucho la boca en las notas graves y centrales, manteniendo no obstante, bien separados los maxilares, para permitirle una abertura progresiva hacia el agudo 2 o 3 notas antes del pasaje. 2.2. La mandíbula y sus modificaciones: La mandíbula también puede modificar el tracto resonancial. Cuando desciende, se aumenta el volumen de la cavidad bucal. Por otra parte, sus movimientos repercuten en la posición del labio inferior y, sobre todo, en la lengua. Asimismo, puede realizar movimientos de protrusión, de retropulsión y de diducción. Cuando la mandíbula se cierra, la parte más anterior de la lengua se eleva, la parte posterior avanza y la faringe 25

Relaciones entre Estructuras del Tracto Resonancial - Diplomado en Habilitación Vocal

en su porción inferior se agranda 14. Además se debe señalar que los movimientos mandibulares en el habla son algo arrítmicos y de menor amplitud, lo contrario de lo que ocurre durante la deglución 15. 2.3. La Lengua y sus modificaciones: La forma y posición de la lengua en la cavidad oral influencia la forma y las dimensiones de la vía aérea entre el paladar y la superficie de la lengua (Doran y Baggett, 1971). La lengua no puede ser vista como un órgano "independiente". Por el contrario, para casi todas sus funciones, depende de sus vínculos con el hueso hioides y la mandíbula (fig. 19). Este es el complejo hiolingual. También como se ha visto, la lengua está anclada a la mandíbula, el hueso hioides, y base del cráneo por sus músculos extrínsecos 16. Por lo tanto, el comportamiento de la lengua no se puede divorciar de los movimientos del hioides, que está directamente vinculado con el movimiento de la mandíbula. La longitud y la angulación del suelo de la boca en la que el cuerpo de la lengua se mueve son dictadas por esa vinculación. Los movimientos de la superficie de la lengua pueden ocurrir independientemente del movimiento hiomandibular pero sólo dentro de un rango limitado de movimiento de la mandíbula 16.

fig. 19 - Los vínculos funcionales entre la mandíbula, el hioides, y los movimientos de la lengua en la alimentación y el habla. Los movimientos de un elemento afectan a los otros. No se incluyen los labios para la simpleza de la figura, a pesar de ser un importante articulador en el habla. Extraído de Hiiemae Karen M. et al, "Tongue Movements in Feeding and Speech", Sage publications, Nov. 2003. 14

Bailly Gérard et al, "Synergy between jaw and lips / tongue movements: Consequences in articulatory Modelling", 1999.

15 Hiiemae Karen M. et al, "Hyoid and tongue surface movements in speaking and eating", Archives of Oral Biology 47 (2002) 16

Hiiemae Karen M. et al, "Tongue Movements in Feeding and Speech", Sage publications, Nov. 2003.

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En la literatura relacionada con el habla, el foco está en la posición relativa y el movimiento de los articuladores, haciendo énfasis en la superficie de la lengua, el paladar y los labios. Folkins y Kuehn promovieron el concepto de la "bidireccionalidad", en la que reconocen que el movimiento en una parte del sistema afecta a todos los demás 17. Los ajustes linguales incluyen cinco grupos distintos relacionados con: cuerpo lingual, ápice y punta de la lengua, piso de la lengua, movimientos radiales en relación a la posición neutra y movimientos de flexión en el eje coronal. La lengua puede extenderse o estrecharse lateralmente. Su cara superior puede ahuecarse más o menos hasta formar un canal mediante el enrollamiento lateral de sus bordes. Los bordes pueden contactar con las encías o con las arcadas dentales superiores para obturar, más o menos completamente el paso entre la cavidad bucal propiamente tal y el vestíbulo. Su punta puede ser impulsada hacia delante para salir de la boca o aplicarse contra las encías (o contra los dientes). Asimismo, puede incurvarse hacia arriba y abajo, o realizar movimientos laterales. Su raíz puede impulsarse hacia atrás, hacia la pared posterior de la faringe. Su dorso puede elevarse y entrar en contacto con el paladar y con el velo palatino, a fin de ocluir la comunicación entre la faringe y la boca. Según Napadow et al (1999) los cambios en la forma superficial de la lengua, tales como el alargamiento, acortamiento y rotación, se sabe que son el resultado de la contracción de sus músculos intrínsecos 18. Cambios en general de la posición de la lengua en relación al paladar duro son el resultado de cambios en la posición del hioides producido por una actividad diferencial en los músculos del hioides y de los músculos extrínsecos de la lengua (Palmer et al., 1997; Hiiemae and Palmer, 1999). El comportamiento normal de la lengua implica un acortamiento de la base de la lengua en la que el hioides se mueve hacia delante y alarga la dimensión antero posterior de la orofaringe a menos que sea compensado por la contracción de, por ejemplo, los esfínteres faríngeos. Al contrario, el alargamiento de la base de la lengua con un movimiento posterior del hueso hioides puede acortar el lumen antero posterior de la faringe. El mismo efecto también podría ser producido por una expansión posterior de la superficie faríngea de la lengua 18. Las posiciones relativas del hioides y la mandíbula afecta directamente la longitud y el ángulo del suelo de la boca en la que se mueve la masa de la lengua: El aumento de la distancia entre el hueso hioides y de la sínfisis mandibular reduce y alarga el suelo de la boca en relación con la mandíbula, por lo que la posición relativa del cuerpo de la lengua

17

Hiiemae Karen M. et al, "Tongue Movements in Feeding and Speech", Sage publications, Nov. 2003.

18 Hiiemae Karen M. et al, "Hyoid and tongue surface movements in speaking and eating", Archives of Oral Biology 47 (2002)

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será más baja en relación con las filas de dientes. A la inversa, elevando el hioides puede acortar el piso de la boca. Este movimiento facilita el contacto lengua-paladar. Al hablar, los cambios en la forma de la lengua ocurren con un movimiento mandibular relativamente pequeño y con un pequeño cambio en la posición espacial bruta de la lengua. La mandíbula y la lengua, por lo tanto, tienen más independencia durante el discurso. En la producción del sonido, la superficie de la lengua cambia su forma para lograr el contacto de la lengua con el paladar (Perkell, 1969; Kent, 1972). Napadow et al. (1999), utilizando imágenes de resonancia magnética, informaron que la lengua asume configuraciones estereotipadas; se sostiene que esto determina la forma general del tracto vocal 19. Como informó Stone (1990), algunas posiciones de la lengua se estabilizan mediante contactos palatinos. Después de la reconstrucción de las formas superficiales de lengua en 18 sonidos distintos, Stone y Lundberg llegaron a la conclusión de que las formas se podrían agrupar en cuatro categorías (fig. 20), una de las cuales sólo se observó con la consonante /l/; y los otros tres fueron vistos con vocales y consonantes 20.

fig. 20 - Ejemplos de formas de la lengua desarrolladas en el sonido de vocales y consonantes. La imagen superior izquierda es una consonante, la superior derecha es una vocal anterior. La imagen inferior izquierda muestra la forma de otra vocal anterior, y la inferior derecha una vocal posterior. Extraído de Hiiemae Karen M. et al, "Tongue Movements in Feeding and Speech", Sage publications, Nov. 2003. 19 Hiiemae Karen M. et al, "Hyoid and tongue surface movements in speaking and eating", Archives of Oral Biology 47 (2002) 20

Hiiemae Karen M. et al, "Tongue Movements in Feeding and Speech", Sage publications, Nov. 2003.

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En la primera categoría, "front-raising", la porción anterior y media de la lengua se elevan, con la formación de una ranura en la línea media posterior extendiéndose hacia la superficie de la orofaringe. Una ranura completa en la línea media con elevados márgenes laterales de la lengua caracteriza la segunda categoría (asociada a "vocales bajas"). La forma tres se describe como "back-raising" y es esencialmente lo inverso de la primera: La porción posterior y media de la lengua son elevadas, a menudo con la aparición de una ranura anterior u hoyuelo 21. Stone y Lundberg (1996) afirman que (a) el geniogloso es un músculo de la línea media que puede influir en la forma de lengua, por ejemplo, crear ranurado en la línea media (y prolongar el cuerpo de la lengua), y que (b) el hiogloso, palatogloso, y estilogloso actúan para disminuir o aumentar los márgenes laterales de la lengua (y retraer el cuerpo de la lengua). Este trabajo sugiere que la distinción entre los músculos "extrínsecos" e "intrínseco" puede ser artificial, una posición mantenida por muchas personas que han realizado trabajos en relación a la lengua 21. 2.3.1. La lengua y el canto: La lengua ha sido llamada por los fonetistas la constructora del lenguaje. Su enorme masa muscular descansa por la base sobre el hueso hioides, suspendido inmediatamente sobre la laringe, por lo que su descenso contribuye a aumentar el volumen de la boca. Como a su vez hace de pared frontal al emicilindro faríngeo, cuando se retrae hacia atrás disminuye el diámetro de esta cavidad de resonancia. Nunca está de más repetir la importancia que reviste el que permanezca dócil y acotada sobre el maxilar inferior; apoyado su ápice suavemente contra los incisivos inferiores; evitar sus grandes excursiones durante la articulación; y obligarla a conservar una pasividad casi absoluta durante la emisión de las vocales prolongadas. Durante el habla los movimientos de la lengua son tributarios de la vocal o consonante articulada. Sus grandes desplazamientos son por esto inevitables. Se eleva en el ápice y desciende en el dorso para los fonemas palatales (/i/, /e/); a la inversa, baja en el ápice y se eleva en el dorso para los faríngeos (/a/, /o/, /u/). Pero en el canto, la lengua no ocupa una posición idéntica a la del habla, sino tan solo aproximada. Sus desplazamientos son mucho menos acusados, y aun entre vocales opuestas en el triangulo de Hellwag (/u/ - /i/) gracias a la eufonía muy particular que caracteriza la voz cantada, no existen las diferencias de postura notables señaladas para el habla (fig. 21).

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Hiiemae Karen M. et al, "Tongue Movements in Feeding and Speech", Sage publications, Nov. 2003.

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fig. 21 - Perfiles obtenidos de una cantante: a) para la emisión de la /i/ del habla; en b) en el canto después de su transformación en /u/ (francesa). Compárese el desarrollo de la faringe, la altura de la laringe y la "papada", durante el canto. Extraído de López W. Temperan, "Las técnicas vocales, análisis acústico y psico-fisiológico de la voz cantada y de la pedagogía vocal". Montevideo 1970.

El cantante debe ser dueño de su lengua. Toda contracción en ella se refleja a nivel de la musculatura laríngea impidiendo su flexibilidad para ascender y descender durante la articulación; y toda excesiva flojedad impide la acción de la musculatura que baja el bloque laríngeo, por lo que la emisión resulta blanca y chata. Si analizamos uno de los perfiles obtenidos en las radiografías de grandes cantantes rusos y franceses, publicada por el Instituto de Gneassine de Moscú y por el Dr. Djian de la Facultad de Ciencias de París (fig. 22), podemos ver que en la emisión de un agudo (sobre la nota de pasaje), el dorso de la lengua tiende a elevarse y a rebatirse hacia delante; es decir, movilizando su masa muscular hacia la boca, en forma bastante similar al perfil que durante al habla corresponde a la vocal /u/ (prescindiendo de la diferente abertura bucal).

fig. 22 - Perfil obtenido por Husson durante la "cobertura" de una A sobre una nota de pasaje. En línea continua durante el habla; en línea punteada durante el canto. Extraída de López W. Temperan, "Las técnicas vocales, análisis acústico y psico-fisiológico de la voz cantada y de la pedagogía vocal". Montevideo 1970. 30

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Es obvio, por otra parte, que si la lengua se aplana en el dorso su cuerpo retrocede hacia la faringe estrechando su diámetro. De allí que ninguna vocal abierta sea conveniente para educar la voz. Pero como la experiencia docente indica que es muy difícil manejar este órgano con plena conciencia de sus desplazamientos, no somos partidarios de sugerir ningún método directo para su educación. En todo condicionamiento vocal siempre será preferible usar métodos indirectos que faciliten adquirir la eufonía apropiada al canto, y prescindir de manejar los músculos buco-faringolaríngeos. 2.4. La faringe, el velo del paladar y sus modificaciones: En cuanto a lo que sucede con el velo del paladar, éste puede elevarse para obturar la comunicación entre la nasofaringe y la cavidad nasal, mientras que a la vez amplía el paso entre la faringe y la cavidad bucal. A la inversa, puede descender e interrumpir así, juntamente con la elevación del dorso de la lengua, la comunicación entre la laringe y la cavidad bucal. Sin embargo, los efectos de los ajustes velofaríngeos no se restringen solamente a una determinación de la resonancia nasal. El descenso del velo en la voz nasal afecta a otros ajustes. Por ejemplo, el músculo palatofaringeo tiene conexión con el cartílago tiroides. Durante su contracción influencia el modo de vibración de las cuerdas vocales 22. Ajustes de los pilares determinan una constricción del tracto vocal en sentido coronal. La mayor función, en el habla, es tirar el velo hacia abajo aproximando los dos arcos, lo que produce una constricción del tracto vocal en la orofaringe. Una constricción medial de los pilares está relacionado con una constricción faríngea inferior, tensión glótica y generalmente, elevación laríngea, sugiriendo un estado general de tensión muscular. La participación más frecuente de los pilares en relación a la calidad de la voz está relacionado con la voz nasal 22. La complejidad de los movimientos del pabellón faringobucal es enorme, como puede comprobarse mediante la revisión de las posibilidades de desplazamiento de cada uno de los órganos móviles que lo componen. La faringe es capaz de estrecharse lateralmente y de delante atrás gracias a la acción de los músculos constrictores de la faringe y a la retropulsión de la base de la lengua. Los movimientos de inclinación anterior y de retroceso de la cabeza (flexoextensión) también reducen el diámetro anteroposterior de la faringe. La dimensión vertical de la faringe varía con los movimientos de elevación y de descenso de la laringe. Este volumen puede aumentar asimismo con la separación de

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Midori Eliana et al, "Metallic voice: physiological features", Rev CEFAC, São Paulo, v.6, n.4, 436-45, out-dez, 2004.

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las mandíbulas y con la tensión de los músculos suprahioideos e infrahioideos, como sucede en el bostezo. En una secuencia pronunciada de las vocales /ieaou/ (fig. 23) se puede observar que en la región del paladar duro, las distancias son bastantes estables durante cada vocal y se mueve rápidamente hacia la configuración de la siguiente vocal. Por el contrario, en la región del paladar blando y en la faringe, la deformación parece ser más gradual, excepto en la transición desde la /e/ a la /a/ que involucra modificaciones más grandes de la forma promedio del tracto vocal. La laringe va descendiendo durante la producción de esta secuencia (fig. 24) 23.

fig. 23 - Adquisición en tiempo real de una repetición de la secuencia /ieaou/ pronunciada por un hablante masculino. Las 16 imágenes representan un total de 3,2 seg. (una imagen cada 200 ms). Extraído de Demolin Didier et al, "Real time MRI and articulatory coordination in vowels", 2002.

Vocal Altura laríngea (mm)

/i/ 33.1

/e/ 31.6

/a/ 22.6

/o/ 19.7

/u/ 17.6

fig. 24 - Posición de la laringe en mm (valores menores significa una posición más baja). Extraído de Demolin Didier et al, "Real time MRI and articulatory coordination in vowels", 2002.

Un resonador de superficie rígida enfatiza las frecuencias altas. Una constricción del tracto vocal de sus músculos genera una voz tensa y estridente. Esto está relacionado con la hipertonicidad de los constrictores faríngeos y con la elevación de la laringe, lo que reduce tanto la longitud como el ancho de la faringe. La superficie de la faringe se volvería tensa debido a una constricción faríngea fuerte, lo que produciría una estructura resonancial ideal para acentuar la resonancia de frecuencias altas. Está muy relacionado con el foco resonancial faríngeo y determinado por constricciones faríngeas, elevación del dorso de la lengua, labios en posición de sonrisa, elevación laríngea y constricción aritenoepiglotica 24. 23 24

Demolin Didier et al, "Real time MRI and articulatory doordination in vowels", 2002. Midori Eliana et al, "Metallic voice: physiological features", Rev CEFAC, São Paulo, v.6, n.4, 436-45, out-dez, 2004.

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Una faringe amplia ha sido señalada como crucial en la producción de una voz económica y saludable, en cambio que una faringe estrecha ha sido relacionada a una producción vocal hiperfuncional. Una resonancia faríngea está relacionada con una constricción de la faringe y de los pilares, y una voz gutural, relacionada con una elevación laríngea, y también, producto de una constricción faríngea inferior. En el primer caso está relacionado con constricción de faringe media y, en el segundo, con constricción de faringe inferior y laringe superior, con un movimiento posterior e inferior de la lengua 25. 2.4.1. La faringe, el velo del paladar y el canto: El hemicilindro membranoso que llamamos faringe recibe en la porción media de la hipofaringe al órgano de la emisión; por lo que los desplazamientos de la laringe hacia arriba o hacia abajo de su posición de reposo, provocan el acortamiento o el alargamiento de la porción de ducto que actúa como cavidad de resonancia. Su influencia sobre la vocalidad es menos notable que la del pabellón oral, ya que eliminando por medio de filtros especiales el formante que la boca proporciona a la voz, la diferencia tímbrica entre las vocales se destruye: el mismo procedimiento aplicado sobre el formante faríngeo, parece tan solo aportar cambios de timbre dentro de un mismo tipo de vocal. Por ejemplo, las vocales emitidas con faringe desarrollada en su diámetro y su altura (caso especial del canto), se vuelven oscuras o redondas. En cuanto al istmo linguovelar que a modo de pasaje une la faringe con la boca, desempeña un importante papel fonatorio. Si el velo y la úvula se contraen hacia atrás durante la emisión y obstruyen el pasaje de la orofaringe a la rinofaringe, el sonido encuentra expedito su camino hacia la cavidad bucal, y la voz adquiere características definitivamente orales. Si por el contrario queda relajado y la úvula pende sobre el dorso de la lengua, parte o toda la energía acústica pasa a la rinofaringe, y de aquí a las anfractuosidades del pabellón nasal. En el primer caso (boca cerrada) existe una nasalización total; en el segundo una buco nasalización. 2.5. El hueso hioides y sus modificaciones: El hueso hioides, también como se ha mencionado, se relaciona íntimamente con distintos elementos del tracto resonancial, esto debido a sus múltiples inserciones musculares. El hioides nunca está completamente estático, se mueve en una pequeña área incluso cuando no ocurre un movimiento visible de la mandíbula. Para producir un sonido complejo, por ejemplo en la "lectura del abuelo", el hueso hioides adopta un dominio de movimiento más anterior en comparación a la deglución. Claramente, este 25

Midori Eliana et al, "Metallic voice: physiological features", Rev CEFAC, São Paulo, v.6, n.4, 436-45, out-dez, 2004.

