F. Albano Leoni - P. Maturi, Manuale di Fonetica (cap. IV)

Cap. 4 Fonetica uditiva e percettiva

4.1 Aspetti generali

4.1.1 La fonetica dell'ascoltatore

 Alla fisiologia dell'udito i fonetisti prestano in genere meno attenzione che non ai processi di produzione. Inoltre, ha molto pesato la diffusa convinzione di una essenziale simmetria tra i procedimenti della codifica del segnale da parte del parlante e della sua decodifica da parte dell'ascoltatore,  mentre esistono meccanismi profondamente diversi da quelli attivi nel parlante.

Negli ultimi decenni sono stati elaborati modelli teorici che assegnano un ruolo fondamentale, nella fase della produzione, all'autopercezione da parte del parlante e il ruolo che vi svolgono da un lato le caratteristiche oggettive del segnale dall'altro le conoscenze possedute dall'ascoltatore, la sua precedente esperienza extralinguistica e alle sue previsioni riguardo al messaggio che sta per ricevere (cfr. §. 4.6).

4.1.2. I meccanismi della ricezione

L'intero procedimento della ricezione del segnale si divide in due fasi: una fase periferica, in cui il segnale viene raccolto e poi inviato al cervello, e una fase centrale, in cui il risultato viene interpretato e compreso.

Il complesso procedimento che porta dalla vibrazione sonora all'interpretazione del segnale può essere così schematizzato:

1.   Le vibrazioni acustiche del mezzo (l'aria) vengono captate dall'orecchio esterno.

2.   Esse sono poi trasformate in impulsi meccanici, cioè in vibrazioni di particolari strutture anatomiche, che fanno parte del cosiddetto orecchio medio.

3.   Queste vibrazioni, a loro volta, sono convertite, nell'orecchio interno, in vibrazioni di un mezzo liquido, le quali inducono uno spostamento della membrana basilare.

4. I movimenti della membrana basilare sono trasdotti in impulsi nervosi, cioè elettrici, dall'organo del Corti, il vero e proprio organo sensoriale, che si trova a contatto con la membrana basilare.
5. Gli impulsi nervosi sono trasmessi lungo il nervo acustico fino al cervello.
6. Qui gli impulsi raggiungono la corteccia uditiva, cioè quella parte della corteccia cerebrale situata in ciascun lobo temporale del cervello, nella quale ha luogo la conversione dei suoni in rappresentazioni mentali e la loro associazione ad un significato.

Le prime cinque tappe costituiscono la fase periferica e la sesta quella centrale.

4.2 Anatomia e fisiologia dell'apparato uditivo

4.2.1 L'orecchio

Le strutture dell'orecchio sono connesse sia alla funzione dell'udito sia a quella dell'equilibrio. A differenza di quanto visto per gli organi dell'apparato fonatorio, l'udito è una funzione primaria dell'orecchio. Per raggiungere le strutture sensoriali nella parte più interna dell'orecchio, il segnale deve penetrare attraverso un sistema di canali, membrane, cavità, ossicini (fig. 4.1).        ,                       [

L’orecchio esterno è costituito dal padiglione e dal condotto uditivo esterno. Il padiglione, la parte visibile dell'orecchio, ha la proprietà di rinforzare il suono. Il condotto uditivo conduce dal padiglione al timpano, amplificando anch’esso le onde sonore.

In fondo al condotto uditivo esterno si trova la membrana del timpano, che separa completamente l'orecchio esterno dall'orecchio medio. Le vibrazioni che raggiungono il timpano si trasmettono a questa membrana, particolarmente elastica, trasformandosi in vibrazioni di un corpo solido.

Al di là del timpano si trova il cavo del timpano (cavità collegata, tramite la tuba di Eustachio, con la faringe).

Al lato opposto, il cavo del timpano presenta due piccoli fori: uno superiore, ovale, detto finestra ovale, e uno inferiore, rotondo, detto finestra rotonda, che separano l'orecchio medio dall'orecchio interno.

Una catena di tre ossicini, martello, incudine e staffa, attraversa orizzontalmente il cavo del timpano, collegando la membrana del timpano alla finestra ovale, su cui poggia la base della staffa, che la chiude completamente.

Questa catena di ossicini ha la funzione di trasmettere le vibrazioni dal timpano all'orecchio interno. Inoltre, amplifica tali vibrazioni, anche per il fatto che la superficie della finestra ovale è circa venti volte più piccola di quella del timpano e dunque la stessa potenza sonora vi esercita una pressione sonora venti volte maggiore.

La finestra ovale, su cui poggia la staffa, e la finestra rotonda, chiusa da una membrana detta timpano secondario, separano l'orecchio medio dall'orecchio interno, costituito dall'organo dell'equilibrio, o labirinto, e dall'organo dell'udito, detto coclea (cfr. fig.).

La finestra ovale e la finestra rotonda sono collegate da un lungo e stretto canale, pieno di un liquido detto perilinfa. La prima parte del canale è detta scala vestibolare, la seconda, che ritorna verso l'orecchio medio, scala timpanica e il punto di svolta elicotrema.

Tra le due scale è situato un altro canale, il dotto cocleare o canale endolinfatico, che corre parallelo alle scale ma senza comunicare con esse, ed è pieno di un liquido detto endolinfa (fig. 4.2).

Lungo tutta la parete interna del dotto cocleare, verso la scala timpanica, si stende l'organo sensoriale vero e proprio, detto organo del Corti, disposto parallelamente alle due scale e al dotto cocleare stesso.

Questo insieme di strutture parallele, formato dalle due scale, vestibolare e timpanica, dal dotto cocleare e dall'organo del Corti, è arrotolato su se stesso, formando una spirale a chiocciola, da cui il nome di coclea.

Quando delle vibrazioni, attraverso il timpano raggiungono la finestra ovale dov'è poggiata la staffa, la successione dei movimenti della staffa si trasmette alla perilinfa che riempie la scala vestibolare e crea in questa onde di pressione e di depressione che percorrono la scala vestibolare e poi, doppiata l'elicotrema, tornano indietro lungo la scala timpanica, fino a raggiungere la finestra rotonda.

All'organo del Corti è affidato il compito forse più delicato tra i passaggi che conducono dal fenomeno acustico alla sensazione uditiva.

L'organo del Corti è costituito da uno strato di cellule, alcune di sostegno e altre, ben più importanti, attive nella funzione sensoriale vera e propria. Queste ultime, dette cellule ciliate, hanno forma lunga e sottile e in file sono fissate alla membrana basilare.

