Relación entre la geometría nasal y las características espectrales de consonantes nasales y vocales nasalizadas en adultos chilenos

Abstract

La teoría fuente-filtro describe los parámetros fisiológicos de la producción de sonidos en mamíferos, entre ellos la especie humana. El sonido generado por la fuente sonora es filtrado a través del tracto vocal, adquiriendo diferentes propiedades resonantes debido a cambios en la forma del tracto y del acoplamiento nasal, permitiendo la producción de consonantes nasales y vocales nasalizadas. La función nasal durante el habla puede afectarse en alteraciones del tracto nasal, comprometiendo aspectos como la inteligibilidad y aceptabilidad del habla, que repercuten en la comunicación y calidad de vida de los seres humanos. Diversos estudios han relacionado cambios patológicos o postquirúrgicos de estructura de las fosas nasales con los sonidos producidos, lo que podría estar relacionado a la forma del tracto nasal. El objetivo de este estudio fue explorar efectos de la geometría nasal en las características acústicas de consonantes nasales y vocales nasalizadas de adultos chilenos de 21 a 30 años, sin antecedentes de patologías otorrinolaringológicas, ni de habla y que no presentaban desviación septal e hipertrofia de cornetes . Los resultados muestran que hay influencias de dimensiones nasales sobre el nivel de presión sonora (NPS, en dB SPL), los formantes (F1-4, en HZ) y la nasalidad (diferencias A1-P0 y A1-P1, en dB) de distintas emisiones nasales. Sin embargo estas relaciones son significativas en una muy baja proporción de las emisiones analizadas (aproximadamente 5% de NPS, 2% de formantes y 7% de nasalidad). La relación más sistemática corresponde a una relación directa entre el volumen total nasal y el NPS capturado a nivel de las narinas. También se observaron con alguna consistencia relaciones directas entre el área de menor sección transversal posterior y los NPS, y relaciones inversas entre el área de menor sección transversal anterior y la diferencia A1-P0, además de directas con A1-P1. Los hallazgos de este estudio demostraron que el NPS y espectro de vocales nasalizadas se relacionan en una baja proporción de los parámetros medidos con el volumen nasal y las áreas de menor sección transversal evaluadas mediante rinometría acústica. Esta limitada influencia de las cavidades nasales en las emisiones vocales contrasta con los conocidos efectos de la configuación del tracto vocal en las vocalizaciones.

Source-filter theory describes the physiological parameters of sound production in mammals, including the human. The sound generated by the sound source is filtered through the vocal tract, acquiring different resonant properties due to changes in the shape of the tract and the nasal coupling, allowing the production of nasal consonants and nasalized vowels. Nasal function during speech can be affected in alterations of the nasal tract, compromising aspects such as speech intelligibility and acceptability, which affect communication and quality of life in human beings. Various studies have related pathological or postsurgical changes in the structure of the nasal passages with the sounds produced, which could be related to the shape of the nasal tract. The objective of this study was to explore the effects of nasal geometry on the acoustic characteristics of nasal consonants and nasalized vowels of Chilean adults aged between 21 and 30 years old, without history of otorhinolaryngological or speech pathologies, and who did not present septal deviation and turbinate hypertrophy. The results show that there are influences of nasal dimensions on the sound pressure level (SPL, dB SPL), the formants (F1-4, Hz) and the nasality (differences A1-P0 and A1-P1, dB) of different nasal emissions. However, these relationships are significant in a very low proportion of the analyzed emissions (approximately 5% of SPL, 2% of formants and 7% of nasality). The most systematic relationship corresponds to a direct relationship between the total nasal volume and the SPL captured at the level of the nostrils. Direct relationships were also observed with some consistency between the posterior minimal cross-sectional area and the SPL, and inverse relationships between the anterior minimal cross-sectional area and the A1-P0 difference, in addition to direct relationships with A1-P1 difference. The findings of this study show that the SPL and spectrum of nasalized vowels are related in a low proportion of the parameters measured with nasal volume and minimal cross-sectional area evaluated by acoustic rhinometry. Such limited influence of the nasal cavities on vocal emissions contrast with well-known effects of the vocal tract configuration on vocalizations.