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dominio de posición anterior para el habla continua refleja un incremento en la dimensión anteroposterior de la hipofaringe en comparación con la dimensión durante la alimentación 26. Los movimientos del hioides es el resultado de cambio en las posiciones relativas, y la distancia entre el hueso hioides y la sínfisis mandibular, que, a su vez, depende de la posición de la mandíbula con respecto al cráneo. Análisis de datos experimentales muestran que el hioides puede viajar hacia arriba y hacia delante hacia una lenta abertura de la mandíbula, y que se puede tirar bruscamente hacia atrás de una mandíbula con una amplia apertura (Hiiemae et al, 2002;. También ver Carlsöö, 1956; Pancherz et al., 1986). También es evidente que la geometría de la relación entre el hueso hioides y la mandíbula en el hombre es tal que sus posiciones relativas se ven afectados por la dirección y la amplitud de movimiento de la mandíbula (Folkins y Kuehn, 1982) 27. 2.6. La laringe y sus modificaciones: Los ajustes laríngeos son aquellos relacionados a la fonación propiamente tal. Son tres los parámetros de control de la tensión muscular laríngea: tensión aductora, compresión medial y tensión longitudinal. Aquí también se incluyen ajustes supraglóticos que determinan considerables alteraciones de forma y dimensión del ventrículo laríngeo, o ventrículo de Morgagni, con variaciones importantes en su forma y dimensión, lo que influye en la producción de diferentes calidades vocales. Movimientos de anteriorización y posteriorización de la epiglotis y contracción o relajación de los pliegues aritenoepiglóticos, alteran la dimensión del ventrículo laríngeo. Constricciones en las cavidades supraglóticas pueden determinar percepción de nasalidad 28. 2.6.1. La laringe y el canto: En 1601 el médico italiano Fabrizio D'Acquapendente afirmó que, durante las circunstancias especiales de la voz cantada, la laringe ascendía para la emisión aguda y se mostraba estacionaria en su lugar de reposo para la emisión de los graves y centrales. Husson demostró el error de los que estimaban el ascenso laríngeo como inevitable a toda emisión aguda, mediante el aporte de radiografías y tomografías obtenidas de excelentes cantantes de voz potente, en los cuales se verificaba todo lo contrario. Es decir, que la laringe desciende para la emisión de los graves y centrales, y que permanece en dicha posición o aún desciende más para los agudos (fig. 25). Es importante aclarar que husson plantea este hecho sobre voces entrenadas . 26 27 28

Hiiemae Karen M. et al, "Hyoid and tongue surface movements in speaking and eating", Archives of Oral Biology 47 (2002) Hiiemae Karen M. et al, "Tongue Movements in Feeding and Speech", Sage publications, Nov. 2003. Midori Eliana et al, "Metallic voice: physiological features", Rev CEFAC, São Paulo, v.6, n.4, 436-45, out-dez, 2004.

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fig. 25 - Perfiles de la vocal /a/ obtenidos sobre un cantante: en a) durante el habla normal; en b) durante el canto a plena voz. Véase la diferente altura de la laringe y las posturas del velo, la lengua, los labios y el cuello. Extraído de López W. Temperan, "Las técnicas vocales, análisis acústico y psico-fisiológico de la voz cantada y de la pedagogía vocal". Montevideo 1970.

Fisiológicamente es fácil demostrar que por acción de ciertos músculos (estilofaríngeos, esternotiroideos), la laringe puede alzarse o descender, aun durante la actividad fonatoria. En general, tiende a bajar durante la última etapa de una inspiración profunda; para las vocales oscuras (/u/, /o/, /eu/); ciertas consonantes sonoras (/l/, /m/); y en el canto a boca cerrada. Tiende a subir durante la deglución; para la emisión de las vocales abiertas (/a/, /o/, /e/); y especialmente para las vocales agudas (/i/, /e/). En el caso particular del canto, la laringe observa una posición de ascenso respecto a la posición de reposo en las voces incultas y en aquellas educadas sobre una eufonía preferentemente abierta (a débil impedancia reflejada; Cap. 3). Según el Maestro L. Cocchi: "Se puede establecer como principio general que la posición laríngea más conveniente en el canto es aquella media, o sea, algo más baja que la que ocupa normalmente en la posición de reposo. Tal posición lleva a la redondez de la cavidad bucofaríngea, buscada en el canto para mejorar cuantitativamente y cualitativamente el sonido vocal. Dicha posición debe ser en lo posible conservada, buscando, sin recurrir a la rigidez, evitar a la laringe los frecuentes sobresaltos debidos a las irregularidades del timbre. Los fines pedagógicos que se persiguen en las técnicas vocales que promueven un acentuado descenso del órgano emisor, están relacionados con el desarrollo del volumen de la faringe, que acrecienta los formantes graves o el sombreado de la emisión. A su vez, están íntimamente vinculados con la realización del mecanismo del pasaje, pues anticipan las circunstancias dentro de las cuales este se produce automáticamente. Sin la laringe 35

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suficientemente baja en la emisión de los centrales, el mecanismo de tracción que caracteriza la cobertura del sonido se hace dificultoso, cuando no prácticamente imposible. En efecto, el balanceo del tiroides sobre el cricoides es mucho más fácil cuando los esternotiroideos bajan el bloque laríngeo; porque colaboran en tirar hacia abajo el primer cartílago, promovido por los cricotiroideos.

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3. Impedancia Acústica del Tracto Vocal Cuando se habla del concepto de impedancia se puede decir en términos muy generales que es considerada como la dificultad para hacer que un sistema se mueva. Dentro del sistema fonatorio se pueden identificar dos sistemas de impedancia: la impedancia glótica (ejercida por la aducción de las cuerdas vocales) y la impedancia del tracto vocal (controlada por los gestos de los órganos fonoarticulatorios: constricciones, ensanchamientos, alargamientos y acortamientos del tracto). En relación a la segunda, Husson plantea tiempo atrás dos principales configuraciones del tracto vocal: con forma de megáfono (P1, fig. 26), el cual opone una débil o baja resistencia (o baja impedancia), y con forma de megáfono invertido (P2, fig. 26), el cual opone una alta impedancia acústica. Usualmente los cantantes de música clásica utilizan la segunda configuración (mayor energía vibratoria que en P2) mientras que los cantantes populares suelen utilizar la primera. A este efecto dinámico de los pabellones sobre la fuente de sonido Husson le llama impedancia reflejada.

fig. 26 - La propagación de las ondas de sonido en los pabellones según Husson- Rocard. En P1 la boca ancha no opone ninguna resistencia a la propagación; en P2 existe una fuerte resistencia (impedancia). Extraído de López W. Temperan, "Las técnicas vocales, análisis acústico y psicofisiológico de la voz cantada y de la pedagogía vocal". Montevideo 1970.

Husson ha sido el primero en demostrar que el comportamiento fonatorio de la laringe está íntimamente vinculado con la propagación acústica que se organiza en el seno de las cavidades de resonancia. Cocchi, por otro lado, dice que “el valor que los resonadores asumen en la técnica vocal es doble: por la acción que ellos ejercitan sobre el timbre y por aquella que a través del timbre ejercitan indirectamente sobre los mecanismos laríngeos”. En efecto, no es en vano la acción sinérgica que tienen los músculos de la boca, faringe y laringe. En la didáctica vocal se pueden utilizar las variadas conformaciones de la cavidad faringo-oral para influir sobre los mecanismos laríngeos y favorecer le emisión de ciertos sonidos. 37

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La laringe se encuentra acoplada a un conjunto de cavidades de resonancia que exteriorizan el sonido y cuya misión durante la articulación del habla es dar, por el efecto de resonancia acústica, una diferenciación tímbrica en los sonidos vocálicos. Estas cavidades además de propagar el sonido, ofrecen una resistencia al pasaje de energía acústica: impedancia. Es por esto que tanto el timbre de las vocales como la impedancia a la propagación del sonido son producto de la variación de volumen de las cavidades bucofaringo-nasales durante la articulación. El efecto principal de la impedancia es el de disminuir la amplitud del movimiento vibratorio que se propaga. Husson, analizando ondas electroglotográficas proyectadas sobre una pantalla radioscópica, comprobó los efectos de la impedancia reflejada sobre los mecanismos laríngeos y respiratorios, en donde concluye que, a mayor impedancia reflejada la laringe varía la forma de los acoplamientos glóticos, volviéndose “más espesos y menos firmes”, lo que daría como resultado voces potentes, plenas, pero de mordiente atenuado. Este autor plantea que un timbre oscuro, constricción labial (megáfono invertido) y frecuencia de emisión ascendida producen un aumento de la tasa de impedancia reflejada y un descenso en el valor de los formantes del tracto vocal, y a partir de esto Husson saca algunas conclusiones dentro de las que destaca el hecho de que el timbre de la voz regula el rendimiento tanto en intensidad como en extensión tonal. Las vocales oscuras y redondas que oponen una alta impedancia determinaron las voces potentes y extensas en el romanticismo musical, mientras que el uso de las vocales claras y abiertas dieron origen a técnicas de escaso volumen y extensión tonal. Husson también señala que la inertancia reflejada actúa como un mecanismo protector en la mecánica laríngea. Señala que en escalas ascendentes, el tono de los acoplamientos glóticos crece rápidamente y llega a valores muy elevados a nivel del pasaje. Sobre estas notas y en tales condiciones el periodo vibratorio de las cuerdas vocales es poco amplio y tiene una duración muy corta, pudiendo producir un golpe glótico y en efecto un daño del tejido a nivel de los pliegues vocales. El hecho de existir una impedancia reflejada “suficiente” a nivel laríngeo durante la emisión de los sonidos cubiertos provoca una ligera caída en el tono glótico y, en consecuencia, un aumento de la amplitud y duración de la fase de separación de las cuerdas vocales en cada periodo. El golpe resultante a cada contracción disminuye y con él, el riesgo de dañar el músculo vocal. Por lo tanto, la impedancia reflejada actuaría también como mecanismo protector de las cuerdas vocales. Otro elemento que Husson tomaría en cuenta a la hora de hablar de impedancia reflejada, sería la nasalidad como cualidad de la voz y como herramienta para el 38

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entrenamiento y la técnica vocal. Ésta última aumenta el volumen o espacio de las cavidades de resonancia ya que se agregan las fosas nasales al recorrido del tracto vocal. Existe un aumento considerable de la impedancia reflejada que, visto desde la perspectiva del mecanismo protector, contribuye a producir una notable distensión de la musculatura glótica, sin embargo la caída del tono muscular resulta excesiva, provocando una pérdida del mordiente de la voz, la cual se vuelve opaca y con menos proyección, interfiriendo en el rendimiento fonatorio. Ya conociendo en términos genéricos la acción de la impedancia del tracto vocal, se detallará más profundamente el concepto haciendo alusión a términos estudiados y acuñados por Titze desde hace algunos años, quien señala que la impedancia está compuesta por dos grande partes: La resistencia y la reactancia. Impedancia resistiva (resistencia): Ocurre cuando el estimulo y la respuesta están en fase quiere decir que no hay demora o adelanto de tiempo entre ellos. Por ejemplo, si una puerta se abre exactamente al mismo tiempo que la gente llega a la casa, no hay demora en permitir que entren, la impedancia es resistiva. En palabras simples corresponde a la fricción y se relaciona con la disipación de energía acústica, la viscosidad, calor, pérdida de flexibilidad de las paredes, y características de la radiación en la boca. Impedancia reactiva (reactancia): Si la impedancia impone una demora o se adelanta a la respuesta, se dice que tiene un componente reactivo o en palabras más simples, que tiene reactancia. En otras palabras, la reactancia almacena energía acústica momentánea por la inercia y “mueve” un sistema. La reactancia a su vez puede ser subdividida en reactancia inertiva (positiva) o reactancia complaciente (negativa): Inertancia o compliancia.  

Reactancia Inertiva: Resulta de una demora en la respuesta. Es aquella que facilita la vibración de las cuerdas vocales. Reactancia Complaciente: Resulta de un adelanto de la respuesta.

Considerando como ejemplo la puerta de una casa, si ésta se abre exactamente al mismo tiempo que la gente está entrando en la casa, la puerta solo tiene resistencia para el tráfico, medido por el tamaño de la apertura. Sin embargo, si un timbre debe ser tocado y la gente se enfila antes de que cualquiera pueda entrar, la puerta se caracteriza por tener una reactancia inertiva adicional. Hay inercia (demora) en la respuesta de permitir a la gente entrar a la casa. Por el contrario, si un sensor óptico ubicado encima de la puerta anticipa la multitud abriendo la puerta antes de la llegada de cualquier persona, la puerta se caracterizaría por tener una reactancia complaciente 29.

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Titze Ingo R. et al, "Vocology The Science and practice of Voice Rehabilitation". Cap. 10. NCVS, 2012.

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La resistencia acústica es un tipo de impedancia que se asocia a la disipación de energía, aunque no existe tiempo de demora entre el estímulo (presión aplicada dada la corriente de aire) y la respuesta (fricción entre las partículas), la velocidad es constante. Ocurre un fenómeno de “arrastre” entre partículas que se adhieren a las paredes de un tubo cuya movilidad es menor que la de las partículas centrales, pero la proporción estímulo- respuesta se mantiene en fase (fig. 27.1a). Un tubo estrecho permitirá el paso de un menor flujo aéreo, por lo que la impedancia del flujo del tubo (resistencia) es inversamente proporcional al diámetro de éste. Se puede observar (fig. 27.2a) cómo la presión (estímulo) y el flujo de aire (respuesta) alcanzan sus picos y cruzan la línea media (valor 0) al mismo tiempo, lo que indica que ambas curvas están en fase, no hay ni demora ni adelanto en la respuesta de las partículas. (Recordar el ejemplo del principio en donde una puerta que se abre al mismo tiempo que llega la gente permite que el flujo de personas avance, solo entorpecido por el tráfico de gente (frecuencia). La Inertancia es un tipo de impedancia reactiva. Es una propiedad acústica de una masa de aire siendo movilizada de forma no constante (acelerada y desacelerada) por una presión de origen (oscilación) (fig. 27.1b). En otras palabras, se puede entender como la resistencia al cambio que oponen las partículas de una masa de aire. Se puede observar (fig. 27.2.b) que el flujo de aire está retrasado (hay demora en la respuesta debido a la inercia de las partículas de aire). (Recordar el ejemplo del principio en donde la gente debe tocar el timbre y esperar que abran para poder pasar). En acústica, la Inertancia es una propiedad cuyo valor es proporcional a la frecuencia, por lo que se podría calcular la reactancia inertiva de un cuerpo mediante la siguiente fórmula: X= I= (2). Donde "I" es una constante de proporcionalidad llamada Inertancia,  es la frecuencia de radiación (radianes/s), 2 es una constante (6.28318), y  es la frecuencia cíclica (en Hz) 30. Por otro lado, la Inertancia (I) por si sola puede ser calculada como el producto de la densidad de la columna de aire () x su longitud (L) en la dirección del desplazamiento / el área transversal perpendicular a la dirección del desplazamiento (A): I=L/A 31. La compliancia acústica de una corriente de aire se refiere a la compresibilidad de las partículas de aire contenidas en un espacio por causa de una presión aplicada, permitiendo que las partículas de aire puedan moverse dentro del espacio ocupado por otras partículas a la vez. 30 31

Titze Ingo R. et al, "Vocology The Science and practice of Voice Rehabilitation". Cap. 10. NCVS, 2012. Titze, "Acoustic Interpretation of resonant voice", 2001

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La reactancia complaciente también depende de la frecuencia pero es inversamente proporcional a ella. De esta manera, una puerta con censor óptico en donde el tráfico de gente es alto, la reactancia será mínima ya que la puerta permanecerá abierta la mayoría del tiempo anticipando la llegada de las personas. X= (1/C) 1/= (1/C) 1/2

Donde C es la compliancia

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.

Por otro lado, la compliancia acústica puede ser calculada como el resultado de la longitud efectiva del tracto (L) x su área transversal (A) / la densidad de la columna de aire () x la velocidad del sonido del aire al cuadrado (c): C=LA/c2 33. Se muestra (fig. 27.2.c) cómo el flujo de aire (respuesta) se anticipa al estímulo que lo provoca (recordar el ejemplo del inicio del sensor óptico de la puerta que anticipa la llegada de la gente). Se muestran (fig. 27.3) los componentes de la impedancia (resistencia y reactancia) en diferentes curvas. La resistencia es siempre positiva, pero la reactancia adopta ambos valores (positivo la inertancia y negativo la compliancia). Cualquier frecuencia para la cual la reactancia repentinamente cambia de positivo a negativo es conocida como frecuencia de resonancia, o frecuencia formántica del tubo. Frecuencias formánticas: Son aquellas para las cuales la resistencia tiene su máximo valor. Solo se han mostrado dos formantes en la figura 27.3 (F1 y F2), aunque teóricamente son infinitos. Para un tubo de 17.5 cm de largo y un diámetro uniforme, las primeras dos frecuencias formánticas ocurren en los 500 y 1500 Hz. Se debe tener presente que el tracto vocal posee zonas de impedancia inertiva y zonas en donde es complaciente. En la figura 27.3 de 0 a 500 Hz hay Impedancia inertiva, de 500 a 1000 es complaciente, luego de 1000 a 1500 vuelve a ser inertiva y de 1500 a 2000 Hz es complaciente otra vez. Según lo planteado por Titze, la resonancia (formante del tracto vocal) ocurre donde el valor de la reactancia es cero y donde existe un máximo valor de la curva de resistencia. La resonancia ocurre cuando casi toda la energía del tracto vocal es disipada por varios mecanismos resistivos y casi ninguno es guardado en la parte reactiva de la impedancia. Por otro lado, la curva de reactancia muestra el pico de su parte inertiva (positiva) justo al lado izquierdo del pico de la resistencia, coincidiendo esto además con la zona justo antes del valor de la primera resonancia o formante (F1).