Sono divise in cellule ciliate interne, che svolgono il ruolo principale, e tre file di cellule ciliate esterne, che hanno un ruolo attivo di controllo dell'ampiezza delle oscillazioni della membrana basilare, attenuando le oscillazioni troppo ampie, che potrebbero essere dannose, e rinforzando quelle più deboli. Queste cellule presentano, all'estremità libera, un gran numero di sottili filamenti, detti ciglia, o stereociglia. Al di sopra delle stereociglia fluttua nell'endolinfa una lamina gelatinosa detta membrana tectoria, nella quale vanno ad appoggiarsi le stereociglia. All’estremità le cellule ciliate interne sono in contatto con le terminazioni nervose del nervo acustico.

I complessi movimenti oscillanti della membrana basilare si trasmettono alle cellule ciliate interne poggiate sulla membrana. Lo spostamento delle cellule ciliate fa sì che le loro ciglia, a contatto con la membrana tectoria, fa che si produca un'eccitazione elettrica nelle cellule ciliate stesse, che si trasmette ai neuroni del nervo acustico e si propaga infine al sistema nervoso centrale.

In ogni istante, dunque, la stimolazione delle terminazioni nervose riflette la struttura acustica del segnale in quanto si generano impulsi corrispondenti alle parti della coclea che reagiscono alle componenti di frequenza presenti nel segnale.

4.2.2. Il nervo acustico e la corteccia uditiva

Le cellule ciliate, come abbiamo visto, sono in contatto col nervo acustico. Tutte queste fibre, provenienti dalla coclea, si uniscono e corrono insieme verso il ganglio spirale, al centro della spirale formata dalla coclea, dove si trovano cellule neuronali. Dal ganglio spirale altri prolungamenti neuronali dirigono verso nuclei nervosi più centrali, in cui le stimolazioni vengono trasmesse ad altri neuroni e così via, finché l'impulso raggiunge la corteccia uditiva. È importante notare che le fibre uditive provenienti dai due orecchi si incrociano a più riprese, e l'informazione che raggiunge ciascun emisfero del cervello proviene contemporaneamente dalle due coclee.

L'area del cervello che presiede la ricezione uditiva è detta appunto corteccia uditiva.

Qui l'organizzazione topografica, già vista nella coclea con la separazione delle diverse frequenze, e conservata poi in tutte le fasi della trasmissione lungo il nervo acustico, si ripete ancora una volta, così che anche sulla corteccia si possono identificare le aree corrispondenti alle diverse frequenze, disposte in maniera ordinata dalle più alte alle più basse. Si può dire dunque che tutte le parti del sistema uditivo, dalla coclea alla corteccia, conservano l'importante caratteristica della tonotopicità.

4.3 Elementi di psicoacustica

Il rapporto tra l'acustica e la psicologia è assai complesso e viene studiato da una branca della psicologia detta psicoacustica.

In particolare, la psicoacustica studia:

a)      i confini tra l'insieme dei fenomeni acustici percepibili dall'uomo e quelli non udibili;

b)      la capacità dell'uomo di discriminare le differenze tra suoni diversi e di individuare le soglie al di sotto delle quali tali differenze non sono percepite (§. 4.3.2);

c)      la relazione tra le grandezze oggettive (frequenza, intensità, durata) e quelle soggettive (altezza, volume, lunghezza) dei suoni, determinando quali sono le scale soggettive lungo le quali si dispongono le sensazioni uditive (§. 4.3.4).

4.3.1 Il campo uditivo

Il nostro orecchio non percepisce suoni di frequenza inferiore a 20 Hz (infrasuoni) e superiore al 20.000 Hz (ultrasuoni), quale che sia la loro intensità.

Il limite inferiore di intensità, oltre il quale non si ha percezione è detto in psicoacustica soglia dell'udito; quello superiore, oltre il quale la sensazione è dolorosa, è detto soglia del dolore.

Riguardo l'intensità la soglia dell'udito non è la stessa per tutti i suoni, ma varia in funzione della loro frequenza, cioè per ogni diversa frequenza esistono diverse soglie.

Alla frequenza di 3.500 Hz abbiamo la più bassa soglia uditiva, che rimane udibile anche se la sua intensità scende fino a -4 dB.

Allo stesso livello di intensità, invece, suoni di frequenza superiore o inferiore ai 3.500 Hz non saranno udibili e per udirli bisognerà che la loro intensità aumenti fino ad essere uguale o maggiore della corrispondente soglia dell'udito.

La soglia del dolore ha invece un valore quasi costante per tutte le frequenze, di circa 140 dB.

Nel grafico 4.4. con assi frequenza-intensità, dove la linea inferiore indica la soglia dell'udito e quella superiore la soglia del dolore, l'insieme dei suoni udibili compresi tra queste due soglie è detto campo uditivo o campo di udibilità.

Fisiologicamente, nel tempo il campo uditivo va riducendosi, con il graduale innalzamento della soglia uditiva e con l'abbassamento della soglia del dolore. Si perde inoltre la capacità di percepire le frequenze alte.

4.3.2 Discriminazione del suono

L'insieme dei suoni che costituiscono il campo uditivo può essere considerato un continuum sia per la frequenza che per l'intensità.

Il sistema uditivo, tuttavia, non è in grado di riconoscere differenze troppo piccole di frequenza e di intensità.

La minima differenza percepibile tra due suoni è detta soglia differenziale.

Per l'intensità, la soglia differenziale varia tra 0,5 e 1 dB e la migliore discriminabilità riguarda i suoni di intensità compresa tra i 20 e i 100 dB e di frequenza tra i 1.000 e i 3.000 Hz, cioè tutto il settore centrale del campo uditivo.

Per la frequenza, invece, bisogna ricorrere a una soglia differenziale percentuale, perché il fattore che agisce per discriminare due suoni di diversa frequenza è il rapporto tra le due frequenze e non la differenza assoluta. Ad esempio, una differenza di 1 Hz viene riconosciuta tra due toni di 100 e 101 Hz (differenza dell'1%) ma non tra due toni di 2.000 e 2.001 Hz (differenza dello 0,05%).

Generalizzando, si può dire che la soglia differenziale percentuale di frequenza oscilla tra lo 0,1% e lo 0,2%, con variazioni anche notevoli in relazione alla frequenza, all'intensità e anche alla durata dello stimolo.

La soglia differenziale per la discriminazione di stimoli di diversa durata varia a seconda della frequenza degli stimoli stessi. La soglia è di 1-2 ms per frequenze tra 2.000 e 4.000 Hz, di 2-4 ms per frequenze intorno ai 1.000 Hz.

