Caracterización acústica de las vocales del español

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En esta sección usaremos como referencia del espñaol de Chile, los valores frecuenciales obtenidos por los investigadores Jaime Soto-Barba y Magaly Ruiz (del Laboratorio de Fonética de la Universidad de Concepción). Para ver el artículo completo, pulse aquí.
La referencia del documento es esta:

Ruiz, M. y J. Soto-Barba. 2005. "Timbre vocálico en hablantes de español como segunda lengua", Onomázein 11 (2005/1):57-65


La principal categoría acústica para caracterizar las vocales son los formantes, en especial los dos primeros.

Los dos formantes se relacionan con las dimensiones del movimiento lingual.

El  primer formante con la dimensión alto-bajo y el segundo con la dimensión anterior-posterior.

Ruiz y Soto-Barba, encuentran los siguientes valores promedio para los formantes 1 y 2 en informantes femeninos:

VocalF1F2
a7001460
e3601970
i2482600
o400896
u260613

La relación entre el F1 y la posición alta o baja de la lengua es inversa; es decir, mientras más alta esté la lengua, más bajo será el primer formante, y a la inversa. A partir de esto, es posible correlacionar los datos acústicos de los centros frecuenciales de F1 y F2 con los datos articulatorios de la posición de la lengua.

Esto es lo que se muestra en la imagen siguiente (esquema de F1). Obsérvese cómo en la articulación de la vocal central (lengua en posición baja) el formante 1 tiene la mayor altura en cambio en las vocales cerradas (lengua en posición alta) el valor en Hz es el menor.

Esquema de trayectoria del F1
Esquema de la trayectoria del F1 en las cinco vocales del español.



La intepretación articulatoria de este esquema es que la lengua parte en una posición  alta y baja progresivamente hasta /a/ y luego vuelve a subir. Otra manera de expresar lo mismo, es que /a/ es una vocal de articulación abierta, en tanto que i/u son cerradas.


El F2 se relaciona directamente con la posición anterior-posterior de la lengua. En la figura siguiente, (esquema de F2) se observa cómo el F2 baja la frecuencia en la medida en que la lengua retrocede. Obsérvese que en la vocal anterior cerrada el formante tiene el valor más alto en tanto que en la vocal velar cerrada el valor es el menor de la serie.

Esquema de trayectoria del F2
Esquema de la trayectoria del F2 en las cinco vocales del español.

La interpretación articulatoria de este esquema es que la lengua está en posición anterior en /i/ y que progresivamente retrocede hasta llegar a /u/.

Si apreciamos los dos formantes al unísono, tenemos entonces la caracterización acústica de las 5 vocales fonológicas del español, tal como se muestra en la imagen siguiente (esquema de F1 y F2).

Esquema de trayectorias de F1 y F2
Esquema de la trayectoria de F1 y F2 en las cinco vocales del español.





Representaciones de los formantes


Tres son las principales maneras disponibles para representar valores formánticos

Los esquemas siguientes se han obtenido sintetizando primero las vocales a partir de los promedios presentados por los autores (se ha supuesto una frecuecia fundamental de 220 Hz, por tratarse de mujeres). Si quieres escuchar la síntesis, pulsa aquí.

Espectrograma. Como se señaló en la sección Acústica básica, el espectrograma muestra las frecuencias relevantes a través del tiempo. Un espectrograma de banda ancha es una muy buena tecnología para identificar los formantes y sus trayectorias.

Aquí está el espectrograma correspondiente a los promedios de las vocales que Ruiz y Soto-Barba presentan en su estudio.

Espectrograma de aeiou (sintéticas)
Espectrograma de las 5 vocales españolas sintetizadas a partir de los datos de Ruiz y Soto-Barba (2005).


Pista de formantes. Los analizadores acústicos permiten identificar las frecuencias y trazar una una curva a partir de su desarrollo en la señal. Es una información extraída de la información del espectrograma.

Track de formantes de aeiou
Pista de formantes de las 5 vocales españolas sintetizadas a partir de los datos de Ruiz y Soto-Barba (2005).


Carta de formantes. En una carta de formantes no se representa el tiempo, sino solo los valores frecuenciales de dos formantes. La disposición de los ejes se hace de tal manera que su representación "calce" con el espacio articulatorio vocálico.


Carta de formantes aeiou
Carta de formantes de las 5 vocales españolas sintetizadas a partir de los datos de Ruiz y Soto-Barba (2005).


Sobre el español de Chile no hay mucha información acerca de los formantes vocálicos.

Otros valores que sirven de referencia para el español, son los siguientes:

Esgueva, Manuel y Margarita Catarero (1983) en Estudios de fonética (Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Instituto "Miguel de Cervantes") citado por Joaquím Llisterri en su página web (enlace a esta información)

HombresMujeres
VocalF1F2F1F2
i26523182412835
e45419954922252
a65712156641168
o475888511981
u294669243629



Martínez Celdrán (2003) en El sonido en la comunicación humana, Barcelona, Octaedro, presenta los valores de las cinco vocales a partir de 5 individuos (toma los datos de su artículo "En torno a las vocales del español: análisis y reconocimiento" publicado en EFE VII).

VocalF1F2
i3132200
e4571926
a6991471
o4951070
u349877

Señala además que los valores de los formantes femeninos se corresponden aproximadamente con la multiplicación de los masculinos por 1.22.

A continuación, se presenta un gráfico con los valores presentados en esta página.


F1 y F2 de las 5 vocales del español según los autores
Valores de F1 y F2 de las 5 vocales del español según los datos presentados en esta página


Martínez Celdrán y Fernández  Planas:


Alexis Iribar presenta un interesante material sobre la caraterización acústica de las vocales. Enlace.