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Titze Ingo R. et al, "Vocology The Science and practice of Voice Rehabilitation". Cap. 10. NCVS, 2012. Titze, "Acoustic Interpretation of resonant voice", 2001

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fig. 27.1. - Ilustración de la resistencia (a), Inertancia (b) y compliancia (c) acústica. Extraído de Titze Ingo R. et al, "Vocology The Science and practice of Voice Rehabilitation". Cap. 10. NCVS, 2012.

fig. 27.2. - Relaciones temporales entre presión y flujo en (a) resistencia, (b) Inertancia y (c) compliancia acústica. Extraido de Titze Ingo R. et al, "Vocology The Science and practice of Voice Rehabilitation". Cap. 10. NCVS, 2012.

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fig. 27.3. - Resistencia y reactancia de un tubo uniforme representando el tracto vocal supraglótico. Extraído de Titze Ingo R. et al, "Vocology The Science and practice of Voice Rehabilitation". Cap. 10. NCVS, 2012.

3.1. Implicancia de la Inertancia y compliancia en la oscilación cordal: El tracto vocal inertivo asiste a las cuerdas vocales en su vibracion porque la presion supraglótica que conduce la columna de aire, está en fase con la velocidad de las cuerdas vocales. Tal como se grafica en la figura 27.3b, luego de la aplicación de una presión (línea sólida) se desencadena una respuesta que un tiempo despues alcanza un pico de valor positivo idéntico al del estimulo, aunque retrasado. Por ejemplo, al empujar un columpio que está moviendose con una velocidad determinada, si se empuja desde el punto mas alto que alcanza (velocidad cero), se está favoreciendo al movimiento ya que la dirección de éste y la fase son coincidentes. Cuando el flujo aereo aumenta en la producción de la voz, la presión supraglotica es positiva, esto aumenta la presión a nivel de la glotis y favorece la abducción de las cuerdas vocales. Por el contrario, cuando la glotis se cierra (cuerdas se aducen) el flujo aéreo disminuye y la presión supraglotica es negativa, lo que disminuye la presión en la glotis y ayuda a cerrar las cuerdas vocales. De esta manera, el tracto vocal inertivo provee el mecanismo de tire- empuje asociado al fenómeno de Bernoulli. El umbral de presión fonatoria es descendido por un tracto vocal inertivo (a mayor inertancia, menor umbral de presion fonatoria, facilitando la iniciación y mantención de la vibración cordal). El tracto vocal es un tubo corto y por ende sus valores formánticos son relativamente altos si lo comparamos con el tubo largo de un instrumento musical como

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la trompeta. De esta manera los valores de F1 y F2 estarán lejanos al valor de F0 o frecuencia fundamental y por lo tanto la ayuda de F1 en la oscilación de los pliegues vocales será mínima o nula. Por esto, se requieren estrategias resonanciales que beneficien la interacción entre F0 y F1 y que por ende produzcan un tracto vocal más inertivo. Claramente al hablar no se puede mantener un tracto vocal alargado u ocluido para mantener un TVI, pero si se busca una estrategia global que refuerce los armónicos en forma colectiva. Se cree que cuando los armónicos coinciden exactamente con los formantes es mejor, aunque se plantea también que cuando los armónicos coinciden con los formantes se crea una gran inestabilidad, por lo tanto es mucho más beneficioso que los armónicos estén levemente a la izquierda de los valores formánticos. Los armónicos van a ser mas fuertes a la izquierda de los formantes que a la derecha, dicho de otra forma, en la región donde se tiene reactancia positiva o inertiva es un buen lugar donde tener los armónicos ya que esto ayudará a mantener la oscilación de los pliegues vocales. Por otro lado, el tracto vocal complaciente no favorece la vibración de las cuerdas vocales debido a que la variación de la presión supraglótica no está en fase con el movimiento de las cuerdas. La presión es siempre menor en abducción que en aducción debido a que en apertura ha sido integrado menos flujo que en el cierre. Este aumento constante de la presión sobre la fase abierta produce un empuje en constante aumento pero no una atracción de las cuerdas vocales. Por esta razón, a menudo hay un desplazamiento al registro en falsete con la extensión de las cuerdas vocales existiendo menores amplitudes de vibración cuando el tracto vocal se vuelve complaciente. Tal es el caso cuando F0 excede el primer formante F1, a menos que el sujeto realice ajustes especiales para mantener el tracto vocal inertivo. Titze ha descrito un comportamiento específico para 3 modificaciones del tracto vocal en donde el valor de la Inertancia de éste se ve alterado de manera importante, incluyendo además algunos otros hallazgos en cuanto a aspectos resonanciales. En primer lugar describe un tracto vocal abierto en el extremo de la boca en donde la Inertancia es una función de la frecuencia para un tracto de 17.5 cm de largo y en donde las líneas sólidas representan un área transversal uniforme y las líneas punteadas una constricción del tubo epilaríngeo, siendo éste de 3 cm de longitud y 0.3 cm2 en su área transversal (fig. 28).

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fig. 28 - Inertancia de un tracto vocal cerrado-abierto de 17-5 cm de largo, sin constricción del vestíbulo (líneas solidas) y con constricción del vestíbulo (líneas punteadas). Extraído de Titze, "Acoustic Interpretation of resonant voice", 2001

Tracto sin constricción del vestíbulo: Se puede advertir que la Inertancia no es constante con la frecuencia ya que el movimiento de las partículas de aire no es uniforme a lo largo del tracto, existe un patrón de variabilidad de la Inertancia que depende de las altas frecuencias. Se puede observar un fenómeno descrito anteriormente en el tramo de 500 a 1000 Hz, en donde se dificulta la mantención de la oscilación autosustentada de las cuerdas vocales. Al volverse inertivo otra vez el tracto, el pico de la Inertancia aumenta, sin embargo, siguiendo un patrón dependiente de las altas frecuencias, este pico disminuye a medida que aumenta el valor frecuencial (sin considerar los tramos complacientes del tracto vocal). Tracto con constricción de vestíbulo o tubo epilaríngeo: la Inertancia del tracto aumenta considerablemente en todas las frecuencias del gráfico, pudiendo llegar incluso a doblar el valor de la Inertancia de un tubo uniforme de 17.5 cm de largo si el tracto vocal estuviese constituido únicamente por este tubo epilaríngeo. Lo anterior se debe a la disminución del área transversal (es muy pequeña en este caso). Otro hallazgo importante tiene que ver con que esta vez el tracto se vuelve complaciente solo en una pequeña región frecuencial (aprox. Entre 600 y 700 Hz), lo que permite a las cuerdas vocales mantener una oscilación autosustentada en un rango de frecuencias casi total. Por otro lado se puede encontrar que las 2 primeras frecuencias formánticas se ven elevadas debido a que disminuye la longitud de la sección ancha del tracto por el tubo epilaríngeo. Por último, se debe destacar el valor de Inertancia extremadamente alto justo antes de F3 el cual se explica por la cercanía de F3 y F4 con la frecuencia de resonancia del cuarto de onda del tubo epilaríngeo aislado o formante del cantante (Fe), el cual se ha demostrado que “atrae” otros formantes creando un grupo de frecuencias formánticas descrito por Sundberg el 45

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cual reúne F3, F4 y F5 dependiendo de donde se sitúe Fe en el espectro, mientras más pequeña es el área del vestíbulo más cercano se vuelve el grupo formántico y más se aproxima a Fe. En segundo lugar, Titze (2001) describe un tracto vocal casi cerrado en el extremo de la boca en donde señala el conocido hecho de que ejercicios de oclusión y semioclusión del tracto general una sensación de voz resonante, como por ejemplo obtener información sensorial acerca de lo que está ocurriendo con la conversión energética a nivel del vestíbulo laríngeo. Debido a que cerca de las oclusiones las presiones acústicas son máximas, las sensaciones deberían situarse en las zonas en donde el tracto vocal es pequeño. Por otro lado, señala que en relación a un tracto vocal abierto-cerrado, existen diferencias cualitativas en cuanto al valor de todas las frecuencias formánticas, el cual desciende con un TVSO o TVO. En el caso del tubo epilaríngeo sin constricción (líneas sólidas en la figura 29) se observa un fenómeno cualitativamente similar que en el caso anterior (tubo abierto-cerrado) en donde se alternan regiones de Inertancia y compliancia, decreciendo los picos de Inertancia a medida que aumentan los valores frecuenciales. En un caso de constricción laríngea con tracto cerrado-cerrado, las regiones de compliancia nuevamente se encogen. De interés resulta la región de 300 a 1000 Hz (fig. 29), donde los cantantes producen la mayoría de sus notas altas. Aquí, una amplia región del tracto inertivo es producida entre F1 y F2, así los cantantes pueden utilizar formas de boca ocluida para entrenar la interacción entre tracto vocal y cuerdas vocales en altas frecuencias fundamentales y experimentar una conversión energética efectiva.

fig. 29 - Inertancia de un tracto vocal cerrado-cerrado de 17.5 cm de largo, sin un vestíbulo estrechado (líneas solidas) y con un vestíbulo estrechado (líneas punteadas). Extraído de Titze, "Acoustic Interpretation of resonant voice", 2001.

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Por último, se describe que en un tracto vocal en el cual se realiza tanto constricción del vestíbulo laríngeo como constricción faríngea, se elevan todos los valores o picos de Inertancia a lo largo del rango frecuencial (fig. 30). Para un tracto vocal ocluido, la combinación de constricción del tubo epilaríngeo y faringe tiene un valor devastador, como muestra la figura 30, la Inertancia total es más alta (como en el caso de la boca abierta) pero la región de compliancia va de 200 a 300 Hz, región importante para la voz hablada femenina y cantada masculina. Cuando hay una constricción de la porción faríngea del tubo de resonancia de 3 a 1 cm (7 cm de largo sobre el tubo epilaríngeo), el primer formante se eleva. 2

fig. 30 - Inertancia de un tracto vocal cerrado-abierto y cerrado-cerrado de 17.5 cm de largo, con vestíbulo y faringe estrechados (líneas sólidas) y con solamente el vestíbulo estrechado (líneas punteadas). Extraído de de Titze, "Acoustic Interpretation of resonant voice", 2001.

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De estas descripciones se pueden extraer algunas premisas generales en relación a las modificaciones que favorecen o entorpecen el contacto de las cuerdas vocales y que también pueden influir en aspectos del filtro de la voz: 

Existen diferentes formas para manejar la impedancia del tracto vocal, es decir, existen configuraciones de tracto vocal realizadas a través de diferentes gestos articulatorios que favorecen la formación de un tracto vocal inertivo (TVI).



La Inertancia del tracto vocal es aumentada por el estrechamiento y alargamiento del tracto vocal, pero ambas acciones son gestos articulatorios que afectan la fonética de los sonidos hablados por lo que ha sido necesario estudiar otras modificaciones posibles. El uso del vestíbulo laríngeo (tubo epilaríngeo) constituye una de estas principales soluciones. Este tubo de aproximadamente 2-3 cm en el extremo glótico del tracto, puede sufrir una constricción sin comprometer la articulación por la lengua, velo, mandíbula y labios.

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La compliancia generalmente aumenta con el aumento del área transversal del tracto vocal, mientras que la Inertancia disminuye.

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Una mayor densidad de aire disminuye la compliancia pero aumenta la Inertancia.

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Las funciones vocales mejoran si el tracto vocal se mantiene inertivo, lo que significa que F0 debiera ser ligeramente menor que F1 cuando la boca está abierta (vocales bajas), o F0 debiera estar muy por encima de F1 o cercano a F2 cuando la boca esta casi cerrada. En ambos casos la constricción del tubo epilaríngeo ayuda a mantener el tracto altamente inertivo, lo que es clave para la voz resonante.



La cualidad del Twang no es una cualidad nasal inherentemente, aunque sí puede serlo. El twang es producido por una constricción faríngea (más una constricción del tubo epilaríngeo o vestíbulo), que eleva F1 y da más brillo a la vocal. Produce una gran cantidad de Inertancia en el tracto y podría entonces ser una objetivo claro para lograr la voz resonante.

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Para lograr una constricción del tubo epilaríngeo, las bandas ventriculares no debieran aproximarse, por el contrario deberían retraerse lateralmente y aplanarse verticalmente para formar una pared. Aun es un misterio cómo se logra esto,. Una posibilidad es descender la laringe lo que estrecharía las falsas cuerdas verticalmente. Otra forma sería llevar la lengua hacia adelante también para estrechar las bandas ventriculares en dirección vertical. En ambos casos debiese haber una constricción del ventrículo laríngeo en una dirección anteroposterior y no lateromedial. 48

Impedancia Acústica del Tracto Vocal - Diplomado en Habilitación Vocal



La interacción fuente-filtro es más efectiva si alguna parte del tracto vocal es angosta, como el tubo epilaríngeo; lo que no solo crea el ring vocal o formante del cantante sino también un crecimiento de la intensidad. Si el vestíbulo laríngeo es menor que la faringe en una proporción de 1:6, forma un tubo de resonancia que es independiente del resto del tracto vocal, lo que estaría relacionado con la producción del formante del cantante (Sundberg, 1987). La generación del formante del cantante provee un refuerzo de energía que se da entre los 2400 y 3800 Hz. (Cecconello, 2011).

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4. Modificación de Tracto y su Implicancia Acústica A continuación expondremos algunas variables respecto a la modificación de tracto vocal para el cambio de los valores formánticos, a través de las modificaciones más clásicas e innatas como descenso mandibular y/o protrusión labial como también otras más complejas como la constricción faríngea. Sataloff, en su libro "The Science of Singing Voice", describe el fenómeno de resonancia de la siguiente forma. La fuente de voz pasa a través del tracto vocal resonador, el que luego le da forma acústica. La naturaleza de la forma dada, depende de la configuración del tracto vocal. Tal como en fonética y otras ciencias de la voz, el termino articulación será utilizado para describir el cambio en la forma del tracto vocal. Además, las estructuras que se usaran con el fin de dar diferentes formas al tracto vocal, serán llamados articuladores. Por ejemplo, la lengua es un articulador. El tracto vocal es un resonador o en otras palabras un lugar donde ocurre la resonancia. La resonancia es un fenómeno creado por la sincronización de la salida y la energía reflejada. Para entender el significado de esto, ayuda el imaginarse que pasaría si uno le pega a un tubo cerrado por ambos lados un sonido como el de un aplauso será generado que corre hacia el lado contrario donde es reflejado después de un rato, se devuelve y es reflejado de nuevo; y el proceso se repite así, el sonido del aplauso viajara de vuelta y con fuerza en el tubo. El resultado es que vamos a oír un aplauso repetido, el tiempo de intervalos entre cada aplauso es determinado por la distancia que el sonido tiene que viajar hacia el lado contrario y de vuelta. Mientras más largo es el tubo, más largo los intervalos entre cada sonido, es decir más baja la frecuencia de aplauso, el hecho de que energía sonora es consumida durante el viaje, el regreso del aplauso suena gradualmente más suave. Si uno o dos de los finales del tubo están abiertos, la reflexión sigue ocurriendo pero la decadencia es más rápida, porque más energía sonora es perdida en un final abierto que en un final cerrado. Lo anterior es lo que ocurre en el tracto resonancial, el resonador responde con un tono puro con bastante rapidez, la frecuencia armónica del tono está determinada por el tiempo que toma el sonido en viajar entre los extremos. En el caso del tracto vocal, la distancia es corta, por lo que la frecuencia es comparable al aplauso en altura, cerca de 500 Hz, el tubo es cilíndrico. También podemos imaginar que si le pegas al final de un tubo largo repetidamente con un intervalo de tiempo que es igual al intervalo de regreso del sonido de aplauso y que le pegas exactamente cuando el sonido de aplauso vuelve, tenemos que el nuevo y el

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sonido de regreso del aplauso serán cooperativos produciendo un sonido un aplauso más fuerte, es un sonido que se alimenta en el interior del tracto resonador con la ayuda del sonido que viaja de ida y vuelta, esto es exactamente lo que es resonancia: el resultado que se obtiene es un sonido más fuerte con menor esfuerzo. Esto va a pasar solo en una frecuencia particular, la frecuencia de resonancia que depende de la longitud del tubo, mientras más largo el tubo más baja la frecuencia de resonancia.

fig.31 - Emisión y su relación con frecuencia y formantes. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

En el caso del tracto vocal las resonancias se llaman “formantes” y las frecuencias resonantes se llaman “frecuencias del formante”. Los formantes son importantes parámetros para la voz. En el tracto vocal hay 4 o 5 formantes de interés. La frecuencia de los dos formantes más bajos o menores determinan la de la calidad vocal, mientras el tercero, cuarto y quinto formantes son de mayor significancia para el timbre vocal personal. Tenemos mucha destreza para sintonizar nuestras frecuencias de formantes. Hacemos esto al cambiar la forma de nuestro tracto vocal, es decir, moviendo nuestros articuladores. De este modo, el tracto vocal puede adoptar una gran variedad de formas. La mandíbula es un articulador, puesto que puede ser elevada o bajada. La lengua es otro articulador, puesto que puede contraer el tracto vocal a casi cualquier posición desde el paladar duro, hasta la profundidad de la faringe. La apertura labial es otro articulador porque puede ser ensanchado o estrechado. La laringe puede ser elevada o bajada. 51

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Evidentemente, las últimas dos variaciones también afectan el largo del tracto vocal. Finalmente, las paredes laterales de la faringe, pueden ser movidas. Entonces, si el tracto vocal fuese un cilindro perfecto, cerrado en un extremo (cuerdas vocales) y abierto en el otro (apertura labial), de 17,5 cm de longitud, los cuatro primeros formantes serían 500, 1500. 2500 y 3500 Hz. Si el tracto vocal fuese más largo o más corto, estas frecuencias formánticas serían inferiores o superiores respectivamente. Debido a la diferencia de sexos en el largo del tracto vocal, una configuración articulatoria similar produce frecuencias de formantes que son cerca de un 40%, más altas en niños que en hombres adultos. Debido a que las mujeres adultas tienen un tracto vocal más corto que los hombres adultos, tienen una frecuencia de formantes 15% más alto que los hombres adultos. Esto nos muestra que el largo del tracto vocal cumple un rol de gran importancia en la determinación de los formantes y por lo tanto en la función de transferencia 34. La manera más común de entonar frecuencias de formantes, es al ajustar la forma del tracto vocal. Una reducción de la apertura de labios y un alargamiento del tracto vocal bajando la laringe o sacando los labios hacia afuera, bajan todas las frecuencias de los formantes. Del mismo modo, la contracción del tracto vocal en la zona glotal, produce un incremento en la frecuencia del formante. En relación a esto, Guzmán (2010) propone lo siguiente: Existen dos formas básicas para descender las frecuencias de todos los valores formánticos del tracto vocal: La primera forma es produciendo un alargamiento del tracto vocal. Este puede ser realizado por un descenso laríngeo, una protrusión labial, o ambas juntas. En el caso opuesto si acortamos el tracto vocal produciendo una retrusión labial y elevando la laringe, los dos primeros formantes aumentaran su valor. La segunda manera de descender todos los valores formánticos es a través de un estrechamiento en los labios. A medida que los labios de unen entre sí, el valor de los dos primeros formantes va descendiendo. Y por el contrario, los formantes aumentarán su frecuencia tan pronto los labios se distancien uno del otro. Las voces con color oscuro están asociadas a un tracto vocal más largo y más cerrado, donde los valores formánticos son bajos, mientras que las voces claras se producen con tractos vocales más cortos y abiertos, donde las frecuencias de los formantes son más altas. Además de la longitud del tracto vocal, habíamos señalado anteriormente que las frecuencias formánticas podían ser modificadas de acuerdo a los diferentes diámetros trasversales del tracto vocal. 34

Guzmán N. Marco, "Acústica del tracto vocal", Agosto 2010.