4.3.3 Bande critiche

S’è visto come l'orecchio analizzi il segnale in modo analogo a un banco di filtri (cfr. § 4.2.1). Tuttavia, invece di essere a larghezza di banda costante, l'orecchio si comporta come un banco di filtri a larghezza di banda variabile: a banda stretta per le basse frequenze e a banda sempre più larga via via che aumentano le frequenze. Di conseguenza piccole variazioni di frequenza hanno rilevanza alle basse frequenze ma non alle alte.

Ciascuno dei filtri ideali che costituiscono questo banco ha una larghezza di banda detta banda critica. Se due diverse componenti dello spettro di un segnale ricadono nella stessa banda critica esse vengono percepite come un'unica componente.

4.3.4 Scale percettive

Due suoni di uguale frequenza (es. 400 Hz) e di diversa intensità (es. 30 e 40 dB), e quindi all'interno del campo uditivo, sono udibili e, considerato che la loro differenza di intensità supera la soglia differenziale, vengono percepiti come decisamente diversi per il volume.

Altri due suoni, pure di 400 Hz, ma di intensità di 70 e di 80 dB, anche questi sono perfettamente udibili e discriminabili tra loro. Oggettivamente la differenza di intensità è esattamente la stessa (10 dB), ma la psicoacustica ha dimostrato che la sensazione di differenza tra due suoni è maggiore ad intensità più basse, nonostante che le due distanze siano oggettivamente uguali.

In termini più generali: la scala soggettiva delle sensazioni uditive non riflette la scala oggettiva, perché più dilatata e compressa della seconda. La psicoacustica ha elaborato delle scale per dare conto di questa diversa distribuzione delle sensazioni rispetto ai dati oggettivi.

Per l'intensità, come rappresentato nella fig. 4.5 in un grafico frequenza-ampiezza, il campo uditivo è percorso da una serie di curve dette curve di isofonia.

In ognuna di queste curve tutti i suoi punti, benché dotati oggettivamente di intensità diversa, producono uguali effetti soggettivi di sensazione sonora.

Esiste inoltre una convenzione per la quale c'è una perfetta corrispondenza tra il livello di sensazione sonora e l'intensità oggettiva del segnale per tutti gli stimoli di frequenza pari a 1.000 Hz.

Uno stimolo che si trovi sulla curva al valore 40, come per esempio uno stimolo di 60 Hz e 60 dB, produrrà dunque la stessa sensazione di volume di uno stimolo di 1.000 Hz di frequenza e di 40 dB di intensità. Si dirà anche che questo suono, qualunque sia la sua intensità oggettiva, ha un livello di sensazione sonora di 40 fon.

Analogamente, per definire le relazioni tra la sensazione di altezza e la frequenza oggettiva di questo suono, si è stabilita un'altra scala soggettiva, la cui unità di misura è il mei. Per convenzione, si assegna a un suono di 1.000 Hz e 40 dB un valore di 1.000 mei.

Il suono di 40 dB che produce una sensazione soggettiva di altezza doppia del primo avrà quindi un valore di..

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F. Albano Leoni - P. Maturi, Manuale di Fonetica (cap. III)

Cap. 3 Fonetica acustica

3.1 Elementi di fisica acustica

3.1.1 L’onda sonora

Il suono consiste nella oscillazione di particelle di un mezzo provocata dalle vibrazioni di un corpo detto sorgente. Queste vibrazioni si trasmettono alle molecole del mezzo (aria, acqua ecc.), che si mettono in movimento oscillando avanti e indietro rispetto al loro punto di riposo. Se facciamo vibrare un diapason, le sue vibrazioni provocheranno alle molecole d’aria vicine analoghi movimenti oscillatori, che si trasmetteranno alle molecole adiacenti imprimendo loro un analogo movimento pendolare. Questo fenomeno è detto onda sonora, che tenderà a propagarsi dalla sorgente verso tutte le direzioni libere fino a quando, allontanandosi dalla sorgente, le vibrazioni cessano. Considerando una serie di particelle durante la propagazione sonora (vd. Figura 3.1), ci si accorge che in ogni momento si alternano zone in cui le particelle si avvicinano tra loro (zone di condensazione) a zone in cui queste si allontanano (zone di rarefazione).

La velocità con cui un suono si propaga dipende dal mezzo e dalle sue caratteristiche fisiche (densità, temperatura, pressione ecc.). A parità di tutte queste variabili, la velocità del suono è costante (ad esempio, nell’aria a 20° di temperatura e pressione a 760 mm il suono si propaga alla velocità di 343 mt al secondo).

Infine, se analizziamo una fila di particelle (della figura 3.1) possiamo misurare la distanza che separa due successive zone di condensazione o quelle di rarefazione. Questa distanza è detta lunghezza d’onda.

3.1.2 I segnali semplici

Possiamo rappresentare gli spostamenti di una particella nel tempo con un grafico cartesiano, disponendo il tempo sull’asse delle ascisse e gli spostamenti sull’asse delle ordinate.

Per un’onda sonora prodotta da un diapason sul grafico (fig. 3.2) apparirà una curva chiamata sinusoide che tende periodicamente a ripetersi sempre uguale e questo tipo di oscillazione viene perciò definito periodico. Il ciclo oscillatorio consiste di quattro fasi: spostamento in avanti; ritorno all’indietro al punto di riposo; spostamento all’indietro; ritorno in avanti verso il punto di riposo e il tempo T per compiere l’intero ciclo è detto periodo. Gli spostamenti in avanti (lontano dalla sorgente) sono in positivo, quelli all’indietro (di riavvicinamento alla sorgente) in negativo. La misura degli spostamenti massimi (in positivo e in negativo) è detta ampiezza dell’onda sonora il cui valore, insieme a quello del tempo, sono sufficienti a descrivere un’onda periodica sinusoidale. Tuttavia, per descrivere la dimensione temporale al posto di periodo si usa il concetto di frequenza, che indica quante volte il ciclo di oscillazione si ripete in un secondo. Ad es., se un ciclo dura un decimo di secondo, si avrà una frequenza (F) di 10 cicli per secondo (c.p.s.) e questa relazione matematica, detta di proporzionalità inversa, si esprime con la formula F = ɪ/T oppure T = ɪ/F.

L’unità di misura della frequenza (il c.p.s.) è detta anche Hertz (Hz), e la lunghezza d’onda (λ), inversamente proporzionale alla frequenza (F), poiché la velocità (V) del suono è costante può dedursi dalla formula  λ = V/F. Per es., se un’onda si propaga alla velocità di 343 mt/s a una frequenza di 100 Hz la lunghezza d’onda sarà 3,43 mt.

S’è detto che l’ampiezza è la distanza massima dal punto di riposo. Ciò significa che in un’onda dotata di ampiezza maggiore le spinte che le particelle oscillanti esercitano sarà maggiore e si misura in termini di pressione sonora e può essere espressa in termini di intensità, che si misura in decibel (dB). Il decibel è un’unità di misura relativa e in rapporto al suono di intensità più debole percepibile da orecchio umano (1.000 Hz) che, quindi, corrisponde a 0 dB. Questa misura relativa all’intensità è detta livello di intensità sonora (il). Stabilità l’intensità del suono più debole percepibile, osserviamo che il suono più forte percepibile è centomila miliardi (10¹⁴) di volte più forte e, ovviamente, misurabile attraverso una scala logaritmica, basata sugli esponenti delle potenze di 10 e che va quindi soltanto da 0 a 14. l’unità di misura così definita è detta Bell e il decibel si ottiene moltiplicando il Bell per 10 e può essere espresso con la formula  il = 10 log I/Iₒ, ossia il livello di intensità sonora (il) è uguale a 10 volte il logaritmo del rapporto tra intensità I del segnale in esame e l’intensità Iₒ presa convenzionalmente come riferimento.

3.1.3 I segnali complessi

La forma sinusoidale e la periodicità non sono comuni a tutti i tipi di onde sonore: infatti, se la sorgente oscilla in modo complesso, anche l’onda sonora sarà complessa. In base alla presenza o meno delle due caratteristiche segnalate, le onde sonore possono suddividersi in:

-          onde periodiche sinusoidali o semplici, come quelle prodotte dal diapason;

-          onde periodiche non sinusoidali o complesse, che non hanno forma sinusoidale ma sono periodiche;

-          onde non periodiche o aperiodiche, che non hanno periodicità, non sono suddivisibili in cicli uguali e sono definibili come rumore.

Tutti i suoni linguistici appartengono alle due ultime categorie, cioè sono segnali periodici complessi le vibrazioni prodotte dalle pliche vocali, sono segnali aperiodici quelli prodotti dalle esplosioni e frizioni che avvengono nell’apparato fonatorio.

In un’onda periodica complessa (figura 3.3) possiamo comunque individuare l’ampiezza massima e il periodo e, analogamente, possiamo calcolare la frequenza (in Hz) come l’inverso del periodo.

In un’onda aperiodica (figura 3.4) invece, possiamo stabilire l’ampiezza massima ma non il periodo né la frequenza.

3.1.4 L’analisi di Fourier

L’ampiezza e la frequenza sono parametri sufficienti per definire un segnale sinusoidale, ma per descrivere un’onda periodica complessa non bastano; si ricorre pertanto all’analisi di Fourier, secondo cui un’onda periodica complessa si può scomporre e analizzare come una serie di onde periodiche semplici, che possono essere descritte in modo non ambiguo in base all’ampiezza e la frequenza, che vengono dette armoniche del segnale complesso e il loro insieme è detto spettro.

Un postulato molto importante dell’analisi di Fourier è che le frequenze delle armoniche sono multipli interi della frequenza del segnale complesso. Ad es., un segnale periodico complesso della frequenza di 100 Hz viene scomposto in una serie di armoniche di frequenze uguali a 100*1, 100*2, 100*3, 100*n, ovvero 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz ecc. Questa serie di armoniche è detta serie di Fourier. La frequenza della prima armonica, per definizione uguale a quella del segnale complesso (100 Hz*1, nel nostro esempio) è chiamata frequenza fondamentale ed è indicata con la sigla Fₒ.

Le ampiezze delle diverse armoniche, invece, non sono calcolabili se non ricorrendo a procedimenti matematici e elettronici sofisticati.

3.1.5 I filtri

 La scomposizione di un’onda complessa periodica viene eseguita con un metodo basato su dispositivi detti filtri, capaci di individuare le armoniche all’interno di un determinato intervallo di frequenza e di separarle da tutte le altre di frequenza diversa. Ad es., un filtro con una banda che va da 50 a 150 Hz di un segnale periodico complesso della frequenza di 100 Hz e sappiamo che le armoniche di questo segnale hanno frequenze di 100, 200, 300, 400 Hz, il filtro sarà in grado di individuare la prima armonica (100 Hz) e separarla. Con un filtro poi con una banda 150-250 Hz, isoliamo la seconda armonica, con un filtro con banda 250-350 Hz isoliamo la terza armonica e così via. Con un sistema di molti filtri (banco di filtri) tutti della medesima larghezza di banda, giungeremo così a scomporre il segnale complesso in tutte le sue armoniche, di cui possiamo dedurre sia la frequenza che l’ampiezza, cioè tutta l’informazione necessaria per descrivere lo spettro del segnale complesso.

Se tuttavia provassimo ad analizzare lo stesso segnale con una banda più larga 50-250 Hz non potremo separare la prima e la seconda armonica. Quindi, se si adopera una larghezza di banda stretta capace di separare le armoniche si dice che si esegue un’analisi a banda stretta; viceversa, avremo un’analisi a banda larga.

3.1.6 Lo spettrogramma

Con la scomposizione del segnale periodico complesso disponiamo quindi dei valori di frequenza e di ampiezza e un certo numero (molto alto) di armoniche, e può essere rappresentata con una serie di oscillogrammi, uno per ogni armonica (cfr. fig. 3.6). Tuttavia, la rappresentazione più frequente è un grafico detto spettrogramma, in cui la frequenza è in ascissa e l’ampiezza in ordinata. Ma dal momento che ogni armonica è caratterizzata dai valori della frequenza e dell’ampiezza, questo grafico conterrà tutta l’informazione per descrivere la serie di Fourier, cioè tutto il contenuto spettrale del segnale complesso (cfr. fig. 3.7).

Nella fig. 37a vediamo lo spettrogramma corrispondente all’oscillogramma di fig. 3.6, in cui ogni armonica corrisponde a una colonnina, che parte dalla rispettiva frequenza e si innalza in proporzione alla rispettiva ampiezza. Questo grafico è detto spettro a righe. Se ora congiungiamo le estremità superiori otterremo l’inviluppo spettrale.

Tuttavia, se si esegue l’analisi di un segnale periodico complesso con un filtro a banda larga (cioè maggiore della frequenza fondamentale) le singole armoniche non saranno evidenziate, ma otterremo soltanto l’informazione relativa all’ampiezza globale delle singole bande filtrate e otterremo uno spettro continuo (cfr. fig. 37b).

3.1.7 I risuonatori

Ogni corpo elastico entra in vibrazione se sollecitato da una particolare frequenza (frequenza di risonanza) legata alle dimensioni e alla forma del corpo stesso.