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Dicho en otras palabras, la contracción o la dilatación del conducto vocal inciden en la frecuencia de todos los formantes de manera distinta. Estas constricciones y dilataciones estarán a cargo principalmente de la posición mandibular y lingual, particularmente eficientes en sintonizar algunas frecuencias de formantes. Siguiendo las siguientes normas generales: La mandíbula, la cual expande el tracto vocal en la región labial y la contrae en la región de la laringe, eleva la frecuencia del primer formante. En las vocales producidas por hombres adultos, el primer formante varía aproximadamente entre 200 y 800 Hz. El segundo formante es particularmente sensible a la forma de la lengua. La frecuencia del segundo formante en hombres adultos varía dentro de un rango de aproximadamente 500 y 2500 Hz. La importancia de la posición y la forma de la lengua, en las frecuencias del primer y segundo formante se observan en la figura 32, que muestra el resultado de un modelo de articulación del tracto vocal. La figura muestra que la ampliación de la apertura de la mandíbula causa el aumento de la frecuencia del primer formante, mientras que cambiar la forma de la lengua desde /i/ a /u/ a /a/ afecta principalmente el segundo formante.

fig. 32 - Modelo de articulación del tracto vocal. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

El tercer formante es especialmente sensible a la posición de la punta de la lengua o cuando la lengua esta retraída para el tamaño de la cavidad. En vocales producidas por hombres adultos, el tercer formante varía aproximadamente entre 1600 y 3500 Hz.

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Entonces, F1 también varía inversamente proporcional a altura de la lengua. A medida que la lengua sube, F1 disminuye su valor, por el contrario, cuando le lengua se hace mas plana y desciende, el valor de F1 subirá. Estos dos aspectos pueden ser ejemplificados por la vocal /a/ la que posee el valor de F1 mas alto de todas las vocales del español. Si nos damos cuenta para producir la vocal /a/ la mandíbula debe descender y la lengua debe estar plana en el piso de la boca, de esta forma logramos que F1 tenga un valor elevado, característico de la vocal /a/. Por el contrario, las vocales altas como la /i/ y la /u/ tienen baja frecuencia de F1 por el hecho de que la mandíbula se encuentra más cerrada y la lengua ascendida. El segundo formante, varía con la dimensión antero-posterior de la lengua. A medida que la lengua se dirige hacia anterior, observamos como el valor del segundo formante o F2 asciende. Y por el contrario para obtener un descenso del valor de F2, la lengua debe dirigirse hacia la zona posterior de la cavidad oral. Un ejemplo de esto es la vocal /i/. Para que sea posible la producción de la vocal /i/, la lengua debe ir hacia anterior, de hecho, el punto de mayor constricción para esta vocal es justamente la zona anterior, y por lo tanto el valor de F2 sube. Contrario a la vocal /i/, tenemos el caso de la vocal /u/. Para que se produzca esta vocal la lengua debe tener su punto de mayor constricción en la zona posterior, y de esta forma el valor del segundo formante descenderá. La contracción o la dilatación del conducto vocal inciden en la frecuencia de todos los formantes de manera distinta, una oral anterior como la elevación del frente de la lengua, baja F1 y sube F2. La constricción oral posterior, elevación de la parte posterior de la lengua, baja F2. Constricción faríngea sube la frecuencia de F1. Estos dos elementos, el largo y los diámetros transversales del tracto vocal no actúan en forma aislada durante la producción de la voz, sino que ambos parámetros están interrelacionados para producir el sonido de las diferentes vocales y diferentes colores de la voz. Las relaciones entre la forma del tracto vocal y los formantes cuarto y quinto, son más complicadas y difíciles de controlar a través de medios articuladores en particular. Sin embargo parecen ser muy dependientes del largo del tracto vocal y también en la configuración de la profundidad de la laringe. En las vocales producidas por hombres adultos, la frecuencia del cuarto formante es generalmente alrededor de 2500 a 4000 Hz. Y el quinto de 3000 a 4500 Hz.

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fig. 33 - Oscilograma, sonograma y trayectoria de las formantes de la secuencia /i,e,a,o,u/ de una soprano a frecuencia de voz hablada. Obsérvese máxima separación entre F1 y F2 en el caso de /i/ y cómo varían las frecuencias de estas formantes con las distintas vocales. Extraído de Murtró, M. Pilar. "Bases acústicas de la voz".

Es evidente que las frecuencias de formante deben tener un gran efecto en el espectro debido a que el tracto vocal resonador filtra la fuente de voz. El espectro sobre la fuente de voz es suave y desciende a una velocidad media, aproximadamente 12 dB/octava si se mide en unidades de aire, como ya se mencionó. El espectro de una vocal brillante, sin embargo, se caracteriza por sus cumbres y valles, porque los parciales más cercanos a una frecuencia de formante, se ponen más fuertes que los parciales adyacentes del espectro. De esta manera, las resonancias del tracto vocal forman el espectro vocal, y por lo tanto, el término formante. Recordando que los formantes son resonancias del tracto vocal, nos damos cuenta que es a través de las resonancias del tracto vocal que formamos las vocales. Varias vocales corresponden a diferentes configuraciones articulatorias logradas al variar las posiciones de los articuladores (fig. 34). En la vocal /i/ (como en mil), la lengua se abulta y estrecha el área del tracto vocal. Como consecuencia de esto, el primer formante es bajo, mientras el segundo formante es alto. En la vocal /u/, la frecuencia del primer y 55

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segundo formante son bajas, y en la vocal /a/, como en la palabra italiana caro, el primer formante es alto y el segundo toma una posición intermedia.

fig. 34 - Configuraciones del tracto vocal. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

En general, alargar el tracto vocal (protruir labios, bajar laringe) hace bajar todas las formantes oscureciendo el timbre de la voz y acortar el tracto vocal (retraer comisuras labiales, subir laringe) eleva todas las formantes produciendo un timbre más claro. (Fant, 1980), (Sundberg, 1987), (Kent, 1992). Se ha hablado anteriormente de la forma en que fuente glótica y tracto vocal interactúan tanto en el mantenimiento del flujo como en el cierre súbito de la glotis. El primer fenómeno resulta en un descenso del umbral de fonación al favorecer la fase de apertura (Titze, 1997, 2001). El segundo fenómeno refuerza la amplitud de todos los armónicos y permite generar la energía suficiente para estimular las frecuencias más agudas del resonador (F3, F4 y F5) y así obtener una óptima transferencia del sonido (Fant, 1979), (Rothenberg, 1981, 1983), (Sundberg, 1987).

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4.1. Frecuencia de formantes al cantar: Acústicamente hablando, en el canto clásico se persiguen el bajo umbral de fonación (facilidad de emisión) y la eficiente transferencia del sonido (máxima transmisión con el mínimo esfuerzo). Se verá que ambas dependen de la interacción entre la fuente glótica y el tracto vocal: Por una parte, del equilibrio entre la presión del aire procedente de los pulmones (Psg) y el grado de aducción de los repliegues vocales y por otra, de la configuración que adopte el resonador en cada momento de la emisión (Sundberg, 1974).¡Error! La autoreferencia al marcador no es válida.¡Error! La autoreferencia al marcador no es válida.¡Error! La autoreferencia al marcador no es válida.¡Error! La autoreferencia al marcador no es válida.¡Error! La autoreferencia al marcador no es válida.¡Error! La autoreferencia al marcador no es válida. Considerando ahora el otro factor que influye en la transmisión del sonido, es decir, la configuración del tracto vocal, hay que manifestar que cuando la interacción fuente – tracto es favorecedora de la vibración cordal y de la propagación del sonido, se habla de tracto vocal inertivo. Desde el punto de vista acústico, esta situación sólo se presenta cuando el valor de la primera formante se mantiene por encima del de la frecuencia fundamental (F1>F0) (Titze, 2001, 2006). La intensidad de una vocal depende sobre todo de la amplitud de la primera formante (F1) ya que es la más próxima a la fundamental aunque a elevadas F0 este papel puede ser asumido por F2 (Schutte y Miller, 1990). Y, por otra parte, la amplitud de F0 depende de la cantidad de flujo transglotal (Sundberg, 1987). Pero la percepción de sonoridad viene dada en gran medida por el refuerzo que experimenten las frecuencias alrededor de los 3000 Hz que como se ha visto depende de la rápida interrupción del flujo (tasa de cierre) (Fant, 1979), (Sundberg, 1987). La razón reside en que el oído humano goza de especial percepción a estas frecuencias y por otro lado, destacan por encima del enorme sonido de una orquesta pues la mayoría de los instrumentos no las generan. Una orquesta tiene un gran volumen de sonido entre los 500 Hz y los 1000 Hz. En esta región los armónicos del cantante no pueden competir con ello y resultan inaudibles pero, gracias a una diferente distribución de energía en el espectro, el cantante acumula una gran área de resonancia hacia los 3000 Hz (Bartholomew, 1934). La existencia de una distancia constante entre armónicos (recordemos la serie armónica de la onda periódica)

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permite que el oído humano reconstruya las frecuencias enmascaradas y perciba la F0 (Sundberg, 1977). Sataloff en relación al tono con mayor intensidad posible, plantea lo siguiente: Es notable que no haya una diferencia clara entre un cantante hombre y uno nocantante. Esto se puede apreciar en la figura 35, la que muestra niveles de sonido máximo y un mínimo promedio como funciones de frecuencia de tono para cantantes masculinos profesionales y no-cantantes. Por lo tanto, los cantantes no cantan más fuerte que los nocantantes. ¿Por qué podemos oír a un cantante tan claramente aun cuando lo acompaña una orquesta que suena fuerte?.

fig. 35 - Niveles de sonido máximo y un mínimo promedio como funciones de frecuencia de tono para cantantes masculinos profesionales (singers) y no-cantantes (nonsingers). Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

La respuesta se puede encontrar en la característica del espectro, las que difieren considerablemente entre un cantante masculino y uno no-cantante. Más aun, las vocales habladas y cantadas por un cantante masculino, típicamente difieren en relación a las características del espectro. La figura 36 ilustra las diferencias más aparentes, llamadas “formantes del cantante”. Este es una prominente punta del espectro, que parece en las cercanías de 3 kHz en todo espectro de vocal cantada por cantantes masculinos. Se asocia con las características típicas de las vocales cantadas en el estilo clásico.

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fig. 36 - Diferencia de espectro entre formantes del habla (speech) y del cantante (singing). Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

La frecuencia central del formante de un cantante varía dependiendo de la categoría de la voz. En los Bajos, se centra alrededor de 2.4 kHz; en los Barítonos alrededor de 2.6 kHz; en los Tenores alrededor de 2.8 kHz; pero hay grandes diferencias individuales. Estas diferencias de frecuencias parecen contribuir significativamente a las diferencias en el timbre entre categorías vocales. Cantantes femeninas, en cambio, tienen un nivel mucho más bajo del espectro en la región de frecuencia que los cantantes masculinos, y por lo general hay dos peaks. Parece que, en el caso de las Sopranos, estos peaks no son más que un perfecto formante tercero o cuarto. Independientemente de la categoría de la voz, el nivel del formante de un cantante también varía con el volumen de fonación (fig. 37). Un aumento en el nivel de presión del sonido (SPL) de 10 dB va acompañado por un aumento de 17 dB en el formante del cantante. Este efecto deriva de la fuente de voz, sonido generado por las vibraciones de las cuerdas vocales.

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fig. 37 - Relación entre el nivel del formante de un cantante y el volumen de la fonación. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

La presencia del formante de un cantante en el espectro de un sonido vocal, tiene una marcada ventaja que ayuda a que la voz del cantante pueda ser oída por sobre un fuerte acompañamiento de orquesta. En el espectro del sonido de una orquesta sinfónica, los parciales cercanos a 500 Hz tienden a ser más fuertes, y por sobre esta región de frecuencia, los niveles de los componentes del espectro disminuyen con una frecuencia que aumenta. Esto se demuestra a través del espectro promedio a largo plazo de la música orquestada (fig. 38), donde la curva sobre 500 Hz es alrededor de 9 dB/octava. El punto perceptual con un formante de cantantes, es entonces, elevar el espectro a un rango de frecuencia donde el sonido del acompañamiento ofrezca solo una competencia acústica moderada. Esto no se logra con voz normal, debido a la pendiente del espectro a largo plazo por encima del promedio es similar a 500 Hz a la de una orquesta sinfónica.

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fig. 38 - Espectro promedio a largo plazo de la música orquestada. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

Por ello las voces grandes del mundo occidental han desarrollado la llamada formante del cantante (Fs) que se observa en esta región alrededor de los 3000 Hz y se obtiene del agrupamiento de F3, F4 y F5 (anteriormente se ha visto que las resonancias se refuerzan cuando se acercan) (Sundberg, 1974, 1978, 2001) (fig. 39). La plausibilidad de la hipótesis de que los formantes 3, 4 y 5 pueden ser agrupados se examinó en un experimento en el que se midió la forma del tracto vocal de un cantante para cantar una /a/ por resonancia magnética. La medición de la frecuencia de los formantes de este tracto vocal como una agrupación de los formantes 3, 4 y 5, se agruparon en una banda ancha de frecuencia de 1000 Hz. Por otra parte los experimentos con modelos acústicos del aparato vocal mostraron que tal agrupamiento de formantes puede ser obtenido si la faringe es ancha, si se compara con la entrada al tubo de la laringe. En este caso, el tubo de la laringe actúa como un resonador aparte, con resonancia cercana a los 2.8 kHz. Parece que en muchos cantantes estos efectos se obtienen descendiendo la laringe.

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fig. 39 - Oscilograma, sonograma, trayectoria de las formantes y función de transferencia de una /a/ cantada por un tenor a 200 Hz donde puede verse (derecha inferior) la región de gran resonancia determinada por el agrupamiento de F3, F4 y F5. En el sonograma se observa vibrato. El cursor señala (de derecha a izquierda) un fragmento de un segundo donde se ven las modulaciones de frecuencia en número de 6 por segundo. Extraído de Murtró, M. Pilar. "Bases acústicas de la voz".

Puede también haber otros, todavía desconocidos caminos para generar un formante de cantante. El investigador chino S. Wang, encontró que en el canto chino y en el tipo de canto desarrollado para la música medieval, un formante de cantante era producido sin bajar la laringe. El hizo una hipótesis de que la cúspide era producida por una interacción acústica entre la fuente de voz y el resonador del tracto vocal. Sin embargo, los resultados de Wang parecen un tanto cuestionables. Por ejemplo, parece poco claro si existe formante alguno en todos los cantantes de Ópera Clásica China. Por otra parte, el volumen de fonación incide en el timbre de forma que intensidades mayores excitan más los armónicos agudos aportando brillo a la voz. En la figura 40 pueden compararse dos producciones, una hablada y otra cantada de una mezzosoprano. El espectro, que representa las amplitudes de los armónicos en las diferentes frecuencias, muestra que, en la voz cantada, la ratio entre armónicos agudos y graves es claramente favorable a los agudos. También se observa la aparición de un vibrato regular con sincronía de frecuencia y amplitud.

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fig. 40 - Diferencias entre voz hablada (A) y cantada (B) en el análisis multidimensional (MDVP) de la voz de una mezzosoprano. En (B) los armónicos agudos están mucho más reforzados en el espectro (cuadro superior derecho) y la ratio agudos/graves es mayor. Aparece vibrato regular con sincronía de frecuencia y amplitud (cuadro inferior medio y superior izquierdo). Extraído de Murtró, M. Pilar. "Bases acústicas de la voz".

Las diferencias en la frecuencia de un formante entre las vocales habladas y las cantadas, son mucho más en la parte supertono de las cantantes mujeres. Resumiendo, vemos que la resonancia es de una importancia decisiva para el canto, ya que crea mayores características en la voz cantada en el caso de los cantantes masculinos, y altos. Sin embargo, debería observarse que toda esta resonancia se produce en el tracto vocal. No ha sido posible demostrar alguna significación acústica de las vibraciones sensoriales de la cabeza y cara que uno siente mientras se canta. Parece que son importantes para el control de la articulación y fonación. En cualquier caso, no contribuyen directamente al filtramiento del sonido de manera significativa. 4.2. La variable Tono Agudo En el caso de las sonoridades más agudas, como en las voces de las sopranos, el efecto es distinto. Para comprenderlo hay que hablar de cómo el cantante, aunque de forma a menudo inconsciente, va adaptando el tracto vocal para la mejor transferencia del sonido (Miller y Schutter, 1991). En el sonograma se evidencia que las formantes buscan a los armónicos, hacen que sus frecuencias coincidan. Se trata de la sintonización de formantes (Sundberg, 1977). La razón para esto pareciera ser las extremadamente altas frecuencias fundamentales que ocurren en el canto femenino. Mientras que un cantante bajo no 63

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necesita ir más alto que 330 Hz en su frecuencia base (tono E4), el máximo para una Soprano Aguda puede llegar a no menos que 1500 Hz (tono F6) (Sataloff 2009). La soprano no puede agrupar formantes porque a una F0 elevada los armónicos están muy separados y los desintonizaría; por ello no se puede decir que la soprano tenga una auténtica Fs pero por otra parte no la necesita pues obtiene la voz resonante abriendo mucho la mandíbula de forma que sintoniza F1 (que, si mantuviera el resonador en condiciones normales de habla, quedaría por debajo de la fundamental) con F0. Posteriormente, cada uno de los demás armónicos actúa como una formante (Sundberg, 1979). Eso explica que la inteligibilidad de las vocales sea menor a altas F0 como en el caso de la soprano pues va variando la disposición de la lengua y la mandíbula para poder acercar F1 a F0. El resto de formantes sintoniza con los armónicos de la fuente pero ya no guardan las mismas relaciones que en el habla (fig. 41).

fig. 41 - Oscilograma, sonograma y trayectoria de las formantes de una /i/ de una soprano a 356 Hz haciendo un salto de octava. En la primera parte del sonograma se identifica perfectamente la /i/ mientras que en la segunda, F1 sube sintonizada con la fundamental y el resto de formantes también sintonizan los demás armónicos perdiendo las relaciones habituales de voz hablada. Extraído de Murtró, M. Pilar. "Bases acústicas de la voz".