Se un’onda complessa attraversa un corpo cavo pieno d’aria, il suo spettro subirà sensibili modifiche perché le armoniche di frequenza uguale alla frequenza di risonanza verranno amplificate e altre diminuite. Una cavità che modifica lo spettro di un segnale è detta risuonatore, le frequenze amplificate risonanze, quelle diminuite antirisonanze. Ma si pensi alla cassa di un violino, il cui suono prodotto dalle vibrazioni della corda viene modificato sensibilmente dalla cassa di risonanza. Qualcosa di simile accade nella voce umana, modificata dalla cassa di risonanza costituita dalle cavità del condotto vocale.

In figura 3.8 è rappresentato lo spettrogramma della figura 3.7 passato attraverso un sistema di risuonatori. Mentre prima le armoniche avevano un’ampiezza regolarmente decrescente, ora le armoniche hanno ampiezze diverse e l’inviluppo presenta dei picchi, detti formanti (F), mentre gli avvallamenti rappresentano le armoniche indebolite dalle antirisonanze.

3.1.8 Segnali complessi aperiodici

Abbiamo già visto l’oscillogramma di un segnale aperiodico (fig. 3.4 p. 91) per il quale, ovviamente, l’analisi di Fourier non avrebbe senso. È possibile invece osservarlo attraverso un banco di filtri, e anche se nessun filtro potrà mai individuare armoniche di un segnale aperiodico, e dunque senza ottenere spettri a righe, otterremo spettri continui e i loro relativi inviluppi spettrali.

Se lo spettrogramma mostra a tutte le frequenze la stessa altezza (con inviluppo orizzontale) si parla di rumore bianco; se invece l’inviluppo presenta altezze diverse con picchi e avvallamenti si dice che il rumore è colorato.

3.1.9 Il sonogramma

Per analizzare un segnale dinamico (come, ad es., il suono vocale umano) è tuttavia indispensabile considerare anche la variabile tempo: la durata e il suo variare. Bisogna quindi disporre di uno strumento che evidenzi la sua struttura spettrale e le sue variazioni nel tempo: il sonogramma, un grafico che presenta il tempo in ascissa e la frequenza in ordinata.

Nella figura 3.10 sono rappresentati gli spettrogrammi di una a e di una i e il sonogramma della sequenza ai, dove le striature orizzontali (come le colonne verticali degli spettrogrammi) rappresentano le armoniche nel loro sviluppo temporale.

Nel sonogramma l’ampiezza (o terza dimensione di un segnale acustico) è indicata in modo indiretto mediante l’annerimento del tracciato: maggior annerimento, maggior ampiezza. Si nota inoltre che il passaggio da un fono all’altro è graduale e continuo. Il sonogramma è anche in grado di determinare la durata della sequenza.

Il sonogramma descritto è a banda stretta, cioè è realizzato con un banco di filtri in grado di separare tutte le armoniche di un segnale complesso. A banda larga (fig. 3.10) invece il banco non separa le singole armoniche e le striature sono scomparse. Le fasce più larghe e più scure sono le parti dello spettro dotate di maggior ampiezza, le formanti. Dunque un sonogramma a banda larga da informazioni solo sulle formanti e nulla ci dice della struttura armonica del segnale

3.2 Fonetica acustica segmentale

3.2.1 La produzione del segnale vocale

Un segnale vocale può esser visto come il risultato dell’attivazione di una sorgente di segnale periodico e/o di una sorgente di rumore, combinate con un sistema di risuonatori. La sorgente del segnale periodico si trova nella glottide, quella del rumore nei diversi luoghi di articolazione delle consonanti.

Con l’attivazione del meccanismo laringeo si attiva un’onda periodica complessa (fig. 3.12) detta segnale glottico, la cui frequenza corrisponde a quella delle vibrazioni laringee.

L’inviluppo spettrale del segnale glottico è regolarmente decrescente, con una graduale riduzione delle armoniche detta decadimento.

Il segnale glottico così rappresentato non raggiungerà mai le nostre orecchie se non dopo esser stato modificato dall’apparato fonatorio, dalla laringe alle labbra, che possiamo rappresentare con un tubo a diametro variabile di 17-18 cm. (fig. 3.13), fungendo quindi da cassa di risonanza variabile. Questo risuonatore dunque conferisce di volta in volta al segnale glottico un diverso inviluppo spettrale, al quale corrisponde il timbro di un determinato fono sonoro.

3.2.2 Le vocali

La produzione delle vocali (sempre sonore) prevede l’attivazione del meccanismo laringeo, che dà periodicità al segnale, e un risuonatore orale che ne determina il timbro.

I foni vocalici sono caratterizzati dalla presenza di alcune formanti, molto evidenti nelle rappresentazioni grafiche, e per classificare le vocali sono determinanti i valori di frequenza delle prime due formanti (F1 e F2).

F1 si trova a basse frequenze (200-300 Hz) per le vocali alte, aumentando di valore man mano che passa a vocali medio-alte, medio-basse e infine basse (800 Hz), per cui F1 è direttamente proporzionale al grado di apertura della vocale.

F2 invece, ha il suo valore minimo per le vocali posteriori alte (800 Hz) e aumenta, avanzando nel cavo orale, fino alla frequenza massima per le vocali anteriori alte (2.200 Hz), per cui F2 è direttamente proporzionale al grado di anteriorità della vocale.

Nel sonogramma a banda larga delle vocali in fig. 3.14 si nota come F1 vari in funzione del grado di apertura e come F2 vari in funzione dell’anteriorità. Se si considerano ora i valori medi di F1 e F2 delle vocali toniche ricavati da un campione di 12 soggetti maschili e li poniamo su un grafico (F1 in ascissa e F2 in ordinata) notiamo che le vocali si dispongono in un modo che rende ancor più evidente la stretta relazione tra le principali caratteristiche articolatorie delle vocali (grado di apertura e grado di anteriorità) e le loro caratteristiche acustiche.

La correlazione tra caratteristiche articolatorie e..

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F. Albano Leoni - P. Maturi, Manuale di Fonetica (capp. I & II)

Cap. 1  Introduzione

1.1 Fonetica e scienze del linguaggio

La fonetica (dal greco phoné, ‘voce, suono’) è la scienza che studia la voce o i suoni prodotti e percepiti dagli esseri umani per comunicare verbalmente.

Idealmente, il processo comunicativo audioverbale si articola in tre fasi (cfr. Fig. 1.1 p. 19):

1)     ideazione e produzione del messaggio;

2)     trasmissione del messaggio in un mezzo;

3)     ricezione e interpretazione del messaggio.

La prima e la terza fase sono le più delicate perché, oltre alla componente meccanico-motoria, contengono una fondamentale componente neurale e mentale.

Ma quale spazio occupa la fonetica in questo processo? In senso ristretto, la fonetica va dal momento in cui gli organi del parlante si mettono in movimento a quello in cui l'orecchio dell'ascoltatore ha trasformato gli impulsi meccanici in impulsi nervosi. In senso più ampio, invece, essa non può non considerare che a monte della produzione fonica e a valle della percezione uditiva esiste una complessa attività neuropsicologica e cognitiva. Per questo la fonetica non può essere considerata come scienza meramente anatomo-fisiologica, ma una delle scienze del linguaggio.

1.2 Articolazione della fonetica

La fonetica deve tener conto di almeno tre punti di vista corrispondenti a ciascuna delle fasi del processo comunicativo.

1.2.1 Fonetica articolatoria

La descrizione del processo di produzione di suoni linguistici (detti foni) è l'oggetto della fonetica articolatoria. Essa:

a)      descrive l'anatomia degli organi preposti alla produzione, l’insieme detto apparato fonatorio;

b)     studia e descrive la fonazione, il processo attraverso il quale produciamo i foni;

c)      fornisce i criteri e i termini per la classificazione dei foni.

                 

1.2.2 Fonetica acustica

La descrizione della consistenza fisica dei foni e della loro propagazione in un mezzo (generalmente l'aria) è l'oggetto della fonetica acustica. E' un'applicazione della fisica acustica.

1.2.3 Fonetica uditiva e percettiva

È la descrizione dei processi della percezione dei foni. Essa:

a)      descrive l'anatomia dell'apparato uditivo;

b)     studia e descrive la fisiologia dell’apparato uditivo e in particolare il modo in cui l'impulso meccanico viene analizzato dall'orecchio e trasformato in impulso neurale che il sistema nervoso trasmette al cervello;

c)      studia e descrive i processi di categorizzazione dei suoni percepiti.

1.2.4 Integrazione delle fonetiche

Queste tre fonetiche, pur diverse tra loro per metodi e tecniche d’analisi, non sono autonome. Infatti, se l'obiettivo di questi studi è la conoscenza del ruolo della voce nel processo di comunicazione audioverbale in quanto tale e nella sua complessità, esse devono integrarsi profondamente.

 

1.3 Parlato e scrittura

1.3.1 Il modello della lingua scritta

La comunicazione audioverbale avviene attraverso la produzione e la percezione di blocchi fonici di varia grandezza, modellati al loro interno da una certa intonazione, da variazione di velocità, dalla posizione degli accenti, e a volte delimitati da due pause. Molti parlanti appartenenti ad una comunità che usa una scrittura alfabetica sono convinti, a torto, che il parlato si presenti all'incirca come lo scritto. In realtà, l'analisi fonologica mostra che ciascun blocco comunicativo parlato è un continuum in cui non solo è a volte molto difficile individuare i confini tra i singoli foni e le singole parole, ma in cui si osserva anche come la realizzazione dei foni sia sempre molto variabile, e come essi si influenzino a vicenda.

L'analisi fonetica mostra infine come la prosodia, cioè l'insieme dei fenomeni come pause, variazioni di velocità dell'eloquio, variazioni di altezza e di volume, svolga un ruolo importantissimo nella scansione del messaggio, mentre la scrittura da della prosodia solo una rappresentazione parziale e sommaria.

L’immagine del parlato che da la scrittura è dunque fuorviante? Chiariamo allora cosa si intende per ‘lingua parlata’.

1.3.2 Iperarticolazione e ipoarticolazione

I suoni che produciamo quando parliamo, e che i nostri interlocutori percepiscono, possono essere prodotti e percepiti in condizioni profondamente diverse. Qui ne ricordiamo solo due che rappresentano gli estremi opposti di una scala.

- 1. Un professionista della voce, a cui il fonetista chiede di scandire suoni, sillabe o parole dà una produzione fonica che va sotto il nome di ‘parlato da laboratorio’.

- 2. Un soggetto che si rivolge ad un amico in modo concitato dà una produzione fonica che va sotto il nome di ‘parlato spontaneo informale’.

Fra questi due estremi esiste una serie infinita di situazioni intermedie, che si situano lungo una scala che va dal massimo di formalità al massimo dell’informalità.

La qualità articolatoria, fisica e percettiva dei suoni che vengono prodotti può variare nelle varie situazioni: il parlato più accurato e scandito viene detto iperarticolato, quello più informale e trascurato viene detto ipoarticolato. Il parlato iperarticolato richiede a chi parla molto lavoro, molta attenzione e molto controllo ma è di più facile interpretazione per chi ascolta. Al contrario, il parlato ipoarticolato richiede meno lavoro ma pone più problemi interpretativi in chi ascolta.

Ogni parlante sceglie (consapevolmente o no) il livello di articolazione che giudica più adeguato alla situazione in cui si trova a parlare. Se ritiene che il suo interlocutore abbia già informazioni su quello che gli vuole dire, sceglierà una forma tendente all’ipoarticolazione, contando sul fatto che l'ascoltatore, nell'interpretare il messaggio foneticamente povero, farà ricorso a informazioni esterne, comprese la mimica e i gesti. Se viceversa il parlante non ritiene di poter contare su questi aspetti pragmatici cercherà di produrre un linguaggio fonicamente più ricco. Se la valutazione del parlante è corretta, la comunicazione avrà successo, se errata andrà incontro a parziale o totale insuccesso.

Tuttavia, l’insuccesso può dipendere sia da carenza di informazione (l’ascoltatore non capisce) che da eccesso di informazione (l’ascoltatore può essere disturbato da una pronuncia ipercorretta, ridondante, incongrua rispetto alle aspettative).

 

1.4 Le pratiche in fonetica

La pratica più frequente in fonetica è quella di osservare quasi esclusivamente il parlato che tende alla iperarticolazione, nel quale sono certamente più evidenti le caratteristiche ideali dei suoni di una lingua. I vantaggi, in tal caso, sono notevoli, perché i fattori di disturbo sono ridotti o annullati.

Tuttavia, il ricorso a questo tipo di parlato comporta anche molti svantaggi: si può osservare che il ricorso a materiali prodotti ad hoc introduce una circolarità nella ricerca, diventa una forma di parlato che risente moltissimo delle condizioni artificiali in cui è prodotto.