Algunos valores de frecuencias de formantes para cantantes Sopranos se muestran en la figura 42.1. Estos resultados pueden ser idealizados en términos de líneas, también mostrados en la figura 42.2, relacionando la primera, segunda, tercera y cuarta frecuencias de formantes con la frecuencia base y a la frecuencia del formante hablado. El 64

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principio más importante parece ser el siguiente: siempre y cuando la frecuencia base sea más baja que el valor normal de la frecuencia del primer formante de una vocal, esta frecuencia de formante es usada. A tonos más altos, el primer formante es elevado con una frecuencia base aumentada. De esta manera se evita la situación en que la frecuencia base va más alto que el primer formante. Aumentando la frecuencia base, el segundo formante de las vocales delanteras es bajo, mientras que la de las vocales posteriores es elevada justo por encima del parcial del segundo espectro; el tercer formante es bajo y el cuarto elevado.

fig. 42.1 - Valores de frecuencias de formantes para cantantes Sopranos. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

fig. 42.2 - Relación de la primera, segunda, tercera y cuarta frecuencias de formantes con la frecuencia base y a la frecuencia del formante hablado. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal". 65

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El acercamiento de los formantes agudos en el formante del cantante (Fs) se puede conseguir fundamentalmente de dos formas: Ya sea haciendo descender la laringe (Sundberg, 1987) ya sea adelantando y elevando la lengua, lo que estrecha el vestíbulo laríngeo o epilaríngeo (Titze, 2001) en sentido anteroposterior hasta formar un pequeño resonador que tenga una longitud aproximada de 1/6 de la longitud total del tracto vocal y su área tenga una sección de 1/6 del área de la faringe (Sundberg, 1987) No hay constricción; al contrario, las bandas ventriculares se retraen y aplanan, creando una pared que dilata el ventrículo de Morgagni lo cierto es que hay importantes diferencias en las estrategias que adoptan los distintos cantantes para obtener el mejor resultado acústico y muchos cantan muy bien con la laringe alta. Depende, en definitiva de sus características anatómicas y fisiológicas y de sus necesidades: Un cantautor, que utiliza amplificación, no tendrá la formante del cantante pero sí la llamada formante del hablante que corresponde a F4 y a veces a F3 y se detecta en toda persona habituada a hablar en público (Sundberg, 1987). La figura 42.3, muestra la apertura de la mandíbula de una Soprano profesional, como una función de la frecuencia base. Dentro del rango de tonos cubiertos, todas las vocales son producidas con una apertura de mandíbula que aumenta con la frecuencia base. Aun en la frecuencia base más baja, la apertura de la mandíbula es más amplia que aquella usada en las vocales al hablar. Este sistema se aplica a todas las vocales, excepto /a/, la que es cantada con una apertura de mandíbula similar a lo largo del rango. Sin embargo, la frecuencia del primer formante de esta vocal es más alta que la frecuencia base más alta usada en este experimento.

fig. 42.3 - Apertura mandibular de una Soprano profesional. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal". 66

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Como se ha mencionado, la apertura de mandíbula es una excelente herramienta para elevar la frecuencia del primer formante. Hay también otros articuladores que pueden ser usados con el mismo fin. Uno es la apertura de labios: contrayendo las comisuras de los labios, el tracto vocal se acorta y por consecuencia, la frecuencia de todos los formantes aumentara. El tracto vocal también se puede acortar elevando la laringe. Por lo menos algunas cantantes mujeres profesionales toman ventaja de esta herramienta, para elevar la frecuencia del primer formante. La figura 42.4 nos da un ejemplo. Es interesante como muchos profesores de canto, consideran que esta adaptación de la altura de la laringe, tan dependiente del tono, es un error desde el punto de vista técnico del canto. Tal vez estos profesores no se refieren a la elevación de la laringe en general, sino mas bien a una elevación que va asociada a un cambio auditivo en el modo de fonación y calidad vocal; en un discurso normal, una laringe elevada esta generalmente asociada con una fonación forzada, el gritar representa un ejemplo extremo.

fig. 42.4 - Relación entre posición laríngea y frecuencia fundamental. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

Todo cambio en la frecuencia del formante depende del tono, no son sólo consecuencia de los cambios de apertura de mandíbula y la altura de la laringe. Como se ve en la figura 42.5, también hay cambios considerables en la forma de la lengua. Parece que la forma de la lengua cambia abruptamente con el tono. En el sujeto examinado, las vocales /a/, /i/ y /u/ eran todas producidas con una forma de lengua muy similar, no solamente a una frecuencia fundamental (tono Bb5). Es posible que la diferenciación en la forma de la lengua este influenciada por la consonante que la antecede y la que la 67

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precede en estos tonos. Aun así, con estas grandes aperturas de mandíbula, es poco probable, es poco probable que una pequeña diferencia en la forma de la lengua afecte la frecuencia del formante de manera significativa.

fig. 42.5 - Relación entre la forma de la lengua y el cambio de tono. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

A pesar de que este principio de entonación de frecuencias de formantes dependientes de la frecuencia fundamental, ha sido aplicado a Sopranos solamente, podría incluso ser usado por otros cantantes; por todos los cantantes, excepto que los Bajos podrían posiblemente enfrentarse a la situación donde este primer formante es más bajo en frecuencia que el fundamental, el compositor. Como la frecuencia del primer formante varía entre vocales, el caso depende de la vocal. En el rango más alto de un Barítono, las vocales /i/, /y/ y /u/, necesitarían una frecuencia de primer formante dependiente del tono. En la parte más alta de un rango de un Contralto, todas las vocales excepto /a/ y /ae/, necesitan modificación de la frecuencia del primer formante. Es muy probable que en tales casos, las otras frecuencias de formantes sean modificadas de manera similar a las Sopranos. El beneficio de estos ordenamientos de las frecuencias de formantes es grande. Implican que el nivel de sonido de las vocales aumente tremendamente en algunos casos. La figura 42.6 muestra la ganancia en nivel de sonido logrado mediante la elección de frecuencias dependientes del tono. En algunos casos, la ganancia llega hasta 30 dB. Este es 68

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un aumento realmente grande en nivel de sonido que logra el cantante solo gracias a la resonancia.

fig. 42.6 - Ganancia en nivel de sonido logrado mediante la elección de frecuencias dependientes del tono. Extraído de Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal".

Las resonancias del tracto vocal, llamadas formantes, son de enorme importancia para la calidad de la voz y las vocales. Los dos formantes más bajos, deciden la cualidad de la vocal. Los formantes más altos, determinan muchas de las características de voz mucho más personales, incluyendo la clasificación de la voz. En los cantantes masculinos, el tercer, cuarto y quinto formante constituyen el formante del cantante, el que ayuda a que la voz del cantante sea escuchada por sobre un fuerte acompañamiento. En el canto femenino alto, los dos primeros formantes se entonan para que calcen de manera optima con la frecuencia del tono, así aumentan considerablemente la fortaleza de la voz. Es también posible jugar pequeños juegos articulatorios con los formantes y hacer que muestren parciales individuales al oyente. Sin embargo, la mayor importancia de la resonancia del tracto vocal en el canto, no debería ocultar el hecho de que existen otros factores de gran importancia también. Así, la fuente de voz, refleja el flujo de aire cortado a través de la glotis vibrante, es tan decisivo para la calidad de voz, como lo son los formantes. Por un lado, la gran variabilidad resultante, por supuesto complica el trabajo, tanto del profesor como de los cantantes. Hay un gran número de parámetros de control que el cantante necesita tener bajo control. Por otro lado, las recompensas son grandes. La gran variabilidad que se puede obtener, ciertamente provee al cantante de uno de los mejores instrumentos musicales potenciales. 69

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5. Parámetros Acústicos y su Evaluación Para la evaluación y obtención de las características de la voz, y en especial para efectos de nuestro trabajo utilizando el laboratorio de voz, describiremos los parámetros acústicos involucrados en la voz, dando especial énfasis a los ocupados en los cambios del tracto resonancial. 5.1. Frecuencia fundamental (F0): Es la frecuencia más baja de un sonido complejo. Es indicada en la literatura más antigua como c/s (ciclos por segundo) y en la literatura más moderna en Hz. La frecuencia fundamental (F0) de una voz posee el mismo valor de la frecuencia glótica (Fg). Los datos experimentales apoyan el concepto de que la frecuencia de vibración de los pliegues vocales (fig. 43), llamada también tono glotal o laríngeo, frecuencia fundamental (F0) varía de acuerdo a la tensión longitudinal de los pliegues vocálicos, de la masa del tejido implicado en la vibración y de la presión subglótica. A mayor presión subglótica y tensión, mayor frecuencia de vibración (Borzone de Manrique, 1980). (A)

(B)

(C)

fig. 43 - Video laringo estroboscopía. Vista superior de la glotis en respiración (A) y en fonación (B y C). A: Respiración. Glotis abierta. Repliegues vocales separados. El aire pasa libremente; B: Fonación. Comienza el ciclo vibratorio. Glotis cerrada. Fase cerrada del ciclo vibratorio. El aire, por debajo de los repliegues, aumenta de presión hasta separarlos; C: Fonación. Glotis cerrada. Fase abierta del ciclo vibratorio. El aire atraviesa la glotis y vibra. Extraído de Murtró, M. Pilar. "Bases acústicas de la voz".

Para la lectura de la frecuencia fundamental (F0) existen variadas estrategias, dentro de las más importantes tenemos el conteo de picos (Pick-peaking) y cruces por cero (Zero-crossing). Conteo de picos: tiene en cuenta que existe un pico positivo y uno negativo para cada ciclo, numerándose los ciclos en una misma dirección.

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Cruces por cero: Considera que el voltaje de onda cruza la línea cero dos veces, una en sentido positivo y otra negativo, en cada ciclo, por lo tanto puede contarse el número de veces que la onda cruza la línea cero en una dirección o en otra (Behlau et al, 2004). El valor de la frecuencia fundamental varía con el sexo y la edad, en donde los valores más frecuentes son de 125 Hz en hombres, 250 Hz en mujeres y 350 Hz en niños (Jackson Menaldi, 1981). Según Behlau et al (2004) el valor de F0 en hombres varia de 80 a 150 Hz, en mujeres de 150 a 250 Hz y en niños se observan valores superiores a los 250 Hz, alcanzando los 400 Hz en bebes. De acuerdo a Behlau et al (2004), la frecuencia fundamental (F0) de una persona está determinada fisiológicamente por el numero de ciclos glóticos que se repiten, por ende, cualquier ajuste que reduzca los ciclos glóticos reducirá también la frecuencia fundamental. Cabe destacar por otro lado, que en patologías específicas como por ejemplo: mutación incompleta, falsete de conversión, sulcus, etc., se obtendrá el efecto opuesto (aumento de la frecuencia fundamental (F0). 5.2. Medidas de perturbación de la frecuencia fundamental: Las medidas de perturbación pueden clasificarse en corto plazo y largo plazo de acuerdo a su variación en el tiempo. Los que veremos para efectos de este trabajo serán las medidas de perturbación de corto plazo las cuales reflejan fenómenos de comparación ciclo a ciclo y presentan gran importancia clínica (Behlau et al, 2004). En esta categoría podemos incluir al Jitter y al Shimmer. Jitter: Este parámetro mide la variabilidad de la frecuencia fundamental ciclo a ciclo. Mide cuanto difiere un periodo dado de su periodo consecutivo, de este modo, el Jitter es una medida de la variabilidad de frecuencia sin tener en cuenta los cambios voluntarios de la frecuencia fundamental. Valores pequeños de Jitter se consideran normales, en cambio valores grandes de Jitter se consideran patológicos (Jackson Menaldi, 1981). El estudio de los parámetros de la frecuencia fundamental y sus variaciones en altura e intensidad (Jitter y Shimmer) tienen como una de sus funciones la de proveer dato para el diagnostico, control, tratamiento y acompañamiento de personan que presentan o no disturbios de voz (Pinto Spinelli y Behlau, 2001). Las vibraciones de personas con lesión en los pliegues vocales presentan aumento en aperiodicidad, lo que es reflejado en valores aumentados de Jitter y si bien este parámetro lo refleja la etiología de la disfonía, su magnitud refleja la extensión de la alteración registrada (Behlau et al, 2004) 71

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fig. 44.1 - Ejemplo de medición de Jitter de una vocal sostenida con el programa AnaGraf en una persona sin alteración vocal. Los corchetes rojos poseen el mismo tamaño, puede observarse la similitud de los sucesivos ciclos. Extraído de Cecconello Luis Alberto, "Aplicación del análisis acústico en la clínica vocal", Akadia.

fig. 44.2 - Ejemplo de medición de Jitter de una vocal sostenida con el programa AnaGraf en un niño con nódulos. Los corchetes rojos poseen el mismo tamaño, puede observarse la diferencia entre los sucesivos ciclos. Extraído de Cecconello Luis Alberto, "Aplicación del análisis acústico en la clínica vocal", Akadia.

El Jitter se encuentra alterado principalmente con la falta de control en la vibración de los pliegues vocales, como sucede por ejemplo en disfonías neurológicas. El Jitter se correlaciona fielmente con la aspereza (Behlau et al, 2004). Shimmer: Este mide la variación de la amplitud, es una medida basada en la amplitud de cada ciclo fonador. Según Behlau et al (2004), el Shimmer representa las alteraciones irregulares en la amplitud de los ciclos glóticos, de un ciclo a otro. Las perturbaciones de la amplitud son medidas en base a los picos de amplitud, usando como base el SPL (Sound level pressure), que no debe confundirse con los picos de amplitud que deseamos medir (Jackson Menaldi, 1981).

fig. 45.1 - Ejemplo de medición de Shimmer de una vocal sostenida con el programa Ana Graf en una perdona sin alteración vocal. Puede observarse la similitud de los picos de los sucesivos ciclos. Extraído de Cecconello Luis Alberto, "Aplicación del análisis acústico en la clínica vocal", Akadia. 72

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fig. 45.2 - Ejemplo de medición de Shimmer de una vocal sostenida con el programa Ana Graf en un niño con nódulos. Puede observarse la diferencia en los picos entre los sucesivos ciclos. Extraído de Cecconello Luis Alberto, "Aplicación del análisis acústico en la clínica vocal", Akadia.

Para el análisis del Shimmer es importante mantener fija la distancia de la boca al micrófono (Jackson Menaldi, 1981). Tanto el Jitter como el Shimmer deben ser medidos por medio del análisis de vocales sostenidas, en una frecuencia, sin variación musical o de intensidad, emitidas de modo habitual, eliminándose el inicio y el final de la emisión debido a sus características irregulares. Según Behlau et al (2004) existen variaciones intrínsecas del Jitter y del Shimmer en cada vocal, además los valores sufren variaciones de acuerdo al sexo y edad. El Shimmer se altera especialmente cuando existe reducción de la resistencia glótica, lo que sucede en parálisis de cuerdas vocales; fallas de contacto glótico también producen valores de Shimmer elevados, al igual que sucede en presencia de lesiones de masa y ante edema difuso. El Shimmer se correlaciona con la presencia de ruido y con soplosidad (Behlau et al, 2004). 5.3. Formantes: La glotis constituye una fuente de pulsos periódicos que excitan las frecuencias de resonancias naturales del tracto vocal o explicado de otra forma se podría decir que la onda o fuente glótica pasa a través de las cavidades de resonancia que tienen diferentes frecuencias propias según la configuración que adopten en cada momento. Estas frecuencias reciben el nombre de formantes. Las frecuencias formánticas más interesantes del tracto vocal son F1, F2, F3, F4 y F5 (Sundberg, 1987), (Kent, 1992). El tracto vocal actúa como un filtro que permite el paso de determinadas frecuencias amplificando unas y amortiguando otras. Aquellos armónicos de la onda de sonido que coincidan en frecuencia con alguna de las frecuencias formantes resultarán amplificados; los armónicos restantes resultan amortiguados. 73

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Por otra parte, cuando dos resonancias se acercan, se amplifican mutuamente y a la inversa. Así, dependiendo de la relación que establezcan entre sí las diversas formantes, percibiremos un determinado timbre de voz o calidad vocal (Fant, 1960), (Sundberg, 1987), (Kent, 1992). De una formante pueden describirse la frecuencia, la amplitud y el ancho de banda. El menor ancho de banda de una formante implica que es más selectiva para un determinado armónico por lo que esa frecuencia será percibida más claramente. La curva que representa estas magnitudes (función de transferencia) ilustra la transmisión del sonido a través del tracto vocal. Las dos primeras formantes (F1 y F2) o formantes graves determinan el timbre de la vocal, permitiendo distinguir de qué vocal se trata (identificación de la vocal). Las formantes agudas (F3, F4, F5) determinan el timbre vocal, el color de la voz (Sundberg, 1987), (Kent, 1992). La frecuencia de estas resonancias depende de la morfología que adopte el tracto vocal a partir de la posición de los articuladores como por ejemplo: F1: El nivel es inversamente proporcional a la altura de la lengua respecto al paladar y al grado de apertura mandibular. Cuanto más abierta es la vocal, más alta será la primera formante. F2: Depende del grado de interiorización o posteriorización de la lengua; cuanto más anterior, más elevada la formante. F3: Depende de las dimensiones de la cavidad que se forme por delante del ápex lingual; cuanto más pequeña más aguda la formante. F4 y F5: Varían con la anchura y longitud del tracto vocal; cuanto más corto y estrecho el tracto, más agudas estas formantes. En general, alargar el tracto vocal (protruir labios, bajar laringe) hace bajar todas las formantes oscureciendo el timbre de la voz y acortar el tracto vocal (retraer comisuras labiales, subir laringe) eleva todas las formantes produciendo un timbre más claro (Fant, 1980), (Sundberg, 1987), (Kent, 1992). Todo formante posee tres dimensiones físicas:   

Frecuencia Ancho de banda Nivel de intensidad. 74

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Frecuencias formánticas: Estas son alteradas por cambios en la forma del tracto vocal, incluyendo modificaciones en la posición de la lengua, apertura o cierre de la mandíbula, redondeo o apertura de los labios y elevación o descenso de la laringe (McCoy, 2006). Hombres, mujeres y niños generalmente difieren en el largo del tracto vocal lo que es significativo para las frecuencias de los formantes, es por esto que los valores de las frecuencias de los formantes en la misma vocal serán diferentes en hombres, mujeres y niños (Sundberg, 1987). Ancho de banda de un formante: Es el ancho del pico 3 dB por debajo del pico de amplitud. Nivel o intensidad del formante: Es la intensidad o nivel de la envolvente correspondiente a la frecuencia del formante. Este valor se expresa en dB relativos a un nivel de referencia arbitrario, como por ejemplo el nivel del primer formante de la vocal /o/ (Borzone, 1980). Los formantes corresponden a las frecuencias de resonancia de las cavidades que componen el tracto vocal ordenadas de menor a mayor. Cuando los armónicos se posicionan en valores próximos al valor de un formante pueden recibir distintos grados de amplificación, siendo ésta mayor cuando coincide la frecuencia del armónico con la del formante (Gurlekian, 2010). 5.4. Información entregada por los formantes: Es importante conocer las información que nos brinda el análisis de formantes, para esto hay 4 puntos a considerar en el análisis de éstos: frecuencia de los Formantes (provee información acerca de la articulación), trazado de los Formantes (se refiere a la estabilidad de los Formantes), energías y bandas de los formantes bajos (volumen vocal) y de los altos (brillo o mordiente). Frecuencia de los formantes: Permite conocer como es la articulación y para ello se debe conocer los valores de referencia para la población donde se realiza la valoración, de este modo si los valores se encuentran dentro del rango de referencia concluiremos que la articulación es correcta. Uno de los principales trastornos articulatorios y resonanciales es la nasalidad por lo tanto es necesario conocer cómo se registra esta característica en el análisis acústico. Tres puntos importantes para esto son la visualización del formante extranasal, el descenso de F1 en la vocal /a/ y el valor de banda del primer formante aumentada.

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fig. 46 - Ubicación típica de los primeros 5 formantes de las 5 vocales del español de Argentina. Extraído de Cecconello Luis Alberto, "Aplicación del análisis acústico en la clínica vocal", Akadia.

Analizando los formantes de las vocales del español de Argentina se pueden obtener las siguientes conclusiones:        

F1 es más elevado en la vocal /a/ F1 es más bajo en la vocal /i/ F2 es más elevado en la vocal /i/ y luego en la /e/ F2 en las vocales /i/ y /e/ se encuentra alejado de F1 F1 y F2 son próximos en las vocales /u/ y /o/ y poseen baja frecuencia F2 y F3 son próximos en las vocales /i/ y /e/ F2 se encuentra más alejado de F3 en las vocales /u/, /o/ y /a/ F3 y F4 son difíciles de identificar en las vocales /u/ y /o/ de acuerdo al método de análisis (con LPC pueden identificarse más claramente).

Visualización del formante extranasal: Al poseer la vocal /a/ el valor del F1 más elevado, es sencillo ubicar la presencia de un formante extra nasal, el cual suele aparecer entre los 350 y 500 Hz, en algunos casos en frecuencias aún más graves. Importante: al analizar formantes es conveniente transformar la frecuencia de muestreo a 10000 Hz ya que de este modo el programa buscará los formantes hasta los 5000 Hz y habrá mayor exactitud en los valores hallados. Trazado de los formantes: Entrega información sobre la estabilidad de una voz así como también sobre la articulación. Cuando una voz es estable, los formantes suelen formar una línea casi recta. Es recomendable realizar este análisis mediante el método LPC. Una voz inestable presentara una línea de puntos discontinua, dispersa. Con espectro de banda 76

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ancha se puede observar si existe una buena definición de formantes (voz estable) o si aparecen como una masa indefinida (voz inestable). Energías y bandas de los formantes bajos y altos: Si hay una disminución de energía en los formantes bajos estará indicando pérdida de volumen, en cambio, si se produce en los altos, estará indicando pérdida de brillo o mordiente. 5.5. Coincidencia de armónicos y formantes (coincidencia fuente-filtro): Un examen importante a realizar, especialmente en la voz profesional, es el de la impostación o colocación vocal. Una forma de realizar esta medición a través del laboratorio de voz es analizando la coincidencia de armónicos, lo cuales son generados en la fuente glótica, con los formantes que son generados en el tracto vocal. Es por ello que se habla de coincidencia fuente-filtro o coincidencia armónicos-formantes. Si un armónico se encuentra cerca de un formante, el mismo se verá reforzado en energía. A menor distancia entre un armónico y un formante, mayor será el incremento de energía de un armónico. Se puede llegar por lo tanto a las siguientes conclusiones: a) Máxima coincidencia armónicos-formantes (los 4 coinciden) colocación vocal muy buena o excelente. b) Coincidencia parcial armónicos-formantes (2 o 3 coinciden)  colocación vocal buena. c) Coincidencia nula armónicos-formantes (coincide 1 o ninguno) colocación vocal regular o mala. Esta coincidencia debe medirse mediante la superposición de los métodos FFT (banda estrecha) y LPC, de este modo puede medirse la proximidad de los armónicos a los formantes a lo largo de una emisión.

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Descripción de Programas Acústicos Utilizados - Diplomado en Habilitación Vocal

6. Descripción de Programas Acústicos Utilizados En este capítulo se describirán dos programas que pueden ser utilizados para analizar acústicamente lo que sucede cuando se realizan cambios del tracto resonancial. 6.1. AnaGraf El programa AnaGraf está formado, al igual que otros laboratorios de voz, por 3 módulos: un editor de audio que permite realizar operaciones de entrada y salida de información análoga hacia y desde la computadora, un módulo de análisis acústico que entrega una descripción de la voz en base a parámetros acústicos monitoreados por algoritmos y técnicas de análisis específicas, y un sistema de graficación de la forma de onda en sincronía con los contornos de energía total relativa, frecuencia fundamental y las frecuencias formánticas del tracto vocal graficados en el espectrograma en función de la energía, frecuencia y tiempo. AnaGraf entrega, en primera instancia, (luego de la grabación de la voz u obtención de una señal mediante otro método de grabación) una pantalla principal (fig. 47) en la cual se puede apreciar la onda completa, el espectrograma, la forma de onda (en color verde) y los diferentes contornos: de energía total (en rojo), de frecuencia fundamental (en azul) y cruces por cero (en verde), todos en función de un eje temporal. Los contornos mencionados contribuyen a la realización del análisis cualitativo de la señal acústica junto con la valoración perceptual de la voz.

fig. 47 - Presentación de pantalla principal de AnaGraf con los principales gráficos para el análisis acústico. Extraído de Cecconello Luis Alberto, "Aplicación del análisis acústico en la clínica vocal", Akadia. 78

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Además, a la izquierda de la pantalla se encuentran los botones que permiten la utilización de la voz seleccionada en función de su análisis, modificación y obtención de diversos módulos de la misma. Algunas de las funciones que se pueden realizar mediante el manejo de los botones de función son la obtención, edición y/o eliminación de una muestra de voz, modificaciones de la onda o segmentos de onda, ampliación de la onda, elección del ancho de banda, obtención de los formantes (LPC-RP), obtención de la sección o espectro instantáneo (Sec- LTAS), entre otras. Este último punto tiene una especial relevancia para determinar la coincidencia o no coincidencia de armónicos y formantes, en donde es posible observar ambas curvas FFT y LPC superpuestas para valorar este aspecto (fig. 48).

fig. 48 - Ventana de Sec- LTAS que muestra tanto una ventana FFT como LPC superpuestas para facilitar el análisis acústico. Extraído de Cecconello Luis Alberto, "Aplicación del análisis acústico en la clínica vocal", Akadia.

En la parte inferior de la pantalla aparecen los datos numéricos que entregan la información cuantitativa de la señal analizada y que puede ir cambiando en función de los intervalos seleccionados en la parte superior. Los parámetros acústicos que se pueden visualizar en esta sección son: energía total e instantánea, F0 y nota musical correspondiente, valores de frecuencia y banda de los primeros 5 formantes, tiempo, frecuencia instantánea en el espectro, amplitud de onda, duración, amplitud del cepstrum y cruces por cero, F0 promedio, F0 ciclo a ciclo, NHR, Jitter promedio y ciclo a ciclo y Shimmer.

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Otros gráficos o valores numéricos que se pueden obtener en el análisis de la voz hablada son el inicio vocal, el cuerpo de la emisión, final de la emisión, rango de frecuencias en Hz y en semitonos, temblor en Hz y en dB, vibrato y sus características, amplitud cepstrum, quiebres de voz, presencia de ruido, presencia del formante nasal, calidad vocal- colocación (coincidencia armónicos-formantes). El programa está configurado para realizar grabación de voz en 16 bits y 16000 Hz, sin embargo puede modificarse en la pantalla de configuración. En ella no solo se puede modificar la frecuencia de muestreo sino también convertir una señal ya grabada en una frecuencia de muestreo diferente para efectos de su análisis en distintos software. Para la realización del análisis cualitativo se selecciona la onda a utilizar y luego se escoge una fracción de ésta para ser ampliada. El programa permite escoger qué ventanas mantener abiertas mediante los botones de la izquierda (forma de onda completa, espectrograma, segmento de onda, contorno de F0 y Et, datos) para favorecer una visualización exacta de lo que se desea analizar. Además permite mejorar la resolución temporal (seleccionando banda ancha) o favorecer la resolución frecuencial (seleccionando banda estrecha). También es posible cambiar la máxima frecuencia del espectrograma según el tipo de frecuencia o la característica que se desee estudiar, también modificar la F0 máxima y mínima de acuerdo a lo percibido al escuchar la voz (muy aguda o muy grave) y la máxima Et (energía total). Para la realización del análisis cuantitativo de selecciona una fracción de la señal acústica y se presiona el botón “Cal”, el cual entrega todos los parámetros mencionados anteriormente. AnaGraf entrega ventanas de análisis de distintos aspectos de la voz estudiada, en donde el evaluador debe tomar en cuenta distintos aspectos tanto cualitativamente como cuantitativamente:   

En el análisis de la frecuencia los aspectos a considerar son: F0, irregularidad de la onda, doble contorno de F0, ausencia de F0, rango vocal aumentado o disminuido. En el análisis de la curva de energía o intensidad se debe considerar: energía, curva de energía con cortes, crecimiento rápido de energía, curva de energía irregular. En el análisis de espectrograma de banda ancha se debe prestar especial atención a los formantes. De esta manera se analizan aspectos como: valores de formantes desplazados, formantes altos y/o bajos atenuados, bandas de F3- F4 aumentadas, presencia de ruido.

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

En el análisis de espectrograma de banda estrecha o angosta se puede observar con detalle los armónicos (valorar integridad de éstos) y subarmónicos, presencia de ruido en escala temporal y frecuencial, vibrato y tremor.

Ambos espectrogramas (banda ancha y angosta) permiten visualizar aspectos como el formante del cantante. Anagraf permite superponer el espectro FFT y LPC y obtener información sobre la coincidencia de armónicos y formantes. De esta manera el programa entrega múltiples valores y gráficos que permiten realizar un exhaustivo análisis de la voz el cual, junto con la experiencia y conocimientos del evaluador permiten evaluar, reevaluar, controlar, estudiar y planificar en función de una voz ya sea normal o patológica. 6.2. Electroglotografía: Es un método no invasivo que permite estudiar el estado de las cuerdas vocales a través de la representación gráfica de su ciclo de oscilación sin una imagen de éstas. Permite monitorizar la variación del área de contacto de la cuerda vocal en tiempo real y entrega información cualitativa y cuantitativa sobre el contacto de los pliegues vocales a través del tiempo, su fase de apertura y cierre en vibración. El electroglotógrafo es el instrumento que permite la realización del método y se compone de 2 electrodos, un osciloscopio que capta la señal y que se conecta a un sistema computacional que representa un gráfico el cual contiene la señal de onda. Surge de la necesidad de evaluar el estado de las cuerdas vocales en aducción, el tipo de contacto que se genera y las características del patrón regular de contacto (Orlikoff, 1998). El instrumento entrega información acerca de una serie de parámetros cualitativos y cuantitativos: 



Parámetros cualitativos: regularidad de frecuencia y amplitud de los ciclos de oscilación, estudio de la fase de ciclo glotal (abierta en apertura y cerrada en cierre), oscilaciones en la región del pico de cierre (el momento de cierre máximo debe observarse claramente en el pico de la onda). Parámetros cuantitativos: Periodo glótico (intervalo de tiempo entre cada contacto), F0 promedio, F0 máxima y mínima y DE de la F0, Jitter, Shimmer, temblor, CQ (cociente de contacto o cierre), CL (cociente de apertura), índice de contacto, CL (nivel de criterio, la altura relativa del cursor horizontal, como porcentaje del espacio vertical total). 81

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Si bien se mencionan parámetros que pueden ser conseguidos mediante la aplicación del instrumento, estos dependerán del software de análisis acústico empleado. Con el Dr. Speech 4, módulo vocal, se puede medir: Frecuencia fundamental, Desviación estándar de frecuencia, Jitter, Shimmer, Temblor, medidas de ruido, Cociente de contacto (CQ), Índice de contacto (CI), Perturbación del cociente de contacto (CQP), Perturbación del índice de contacto (CIP), Radio de apertura (OR), Radio de cierre (CR). Por otro lado, con Voce Vista (fig. 49) se pueden además obtener tanto valores cuantitativos como gráficos para el análisis cualitativo, relacionados con aspectos anexos a la función de las cuerdas vocales propiamente tal. Además de entregar información acerca de las frecuencias armónicas, se puede conseguir un panorama bastante específico en relación a los formantes del tracto vocal. La representación en tiempo real tanto del espectrograma como de la forma de onda permite la realización de un análisis instantáneo y detección del sitio en el cual pudiese eventualmente existir alguna alteración; no solo relativo a la ubicación dentro de todo el sistema fonador (glotis, tracto vocal) sino que también la zona específica del contacto cordal que se ve comprometida. Éste último software ha sido utilizado para el análisis de distintas voces que han permitido complementar el presente trabajo.

fig. 49 - Captura de pantalla principal de programa de análisis acústico y de onda EGG, Voce vista. A la izquierda de la pantalla se pueden visualizar propiedades de la frecuencia fundamental con sus armónicos y las frecuencias de resonancia o formantes. A la derecha de la pantalla se puede observar la onda del pulso glótico para ser analizada en cuanto a su forma.

Volviendo a la utilización del instrumento, los dos electrodos se ubican en el cuello del paciente a cada lado del cartílago tiroides (a 1,5 cm de distancia entre sí 82

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aproximadamente). Un electrodo entrega un débil voltaje a una alta frecuencia (entre 300 KHz y 5 MHz) mientras que el otro recoge la corriente eléctrica que es transmitida a través de la laringe. Cuando las cuerdas vocales se abren y cierran, se producen cambios en la impedancia eléctrica. La impedancia aumenta cuando la glotis está abierta y disminuye cuando las cuerdas vocales se aproximan. Estos cambios en la impedancia eléctrica se representan en una onda del ciclo glotal en función del tiempo. Se obtiene a partir de esto un grafico llamado electroglotograma en donde la salida corresponde a una onda EGG o Lx (excitación laríngea) que muestra duración, coordinación y patrones de contacto cordal en un ciclo glotal. Su eje X corresponde al eje temporal y el Y representa el progreso del ciclo consecutivo desde el punto de vista de la intensidad. En una voz normal se esperaría obtener un gráfico con un patrón cíclico simétrico. El vértice de la onda indica la fase de cierre del ciclo vibratorio, donde hay contacto máximo de las cuerdas vocales y por lo tanto máxima conducción de corriente. El punto más bajo en la onda muestra la fase abierta del ciclo y una mínima conducción de corriente.

fig. 50 - Principales puntos y segmentos de la forma de onda de EGG (adaptado de Childers, Moore, Hicks y Alsaka. 1986). Extraído de Behlau M, Voz. Olivro do Especialista, Vol. I, Ed. Revinter, Rio de Janeiro, 2010

   



1: Mínimo contacto entre los pliegues vocales. a: Interrupción brusca del segmento 1 a través de esta inflexión, que indica que el área de contacto comienza a aumentar rápidamente, a través de la rampa ascendente 2. a: El margen inferior de las cuerdas vocales hacen el contacto inicial, indicando el inicio de la fase de cierre. Intervalo a-b: Continúa la aproximación de margen inferior; en algunos instantes del cierre, las cuerdas vocales están virtualmente paralelas y el cierre ocurre rápidamente en toda su longitud. En este caso la rampa a-b es muy empinada. b: Margen superior de los pliegues vocales hacen su contacto inicial. 83

Descripción de Programas Acústicos Utilizados - Diplomado en Habilitación Vocal

   

     

Intervalo b-c: La aproximación del margen superior se expande antero-posteriormente y el cierre glótico es alcanzado. c: punto de máximo contacto entre las cuerdas vocales, termina la fase de cierre. Intervalo c-d: Máxima superficie de contacto, la glotis es mínima. d: Inicio de la separación del margen inferior de las cuerdas vocales, es decir, inicio brusco de la fase de abertura, con disminución progresiva del área de contacto de las cuerdas vocales. 3: Extensión de la fase cerrada. Intervalo d-e: Continúa la separación gradual del margen inferior del borde libre de las cuerdas vocales. e: Separación completa del margen inferior; el margen superior comienza su separación, en dirección postero-anterior. f: punto de contacto mínimo, cuando la glotis está abierta; longitud glótica es máxima. Intervalo e-f: Borde superior de las cuerdas vocales continua separado; ocurre la abertura glótica. Intervalo f-a: Distancia máxima entre las cuerdas vocales.