Da tempo, in fonetica, si osserva un'attenzione sempre crescente per le manifestazioni del parlato spontaneo, la cui raccolta e descrizione sono però estremamente più difficili, poiché:

a)      è difficile ottenere registrazioni di buona qualità in contesti privati o in situazioni sfavorevoli per la presenza di rumori esterni;

b)     è necessario evitare che i parlanti siano consapevoli della presenza di un osservatore o di un microfono;

c)      è necessario disporre di grandi quantità di materiali parlati per consentire un trattamento statistico dei fenomeni che interessa studiare.

Nel parlato spontaneo infine si osserva una destrutturizzazione del segnale, che consiste in:

a)      velocità di eloquio variabile e spesso molto alta;

b)     forte variabilità dei foni e loro riduzione;

c)      tendenza all'omissione di segmenti della sequenza, con la perdita non rara di interi foni o qualche volta di intere sillabe.

Da quanto detto, sembra quindi che il parlato articolato sia un’astrazione priva di senza senso. Ma non è così, perché, in effetti, il parlato articolato rappresenta una sorta di archivio di riferimento, un principio ordinatore di cui ci serviamo consapevolmente quando il nostro interlocutore non ha capito e noi ripetiamo in modo scandito; inconsapevolmente, quando, ad esempio dovendo trascrivere un testo orale, ne ricostruiamo mentalmente la forma iperarticolata; se ne serve il fonetista, ed è questo che ci interessa, perché le forme del parlato articolato sono il primo criterio di classificazione e di ordinamento dei foni.

La ricerca fonetica si fonda tuttavia su un continuo confronto tra i modelli astratti (iperarticolato da laboratorio) e fenomeni concreti (tutte le altre varietà di parlato).

 

1.5 Applicazioni della fonetica

1.5.1 Applicazioni linguistiche

In linguistica, la fonetica fornisce la descrizione delle caratteristiche foniche di lingue standard, di varietà regionali, di dialetti, di varietà sociali o stilistiche. Inoltre, grazie alla grande quantità di registrazioni televisive e radiofoniche è oggi possibile una fonetica storica sperimentale.

Nell'ambito dell'insegnamento delle lingue straniere, fornisce il materiale da utilizzare negli esercizi di produzione e in quelli di comprensione della lingua oggetto di studio.

1.5.2 Altra applicazioni

Alcune applicazioni della fonetica al di fuori delle scienze del linguaggio propriamente dette possono essere quelle utilizzate:

1. nell'ambito della rieducazione fonica di pazienti affetti da disturbi del linguaggio;

2. In ambito giudiziario, per il riconoscimento di parlanti la cui voce è stata intercettata o registrata;

3. Nella sempre più attuale interazione verbale uomo-macchina. Esistono infatti sistemi informatici che: a) trasformano un testo scritto in testo pronunciato da una voce sintetica (per non vedenti); b) trasformano un testo parlato in testo scritto per tradurlo in comando; c) riconoscono la voce di una data persona (chiavi di accesso foniche);

4. In psicologia, in particolare nell’ambito della psicologia della percezione uditiva, per una scelta mirata del materiale fonico da usare nei test.

Cap. 2 Fonetica articolatoria e trascrizione fonetica

2.1 Generalità

In questo capitolo la descrizione dei processi di produzione fonica e delle caratteristiche articolatorie dei singoli foni o gruppi di foni (sillabe, parole, frasi) si baserà sul parlato iperarticolato e, solo quando necessario saranno descritti comportamenti fonici del parlato ipoarticolato.

2.1.1 Gli alfabeti storici e gli alfabeti fonetici

In una rappresentazione scritta della fonetica, è indispensabile far ricorso a qualche notazione grafica dei foni di cui si parla, cioè ad una trascrizione. I sistemi alfabetici, in uso ormai per tutte le lingue occidentali e per numerose lingue dell'Asia e dell'Africa, rappresentano un tentativo di rendere graficamente i suoni delle varie lingue. Ma, per varie ragioni storico-linguistiche, anche lingue che usano uno stesso alfabeto assegnano molto spesso agli stessi simboli alfabetici, o lettere, valori diversi[1].

Inoltre, anche all'interno di una singola lingua si danno molto spesso casi di non regolare corrispondenza tra foni e lettere. In italiano, ad esempio, in quasi, casa, chino, ad uno stesso fono iniziale corrispondono tre diverse grafie (q, c, ch), mentre in cena e cassa a una stessa grafia corrispondono due diversi foni.

Per questi motivi, i linguisti hanno fatto ricorso a sistemi di trascrizione dei foni basati su un principio di corrispondenza regolare tra foni e segni grafici. Un alfabeto fonetico assegna univocamente a ciascun fono uno e un solo simbolo, così come a ogni simbolo corrisponderà uno stesso fono.

L'alfabeto fonetico oggi più diffuso è il c.d. Alfabeto Fonetico Internazionale - indicato con la sigla francese API (Association Phonétique Internationale) o con quella inglese IPA (International Phonetic Association) dal nome dell'organismo che l'ha proposto alla fine del XIX sec. - continuamente perfezionato e principale strumento di rappresentazione grafica dei foni (cfr. Fig. 2.1 Tavola dei simboli fonetici IPA, p. 34).

 

2.1.2 La trascrizione fonetica

La trascrizione fonetica è un'operazione consistente nel rappresentare per iscritto la forma fonica di una parola, una frase, un singolo fono utilizzando un alfabeto fonetico.

Lo scopo di una trascrizione fonetica può essere prescrittivo, come accade nei dizionari, dove accanto ad ogni lemma è riportata la sua trascrizione secondo la pronuncia standard. Ha valore normativo, cioè prescrive una determinata pronuncia della parola. Oppure lo scopo può essere descrittivo, come accade quando si debba annotare graficamente il comportamento fonico di un parlante, o gruppo di parlanti, oggetto di un’indagine linguistica. In tal caso la trascrizione non ha carattere normativo: ci dice solo come una parola è effettivamente pronunciata.

La sequenza trascritta va sempre racchiusa tra parentesi quadre [...] per evitare confusione tra forme ortografiche, da leggere secondo le regole della lingua, e le grafie fonetiche, che vanno lette in base al valore dei simboli che le compongono a prescindere dalla lingua.

Una trascrizione fonetica rappresenta sempre una certa astrazione, o una semplificazione dei dati. Infatti, la realtà fonica è costituita da una infinita varietà di possibili realizzazioni, mentre qualunque sistema grafico deve comprendere un numero ridotto di simboli, eventualmente arricchito da segni diacritici posti accanto, sopra o sotto i simboli per specificare meglio il valore fonetico.

Il grado di questa semplificazione è ovviamente arbitrario: può essere ricca di dettagli (trascrizione stretta) oppure più approssimativa (trascrizione larga). Le trascrizioni che seguono saranno trascrizioni larghe.