La evaluación de la onda EGG es esencialmente cualitativa. Algunos aspectos que pueden ser observados son los siguientes (Fourcin, 1981; Kelman, 1981; Mac Curtain y Fourcin, 1982 y Reed, 1982):        

La uniformidad en la amplitud de la onda está asociada a un bajo nivel de perturbación. La inestabilidad en la amplitud o en el periodo indica variabilidad anormal en el patrón de contacto de las cuerdas vocales. Pequeñas oscilaciones en la región del peak de cierre indica aleteo (fluttering) o rebote de las cuerdas vocales después del contacto inicial. Alteraciones en los segmentos de abertura o cierre indican anormalidad de tensión de las cuerdas vocales. Alteraciones en el ataque vocal también pueden ser observados en los primeros ciclos glóticos. Una fase de cierre rápida y abruptamente definida indica buena excitación acústica del tracto vocal y eficiente producción vocal. La fase de cierre demora menos tiempo que la fase de apertura. Una duración aumentada de la fase de cierre está relacionada con peaks del espectro no amortiguados y amplificados.

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Descripción de Programas Acústicos Utilizados - Diplomado en Habilitación Vocal



La onda EGG y la frecuencia fundamental tienen una estrecha relación, por lo tanto son comparables con las medidas de jitter F0 y jitter-EGG; pero la amplitud de la onda EGG representa algo diferente que la amplitud de la señal, por lo tanto los valores del shimmer no son comparables.

Titze (1990) propone 4 tipos de onda EGG que se correlacionan con la geometría glótica (fig. 51): '

fig. 51 - Geometría glótica según Titze, 1990. Extraído de Behlau M, Voz. Olivro do Especialista, Vol. I, Ed. Revinter, Rio de Janeiro, 2010.

o Tipo I: Onda con pulso alargado (Pulse widening), producto del incremento de aducción. o Tipo II: Onda con pico inclinado (Peak skewing), resultado del incremento de convergencia en la glotis y de la diferencia de fase vertical. o Tipo III: Onda con borde abombado o arqueado (Skirt bulging): Producto de la superficie medial arqueada de los pliegues vocales o Tipo IV: Onda con borde en rampa (Skirt ramping): Resultado del incremento de la fase vertical.

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Método y Resultados - Diplomado en Habilitación Vocal

7. Método y Resultados de las Modificaciones Estructurales En este capítulo se describirá el diseño por parte de los autores de esta revisión, de un protocolo de evaluación para el registro de muestras acústicas, el cual incluyó la realización de distintas modificaciones estructurales del tracto resonancial, las cuales se exponen en el Anexo. El análisis de cada una de las muestras fue realizado mediante el Software de análisis acústico AnaGraf y el método de evaluación Electroglotografía, cuya aplicación fue complementada mediante el programa Voce Vista. La muestra de sujetos consistió en cantantes del coro de cámara de la Pontificia Universidad Católica de Chile y del coro de alumnos de la misma universidad. Fueron evaluados 4 cantantes, de los cuales se exponen en este trabajo los resultados de los 2 cuyo rendimiento fue óptimo en la obtención de muestras. Además de las emisiones con las distintas modificaciones de tracto, se solicitó la producción de glisandos ascendentes y la interpretación de una canción popular, "Caballito Blanco", con el fin de identificar las acomodaciones innatas de los cantantes a la hora de variar intensidad y tonalidad. En una primera instancia, se realizó el análisis de las frecuencias de resonancia y sus variaciones que son de primordial interés para el desarrollo de este trabajo. Los resultados obtenidos se exponen a continuación en la figura 52. Modificación /a/ Normal

Formante F1: 801 Hz F2: 1152 Hz F3: 2911 Hz F4: 3487 Hz F5: 4254 Hz

Banda de F B1: 171 B2: 15 B3: 1270 B4: 327 B5: 156

F0 387 Hz

/a/ Sobre el pasaje

F1: 710 Hz F2: 1408 Hz F3: 2784 Hz F4: 3185 Hz F5: 4194 Hz

B1: 12 Hz B2: 34 Hz B3: 50 Hz B4: 1538 Hz B5: 381 Hz

361 Hz

/a/ Protrusión Labial

F1: 698 Hz F2: 999 Hz F3: 3056 Hz F4: 3927 Hz F5: 4271 Hz

B1: 294 Hz B2: 51 Hz B3: 135 Hz B4: 177 Hz B5: 963 Hz

326 Hz

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/a/ Retrusión Labial

F1: 822 F2: 1348 Hz F3: 2790 Hz F4: 3212 Hz F5: 4177 Hz

B1: 393 Hz B2: 171 Hz B3: 2103 Hz B4: 183 Hz B5: 157 Hz

326 Hz

/a/ Descenso Mandibular

F1: 763 Hz F2: 1008 Hz F3: 3153 Hz F4: 3955 Hz F5: 4634 Hz

B1: 369 Hz B2: 127 Hz B3: 241 Hz B4: 179 Hz B5: 525 Hz

327 Hz

/a/ Ascenso Mandibular

F1: 684 Hz F2: 1011 Hz F3: 2769 Hz F4: 3106 Hz F5: 4037 Hz

B1: 281 Hz B2: 124 Hz B3: 2837 Hz B4: 391 Hz B5: 713 Hz

327 Hz

/a/ Lengua adelante

F1: 723 Hz F2: 1329 Hz F3: 2910 Hz F4: 3980 Hz F5: 4413 Hz

B1: 262 Hz B2: 119 Hz B3: 137 Hz B4: 1398 Hz B5: 258 Hz

338 Hz

/a/ Lengua atrás

F1: 726 Hz F2: 1014 Hz F3: 3037 Hz F4: 3895 Hz F5: 4022 Hz

B1: 376 Hz B2: 64 Hz B3: 146 Hz B4: 436 Hz B5: 1727 Hz

325 Hz

/a/ Punta Lengua Arriba

F1: 779 Hz F2: 1066 Hz F3: 3209 Hz F4: 3706 Hz F5: 4035 Hz

B1: 351 Hz B2: 244 Hz B3: 375 Hz B4: 2156 Hz B5: 275 Hz

325 Hz

/a/ Punta Lengua Abajo

F1: 964 Hz F2: 1230 Hz F3: 3039 Hz F4: 3067 Hz F5: 4296 Hz

B1: 140 Hz B2: 1012 Hz B3: 5629 Hz B4: 318 Hz B5: 123 Hz

326 Hz

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Método y Resultados - Diplomado en Habilitación Vocal

/a/ Protrusión Mandibular

F1: 688 Hz F2: 1070 Hz F3: 3101 Hz F4: 3151 Hz F5: 4219 Hz

B1: 187 Hz B2: 247 Hz B3: 361 Hz B4: 1465 Hz B5: 660 Hz

328 Hz

/a/ Retrusión Mandibular

F1: 688 Hz F2: 1070 Hz F3: 3101 Hz F4: 3151 Hz F5: 4219 Hz

B1: 187 Hz B2: 247 Hz B3: 361 Hz B4: 1465 Hz B5: 660 Hz

329 Hz

/a/ Descenso Velo

F1: 818 Hz F2: 1331 Hz F3: 3281 Hz F4: 3949 Hz F5: 4639 Hz

B1: 299 Hz B2: 80 Hz B3: 125 Hz B4: 379 Hz B5: 777 Hz

328 Hz

/a/ Descenso Laríngeo

F1: 744 Hz F2: 1123Hz F3: 3207 Hz F4: 3845 Hz F5: 4223 Hz

B1: 220 Hz B2: 231 Hz B3: 273 Hz B4: 369 Hz B5: 276 Hz

323 Hz

/a/ Constricción Faríngea

F1: 709 Hz F2: 1258 Hz F3: 3082 Hz F4: 3942 Hz F5: 5803 Hz

B1: 175 Hz B2: 98 Hz B3: 436 Hz B4: 417 Hz B5: 754 Hz

323 Hz

fig. 52 - Valores de las frecuencias de resonancias de las modificaciones estructurales de tracto, obtenidos mediante software AnaGraf.

En cuanto al primer formante, que tiene directa relación con la apertura del tracto y una relación inversa con el ascenso lingual, se puede observar una correlación con los datos observados. Éstos aumentan en modificaciones de tracto como lo es la apertura mandibular. En la voz por sobre el pasaje también se genera inconscientemente una leve apertura y una disminución cuando la lengua se eleva.

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Método y Resultados - Diplomado en Habilitación Vocal

Los datos del segundo formante no se correlacionan en un cien por ciento con lo observado en la muestra, ya que según la literatura el formante numero dos varía con la dimensión antero-posterior de la lengua. Al interiorizar la lengua se debería ver un aumento del segundo formante, lo que no se observó en gran parte de la muestra. Tampoco se correlaciona la contracción faríngea con la literatura, ya que al realizarse ésta, debería aumentar el formante 1, lo cual no se observó en la mayoría de la muestra. En relación al largo del tracto vocal, que según la bibliografía, se relaciona con el tercer y cuarto formante, tampoco se puede asegurar que lo observado se relaciona con la norma, ya que según ésta, al alargar el tracto, los formantes 3 y 4 deberían aumentar lo cual no se observó en gran parte de la muestra. Por otro lado, y en cuanto al análisis cualitativo y cuantitativo de las ondas electroglotográficas observadas en el programa Voce Vista, se puede observar que el rango de variación del valor de CQ y CL en relación a modificaciones estructurales del tracto resonancial no es significativo (fig. 53), lo cual no significa que distintas configuraciones de los articuladores no puedan eventualmente generar un efecto en estos valores. Lo planteado se podría explicar debido a una falta de entrenamiento en relación a la modificación solicitada para la extracción de muestras de voz, o bien a la ausencia de un patrón generalizado para toda la población que determine que para una cierta posición de las cavidades de resonancia se debería esperar un valor específico o dentro de un rango determinado, en contraposición a los planteamientos de Titze (TVSO produciría un cuociente de cierre menor por lo que favorecería un contacto glótico controlado).

Protrusión De Labios Retrusión De Labios

CQ CL 0,73 0,35 0,72 0,36

Descenso Mandibular

0,71 0,36

Cierre Mandibular

0,72 0,36

Protrusion Mandibular 0,72 0,36 Retrusión Mandibular

0,72 0,36

Lengua Adelante

0,72 0,35

Lengua Atrás

0,79 0,36

Lengua Arriba

0,71 0,35

Lengua Abajo

0,72 0,36 89

Método y Resultados - Diplomado en Habilitación Vocal

Descenso Del Velo

0,75 0,35

Descenso Laringeo

0,73 0,34

Constriccion Faringea

0,75 0,36

fig. 53 - Valores del Cuociente de cierre (CQ) y de apertura (CL) de acuerdo a cada modificación estructural del tracto resonancial practicada.

En las figuras 54.1 y 54.2 se muestran ejemplos de electroglotogramas obtenidos en la evaluación, en donde se puede apreciar que el valor de CQ obtenido no se corresponde por el que se podría esperar de acuerdo a la literatura existente.

fig. 54.1 - Captura de EGG obtenido en posteriorización del ápice lingual (CQ = 0.79).

fig. 54.2 - Captura de EGG obtenido en descenso del velo del paladar (CQ = 0.75). 90

Método y Resultados - Diplomado en Habilitación Vocal

En relación a la comparación visual de los cambios de tracto que se observan entre la voz de registro modal y registro de voz de pasaje falsete el cual se observo mediante un glisando ascendente. Se observa principalmente que en la voz de registro modal la apertura vocal es media y la lengua se encuentra un tanto interiorizada. A medida que asciende el tono esto va cambiando ya que la apertura bucal va aumentando, la lengua tiende a retroceder y el tracto se alarga con una protrusión de labios, llegando a una apertura casi máxima cuando se llega al pasaje falsete. Estos cambios que realiza la cantante son modificaciones innatas que efectúa como recurso facilitador el cual le permite ir aumentando el tono y manteniendo el timbre para que no se torne ni más claro ni más oscuro, siendo parejo en intensidad y timbre pero aumentando frecuencialmente el tono. Estos cambios se observan de forma exacta pero a la inversa cuando la cantante vuelve a la tonalidad de registro modal más baja, cerrando la apertura bucal, interiorizando la lengua y retracción de labios llegando a una posición normal. En la interpretación de "El caballito blanco", la primera estrofa debía ser cantada en "piano" mientras que la segunda se interpretó en "forte". Se puede observar en ambos casos (sujetos con estudios de técnica vocal) que las principales modificaciones observables y más evidentes corresponden a gestos faciales accesorios que acompañan la transición de "piano" a "forte". por otro lado se puede apreciar un leve incremento en el descenso mandibular, el cual es utilizado, en este caso, como estrategia para elevar la intensidad. además, tanto en el canto en piano como en "forte", los órganos fonoarticuladores adoptan una forma beneficiosa para la proyección vocal.

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Conclusiones y Discusión - Diplomado en Habilitación Vocal

8. Conclusiones y Discusión Ha sido durante mucho tiempo una práctica común en el entrenamiento de voz cantada el uso de modificaciones del tracto vocal como recursos para satisfacer demandas vocales dentro de un contexto, tanto así que se extrapolan a la habilitación vocal hablada e incluso en la rehabilitación de la voz. Durante el desarrollo de nuestra revisión bibliográfica e incipiente investigación hemos visto y analizado diversas modificaciones de tracto vocal y su imagen acústica cuantificable, la modificación formántica y cómo eso influye en la caracterización de la voz. Las modificaciones de tracto aportaron significativamente en los cambios de los valores de los formantes, sin embargo, no se obtienen resultados extrapolables respecto a la EGG ya que en el análisis intersujeto los valores son diversos, por lo que podemos decir que finalmente la incidencia en la fase de cierre, es de regulación, no aumenta ni bajan los valores en la generalidad, simplemente se regula la función cordal. Es por lo anterior que en nuestra conclusión queremos abordar algunos aspectos que podemos utilizar en la práctica clínica en base a modificaciones de tracto vocal. 8.1. Aplicaciones Prácticas Desde hace mucho tiempo, se han venido realizando investigaciones que apuntan a un tracto vocal semi-ocluido y alargamiento a través de tubos de fonación, ejercicios que implican la oclusión parcial del tracto vocal. Aunque las técnicas varían, la oclusión está típicamente dentro de la parte frontal de la cavidad oral o en los labios. Por ejemplo, Aderhold describe mejoras en la resonancia vocal tras ejercicios de fonación mientras se mantiene una parte de los labios, que cubre parcialmente la boca. Por otra parte, Aderhold a través de Engel sugiere que para la producción de voz de alta calidad sólo debe haber un estrechamiento entre la punta de la lengua y la cresta alveolar. Del mismo modo, Lessac promovió el uso de la "y-buzz". El "y-buzz" se dice que proporciona una calidad vocal rica en rangos más bajos de la voz, protege la función fonatoria e induce una producción vocal relajado. Otras técnicas han hecho uso de las fricativas sonoras y trinos sonoros bilabiales que a su vez se crean por las constricciones estrechas, ya sea en la parte frontal de la cavidad oral (fricativas) o en los labios (trinos).

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Conclusiones y Discusión - Diplomado en Habilitación Vocal

Titze, Story, Laukkanen en su investigación "Acoustic Impedance of an Artificially Lengthened and Constricted Vocal Tract", plantean que el uso de tubos de fonación, al generar una condición completamente ocluida puede ser considerado como la impedancia de carga ideal para la fonación, sin embargo, es posible para un período de tiempo muy corto. La vibración labial (trino) no está muy lejos de esto, a pesar de que permite que el aire se escape. En resumen, la ventaja de utilizar tubos de prolongación del tracto vocal u oclusiones parciales pueden bajar el primer formante de modo que, en teoría, la frecuencia fundamental descendería. Esto permitiría a un estudiante o paciente experimente los efectos sensoriales de baja presión de umbral de la fonación, así como un flujo de aire promedio más baja (pero sigue siendo una fuente de voz rica en armónicos), ambos serían componentes de una producción vocal con bajo esfuerzo. Los resultados de la investigación que correlaciona la emisión vocal con el descenso mandibular, "Dependence of Jaw Opening on Pitch and Vowel in Singers" (Sundberg y Skoog, 1997); apoyaron la hipótesis de que F1 se eleva junto a F0, y en descenso F1 disminuye junto con Fo. Esta estrategia también incrementa sustancialmente el nivel de presión de sonido (SPL) del sonido sin aumentar las exigencias vocálicas. Una herramienta articulatoria principal para aumentar F1 es la apertura de la mandíbula: cuanto mayor sea la apertura de la mandíbula, mayor será el F1. Estas diferencias pueden reflejar diferentes técnicas de canto, posiblemente en respuesta a diferentes longitudes del tracto vocal o morfología. También hay que recordar que la abertura de la mandíbula sirve como uno de los puntos de anclaje la laringe en el sentido de que el hueso hioides está unido también a la apófisis geni. Por lo tanto, la apertura de la mandíbula puede en algunos casos ser muy influyente no sólo en las frecuencias de los formantes, sino también en la fonación. Sus resultados no están en perfecto acuerdo con nuestra hallazgos anteriores, que simplemente sugieren que el apertura de la mandíbula se ha ampliado en cuanto el F0 aumenta, esto junto con la reducción de la constricción de lengua en estos vocales resultados una disminución de la F1 (es decir, la opuesto de la deseado efecto). Por otra parte, la ampliación de la apertura de la mandíbula tiende a aumentar la constricción faríngea y ensanchar el tracto en el descenso máximo. Por lo tanto, ampliar la apertura de la mandíbula es un buen gesto articulatorio para elevar F1 en una emisión.

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Conclusiones y Discusión - Diplomado en Habilitación Vocal

El artículo de M. Guzmán (2012), "Voices therapy with semi-occluded vocal tract", explica el comportamiento vocal a través de ejercicio de tracto vocal semi-ocluido en un estudio de caso. Behlau afirma que una oclusión parcial en la boca promueve una resonancia reflejada y expansión de toda el área del tracto vocal, la boca y la laringe. Algunos estudios han propuesto que la carga del tracto vocal o un aumento de la reactancia inertiva, pueden afectar la vibración de los pliegues vocales de una manera favorable, lográndose un balance muscular. Titze reportó a través de una simulación computarizada que la fonación puede ser producida en forma más eficiente y económica a través de la interacción entre la fuente de voz (pliegues vocales) y el filtro (tracto vocal), por el uso de técnicas terapéuticas que involucran semioclusión de los labios. Varios estudios han sido realizados para conocer los efectos fisiológicos de los ejercicios con tracto vocal semi-ocluido en relación a la disminución del esfuerzo fonatorio. Gaskill estudió las modificaciones de cociente de contacto por efecto de ejercicios de vibración labial en dos grupos, personas con y sin entrenamiento vocal. La mayoría de los sujetos mostraron una disminución del cociente de contacto de los pliegues vocales durante la realización de estos ejercicios. El efecto fue mayor en el grupo de sujetos sin entrenamiento vocal previo. En un estudio reciente, Gaskill analizó el efecto del alargamiento artificial del tracto vocal en el cociente de contacto glótico estimado en voces no entrenadas. Los resultados mostraron cambios significativos en el cociente de contacto durante la fonación en tubos, pero sin un patrón claro a través de los 15 sujetos participantes. Los resultados de estos estudios podrían constituir un hecho importante en cuadros de fatiga vocal. El aumento del cociente de contacto de los pliegues vocales puede formar parte del grupo de causas de la fatiga, así como también, puede ser un mecanismo compensatorio (consecuencia) cuando el cuatro de fatiga vocal ya está instaurado. En ambos casos, el uso de semioclusiones del tracto vocal sería una herramienta terapéutica deseada con el propósito de provocar una disminución del esfuerzo fonatorio en sujetos que presentan fatiga vocal o cualquier cuadro vocal patológico que involucre un aumento del grado de aducción de los pliegues vocales. Relacionado también con la disminución del esfuerzo fonatorio, Laukkanen investigó el efecto de la consonante fricativa bilabial /ß:/. Los resultados mostraron descenso laríngeo, actividad muscular laríngea reducida, pendiente más acentuada en el espectro de la voz y mayor economía vocal. 94

Conclusiones y Discusión - Diplomado en Habilitación Vocal

De acuerdo a la evidencia científica señalada, se puede deducir que el uso de los tubos de resonancia en tal investigación favoreció una fonación más fácil y relajada, producida probablemente por la disminución del cociente de contacto, descenso del umbral de presión, disminución de la colisión de los pliegues vocales y, en general, una reducción de la actividad muscular laríngea. Como consecuencia del balance muscular laríngeo logrado, se obtuvieron cambios aerodinámicos fonatorios objetivos tales como la disminución del promedio de flujo glótico (107 ml/seg) y disminución de la presión subglótica (8 cm. H2O), estando ambos parámetros dentro de rangos de normalidad al finalizar el tratamiento. Entonces los investigadores plantean que a través de los ejercicios con tracto vocal semi-ocluido se logró una disminución del esfuerzo fonatorio y a partir de esa mejoría, un balance de los tres subsistemas involucrados en la producción de la voz (fonación, respiración y resonancia). En la valoración laringoscópica con fibra flexible se mantuvo la leve constricción aritenoepiglótica al emitir notas en la zona aguda de la tesitura en registro de cabeza (full head). Existe la posibilidad que este patrón de contracción supraglótica no haya sido parte de la sintomatología del cuatro de fatiga vocal. Estudios señalan que este tipo de comportamiento laríngeo forma parte normal de la fisiología de las voces con entrenamiento vocal clásico y son un aspecto importante en la producción de las voces resonantes y brillantes. Por otra parte, el estudio "Resonant Voice: Spectral And Nasendoscopic Analysis" (Smith y Finnegan, 2004), habla sobre una Hipótesis acerca de los mecanismos que permiten la voz resonante: Lessac logró la producción de voz resonante a través de una combinación de la forma del tracto vocal (ejemplo: megáfono invertido) y atención a las sensaciones vibratorias (acción tonal). La postura de megáfono invertido es caracterizada por una cavidad faríngea alargada, una mandíbula descendida y ligeramente protruida, una lengua relajada y anteriorizada y un tracto vocal alargado. La ampliación de la faringe sirve para descender F1 y elevar F2 (Titze IR, "Principles of voice protuction") y también para el modelado acústico del formante del cantante, lo que ayuda a amplificar la energía espectral alrededor de los 3000 Hz (Sundberg. J. "Articulatory interpretation of the singing formant"). Estrechar el vestíbulo laríngeo aumenta la inertancia del tracto vocal, sesgando el flujo de aire glótico, aumentando la amplitud de los armónicos de las frecuencias más altas y produciendo una voz más rica o más brillante. 95

Conclusiones y Discusión - Diplomado en Habilitación Vocal

Resonancia nasal, fue un término utilizado por Linklater para describir la producción de voz resonante. Explicó que aunque una excesiva resonancia nasal podría generar nasalidad, éstas no son sinónimas. Otros autores han encontrado que la adición de resonancia nasal a la señal acústica debilita la intensidad de frecuencias de niveles más altos ya que se reduce la energía acústica en ciertas frecuencias dependiendo de la consonante nasal que se produzca, o la vocal nasalizada. Podría ser que esta autora se refiriese a la voz resonante como resultado de la obtención del twang más que por una resonancia nasal. Aunque el twang es frecuentemente asociado a la nasalidad, puede ser producido con un cierre velofaríngeo (sin nasalidad) y aún así mantener una cualidad de resonancia posterior alta. El twang se produce por un estrechamiento del vestíbulo laríngeo y faríngeo (descrito por Titze como “la calidad brillante y resonante” que es causada por una resonancia en el vestíbulo laríngeo). Modificación en la aducción laríngea: Verdolini et al especularon que la voz resonante es producida con unas cuerdas vocales apenas aducidas y apenas abducidas. Postularon que esta configuración glótica reduce el impacto y estrés intraglótico durante la fonación y, como resultado, máxima economía vocal, definida como una máxima cantidad de volumen vocal (en dB) producido con una mínima cantidad de impacto o estrés intraglótico. 8.2. Discusión El conocimiento actual sobre las interacciones entre la fuente vocal y el tracto vocal, junto con las actuales prácticas terapéuticas que utilizan un tracto vocal semiocluido o alargado, sugiere una conexión entre la teoría y la práctica en muchas de las investigaciones. En nuestro acotado estudio, no hemos podido comprobar experimentalmente dicha conexión. En cuanto al análisis de los formantes dados en la evaluación de los sujetos observados, si existe una gran correlación entre lo que existe en la literatura con lo que podemos ver en el análisis de los formantes en las emisiones y los cambios de tracto que se les solicito a los sujetos, pero también existen inconcordancias las cuales pueden estar asociadas a la poca practica de los cambios de tracto los cuales fueron evaluados en tiempos acotados y pueden no haberse efectuado de manera correcta. Como se dijo anteriormente, los datos tienden a no correlacionarse en un 100% con lo esperado a variados factores que podrían variar desde lo acotada que es la muestra, hasta el poco manejo y precisión de las modificaciones de tracto presentadas, los cuales al no efectuarse de la manera propuesta nos lleva a entregar datos no precisos. 96

Conclusiones y Discusión - Diplomado en Habilitación Vocal

Quizás dentro de objetivos para estudios posteriores se podría plantear la posibilidad de obtención de muestras para el análisis de ondas electroglotográficas posterior a un periodo de entrenamiento significativo en donde se clarifiquen las modificaciones estructurales requeridas y estas sean practicadas para lograr beneficios a nivel de vibración de las cuerdas vocales. En el supuesto del caso anterior se podría esperar un resultado como el planteado por Titze en su minuto, debido al fenómeno de impedancia reflejada estudiado por Husson años atrás, y también por la propiedad inertiva del tracto vocal (o TVI), profundizada por el primero en sus estudios recientes y no tan recientes. También es importante tener en cuenta que aunque una tarea tal como la fonación en un tubo de resonancia, tracto semi-ocluido, cobertura, etc. para potenciar la eliminación de un patrón motor vocal indeseable y facilitar una más óptimo, las conducta siempre se debe vincular en forma sistemática al habla y a la voz cantada, o bien el beneficio deseado permanecerá en la tarea específica y no proporcionan un resultado funcional. No hay que olvidar que de forma transversal a la técnica que se utilice para la eutonía cordal, se debo incorporar dentro del plan de tratamiento, la hidratación laríngea. El aumento de viscosidad y cantidad del mucus laríngeo, además de ser un síntoma de fatiga vocal, es una señal de falta de hidratación. Existen varias razones fisiológicas que soportan la idea que la hidratación de los pliegues vocales debe ser parte del tratamiento vocal. Los pliegues vocales están cubiertos por una delgada capa de líquido. Este líquido sirve como una barrera física y biomecánica que protege los tejidos subyacentes de partículas y patógenos inhalados. La presencia de líquido en la superficie es útil además para mantener las características biomecánicas de la mucosa de los pliegues vocales en forma óptima, incrementar la eficiencia de la oscilación y promover una cualidad de voz normal.

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Bibliografía - Diplomado en Habilitación Vocal

9. Bibliografía - Bailly Gérard et al, Synergy between jaw and lips / tongue movements: Consequences in articulatory Modelling, 1999. - Behlau M, Voz. Olivro do Especialista, Vol. I, Ed. Revinter, Rio de Janeiro, 2010 - Cecconello Luis Alberto, Aplicación del análisis acústico en la clínica vocal, Akadia. - Cecconello Luis Alberto, Electroglotografía: Su aplicación como método diagnóstico, art 61, 2009 - Cecconello Luis Alberto, Desarrollo del formante del cantante mediante un ejercicio de tracto vocal Semi-ocluido, Jornada internacional de integración de profesionales de la voz cantada, Editorial FIVCH. Edición Cec. - Demolin Didier et al, Real time MRI and articulatory coordination in vowels, 2002. - Erickson Molly L., The Interaction of Formant Frequency and Pitch in the Perception of Voice Category and Jaw, Journal of Voice, Vol.18, No.1, 2004. - Fant, Gunnart. Acoustic Theory of Speech Production, Mouton, Paris, 1970. - García-Tapia Rafael, Diagnóstico y tratamiento de los trastornos de la voz. - Gaskill Christopher S., The Effect of an Artificially Lengthened Vocal Tract on Estimated Glottal Contact Quotient in Untrained Male Voices, Journal of Voice, Vol.24, No.1, 08921997, 2010. - Guzmán N. Marco, Acústica del tracto vocal, Agosto 2010. - Guzmán N. Marco, Terapia con tracto vocal semi-ocluido: Un estudio de caso, Revista Chilena de Fonoaudiología * ISSN 0717-4659 * Volumen 11, 2012, pp. 87-97. - Hiiemae Karen M. et al, Hyoid and tongue surface movements in speaking and eating, Archives of Oral Biology 47 (2002) 11–27. - Hiiemae Karen M. et al, Tongue Movements in Feeding and Speech, Sage publications, Nov. 2003. - Honda Masaaki, Human Speech Production Mechanisms, NTT Technical Review, Vol. 1 No. 2 May 2003. - Le Huche, La Voz, tomo 1

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Voice

Quality and

- Murtró, M. Pilar. Bases acústicas de la voz. - Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 13, "Resonancia del tracto vocal". - Robert Sataloff, Voice Science, Cap. 6, “Anatomy and Physiology of the Voice”. - Smith Cara G. et al, Resonant Voice: Spectral and Nasendoscopic Analysis, Journal of Voice, Vol.19, No.4, 2005. - Story Brad H.et al, Acoustic Impedance of an Artificially Lengthened and Constricted Vocal Tract, Journal of Voice, Vol. 14, No. 4, pp. 455~469, 2000. - Sundberg Johan et al, Dependence of jaw opening and pitshand vowel in singers, Journal of voice, Vol. 11, Nº 3, pp 301-306, 1997. - Titze Ingo R. Acoustic Interpretation of Resonant Voice. Journal of voice. 2001, 519-52 - Titze Ingo R. et al, Vocology. The Science and practice of Voice Rehabilitation. Capítulo 10. Editorial: NCVS (National center of Voice and Speech), 2012. - Titze Ingo R., Vocal Efficiency, Journal of Voice, Vol. 6, No. 2, pp. 135-138, 1992 - Torres Begoña, "Anatomía funcional de la voz"

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Anexo - Diplomado en Habilitación Vocal

Anexo

Protocolo de Registro de Muestras acústicas Modificaciones del tracto resonancial y sus características acústicas Sexo: Edad: Profesión: Utilización de la voz: Estudios técnico-vocales: Clasificación vocal:

□Masculino □Femenino ____años. _________________________________ □Profesional □Conversacional □Ninguno □Acabados □En desarrollo Hombre: Tenor Barítono Bajo Mujer: Soprano Mezzosoprano Contralto Tesitura: de___ hasta ___ (___ a ___ Hz) *TMH: ____ (___Hz) *ETH: de___ hasta ___ (___ a ___ Hz) * Estos valores se consignarán luego de la toma de muestras.

I. Consignas para el registro de las muestra de voz VARIABLE DEPENDIENTE /a/ sostenida, de forma cómoda, en la siguiente tonalidad: Tabla 1. Hombre Mujer

Nota a emitir con comodidad dentro de la tesitura hablada Tenor Mi2 Barítono Do2 Bajo La1 Soprano Mi3 Mezzosoprano Do3 Contralto La2

VARIABLES INDEPENDIENTES *Todas las muestras deben ser en la tonalidad inicial. Se le debe explicar al sujeto que intente modificar otras estructuras, debe aislar el movimiento. PASO 1: Modificación Labios a. b. c.

/a/ sostenida con protrusión labial. /a/ sostenida con retrusión labial. /a/ con naturalidad luego con protrusión y luego retrusión. Todo articulado.

PASO 2: A. Modificación Mandíbula a. b. c.

/a/ sostenida con maxilar descendido. /a/ sostenida en apertura mínima del maxilar (mediana oclusión). /a/ con naturalidad luego con descenso mandibular y luego ascenso. Todo articulado.

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Anexo - Diplomado en Habilitación Vocal

a. b. c.

B. Modificación Mandíbular /a/ sostenida en protrusión maxilar. /a/ en retrusión maxilar. /a/ con naturalidad luego en protrusión y luego retrusión. Todo articulado.

PASO 3: A. MODIFICACIÓN LINGUAL, DIMENSIÓN ANTERO-POSTERIOR a. b. c.

/a/ sostenida con lengua anteriorizada. /a/ con lengua posteriorizada. /a/ con naturalidad luego anteriorizada y luego retrusión. Todo articulado.

a. b. c.

B. MODIFICACIÓN LINGUAL, DIMENSIÓN VERTICAL /a/ sostenida con ápice lingual elevado. /a/ sostenida porción posterior elevada de la lengua. Todo articulado.

PASO 4: A. MODIFICACIÓN VELAR a. b.

/a/ sostenida con descenso del velo. Articulación de /a/ y luego descenso y ascenso del velo.

PASO 5: DESCENSO LARINGEO a. b.

/a/ sostenida en descenso laríngeo. Articulación de /a/ en posición natural, descenso y luego ascenso.

PASO 6: CONSTRICCIÓN FARÍNGEA a.

/a/ sostenida en posición natural, contraer la musculatura faríngea y relajar.

I. Modificaciones innatas realizadas según las necesidades. 1.

VOZ HABLADA

Variable 1. El sujeto debe leer las oraciones con naturalidad y luego con énfasis prosódico, en la segunda parte se debe procurar que realice adecuadas inflexiones tonales. Oraciones. Interrogaciones ¿Qué día es hoy? ¿Cuántos años tienes?

Exclamaciones ¡Hoy fue un día excelente! ¡Feliz cumpleaños amigo!

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Anexo - Diplomado en Habilitación Vocal Variable 2. El sujeto debe aumentar la intensidad de la voz a medida que dice la siguiente secuencia automática. Secuencias.

Tabla 4. Hombre Mujer

Nota principal para el pasaje vocal en cantantes clásicos Tenor Fa# 3 Barítono Mi3 Bajo Do3 Soprano Fa#4 Mezzosoprano Mi4 Contralto Do4

Días de la semana. Lunes, martes, miércoles, jueves y viernes

2.

Estaciones del año Otoño, invierno, primavera y verano

VOZ CANTADA

Variable 1. Emitir tono cómodo (en voz cantada) del pasaje vocal y/o cambio de registro. Según la clasificación vocal, el tono será el siguiente. *Se debe observar las modificaciones de TR que realiza el sujeto. Tabla 2. Hombre Mujer

Estructura MOV.

Labios □Retrusión □Protrusión

Nota a emitir con comodidad dentro tercio medio de la tesitura Tenor Sol2 Barítono Fa2 Bajo Do2 Soprano Sol3 Mezzosoprano Fa3 Contralto Do3

M. Inferior □Descenso □Ascenso

□Retrusión □Protrusión

Laringe □Ascenso □Descenso

Otros:

Variable 2. Emitir un tono con mediana comodidad sobre el pasaje vocal y/o cambio de registro. Para el CANTANTE POPULAR el tono será el siguiente según la clasificación vocal, *Se debe observar las modificaciones de TR que realiza el sujeto. Tabla 3. Hombre Mujer

Estructura MOV.

Labios □Retrusión □Protrusión

Tono para el tercio superior de la tesitura para el cantante popular Tenor Do3 Barítono La1 Bajo Fa2 Soprano Do4 Mezzosoprano La2 Contralto Fa3

M. Inferior □Descenso □Ascenso

□Retrusión □Protrusión

Laringe □Ascenso □Descenso

Otros:

Para el CANTANTE DOCTO el tono será el siguiente según la clasificación vocal, *Se debe observar las modificaciones de TR que realiza el sujeto.

Estructura MOV.

Labios □Retrusión □Protrusión

M. Inferior □Descenso □Ascenso

□Retrusión □Protrusión

Laringe □Ascenso □Descenso

Otros:

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Anexo - Diplomado en Habilitación Vocal

Variable 3. Realización de glissando ascendente según su clasicación vocal. *Se debe observar las modificaciones de TR que realiza el sujeto al aumentar el tono. Modificación de TR observables: Estructura MOV.

Labios □Retrusión □Protrusión

M. Inferior □Descenso □Ascenso

□Retrusión □Protrusión

Laringe □Ascenso □Descenso

Otros:

Variable 4. El sujeto debe interpretar la siguiente estrofa de la canción “caballito blanco” con cambios dinámicos, primero en piano y luego en forte. “Caballito blanco llévame de aquí llévame a mi pueblo donde yo nací (piano) --------------------------------------------------tengo, tengo, tengo tú no tienes nada tengo tres ovejas en una cabaña” (forte).

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