 

2.2 L'apparato fonatorio e la fonazione

 

2.2.1 Anatomia

L'apparato fonatorio è l'insieme delle strutture anatomiche che l'uomo utilizza per parlare. È formato da organi che svolgono primariamente altre funzioni, perché fanno parte o dell’apparato respiratorio o di quello digerente o di ambedue.

Essi sono:

a)      i polmoni, la cui funzione nella fonazione consiste nel fornire un flusso d'aria che viene spinto verso l'esterno con l'espirazione;

b)     i bronchi e la trachea: l’aria espiratoria attraversa poi i bronchi e confluiscono nella trachea;

c)      la laringe, che costituisce il proseguimento superiore del tubo della trachea. Al suo interno essa presenta due pliche, rivestite di mucosa, dette pliche vocali (più com. ‘corde vocali’). Le pliche durante la normale respirazione silente restano separate; quando però i piccoli muscoli vocali che si trovano all'interno delle pliche si contraggono, queste si tendono e occludono parzialmente o totalmente il passaggio dell'aria; la parte della laringe che comprende le pliche vocali è detta anche glottide e lo spazio che le separa è detto rima glottidale;

d)     proseguendo nel percorso verso l'esterno l'aria passa dalla laringe alla faringe, organo che appartiene sia all’apparato respiratorio che a quello digerente, distinguendosi in: laringofaringe, la parte più bassa che comunica sia con l’esofago che con la laringe, orofaringe, la parte intermedia che consente il passaggio da e verso la bocca, rinofaringe, la parte più alta che comunica con le cavità nasali ed è limitata anteriormente dal velo del palato (vedi oltre);

e)      in corrispondenza della parte più alta della faringe (rinofaringe) si trova il velo del palato (o palato molle), organo muscolare che pende verso il basso e separa la rinofaringe dalla cavità orale: durante la respirazione pende inerte, durante l’ingestione si ritrae all’indietro chiudendo ogni comunicazione all’aria, durante la fonazione può trovarsi nell’una e nell’altra posizione, occludendo o lasciando libera la comunicazione tra faringe e naso;

f)      l' ugola, che pende dal velo del palato;

g)      la cavità orale nel suo complesso, che va dal velo del palato alle labbra.

h)     la lingua, il più mobile fra gli organi che partecipano alla fonazione. La parte posteriore, detta radice è attaccata alla base del cavo orale, vi è poi il dorso, la parte centrale, all'altezza del velo palatino e del palato, e la punta o apice, l'estremità libera a contatto coi denti. Ha grandi capacità di modificare la propria forma e grande libertà di movimento, orizzontale e verticale, necessari alla fonazione, e laterale, inutilizzato nella fonazione;

i)       il palato duro (o palato) è la cupola ossea, rivestita di mucosa, che sovrasta la cavità orale separandola dalle cavità nasali;

j)       gli alveoli dei denti, leggeri rigonfiamenti alle radici degli incisivi che sollevano la mucosa;

k)     i denti, fra i quali quelli direttamente coinvolti nella fonazione sono solo gli incisivi:

l)       le labbra, che possono essere aperte, chiuse, distese (cioè accostate ai denti), oppure arrotondate e protruse verso l’esterno;

m)   le cavità nasali (destra e sinistra, separate dal setto nasale).

Gli organi fonatori si dividono in organi mobili e organi fissi, a seconda che intervengano nella fonazione con movimenti attivi (pliche vocali, lingua, labbra e velo del palato) o solo passivamente, in quanto raggiunti da un organo mobile (denti, alveoli, palato duro, faringe).

2.2.2 Fisiologia

Durante la fonazione, l'aria che esce dai polmoni (aria espiratoria) incontra lungo il percorso uno o più ostacoli, cioè dei restringimenti parziali oppure delle occlusioni complete del canale che attraversa. È proprio l'incontro tra il flusso dell'aria espiratoria e questi ostacoli di vario tipo a produrre il suono tipico di ciascun fono.

 

2.2.3 Il meccanismo laringeo

Un primo ostacolo sul percorso dell’aria espiratoria può trovarsi nella laringe, al livello delle pliche vocali. Quando i muscoli vocali si contraggono e le pliche vocali si tendono ponendosi a contatto tra loro per la loro intera lunghezza v’è un’occlusione totale al passaggio dell’aria (cfr. Fig. 2.3, pos. 5, p. 40). Quindi, quando l'aria espiratoria, che i polmoni continuano a spingere verso l'esterno, si viene ad accumulare a ridosso dell'ostacolo costituito dalle pliche vocali combacianti, aumenta la pressione subglottidale. Si crea così un contrasto tra due forze opposte: la tensione muscolare, e la pressione subglottidale, che cerca di aprire un varco al passaggio dell'aria.

Quando questa pressione diventa più forte della tensione muscolare, l'aria forza l'ostacolo e procede verso l'esterno. Non appena la pressione subglottidale avrà trovato sfogo, si abbasserà nuovamente e la forza muscolare (che rimane costante) tornerà a prevalere e le pliche si chiuderanno. Il ciclo riprende e continua a ripetersi fino a quando rimangono attive espirazione e contrazione dei muscoli vocali.

Ciascun ciclo dura, mediamente, circa 5 millisecondi per le voci femminili e 10 ms per quelle maschili (le pliche si aprono e chiudono 200 volte al secondo).

La successione di più cicli di apertura e chiusura della glottide viene chiamata meccanismo laringeo, oppure, più impropriamente, vibrazione delle pliche vocali.

Nel corso della fonazione il meccanismo laringeo si attiva solo per la produzione di alcuni tipi di foni, mentre resta inattivo in altri. Inoltre, non si aziona sempre con la stessa velocità, che si modifica sempre in funzione delle molte variabili linguistiche.

I foni in cui il meccanismo laringeo è attivo (tutte le vocali e alcune consonanti) sono detti sonori, quelli in cui le pliche restano rilasciate e inattive (non generando alcuna vibrazione laringea) sono detti sordi.

La laringe si attiva anche con atteggiamenti delle pliche intermedi tra la totale apertura e la totale chiusura (cfr. Fig. 2.3 pos. 4 e 8). In particolare sono frequenti due modalità:

a)      il mormorio, in cui le pliche sono tenute insieme debolmente e solo nella porzione anteriore, in modo che posteriormente l'aria passi e nella parte anteriore tesa vibrano anche se con poca energia;

b)     il bisbiglio, in cui pure resta un passaggio per l'aria posteriormente, mentre anteriormente le pliche sono serrate con molta forza e quindi non vibrano.

Queste due modalità in cui la vibrazione o è molto debole o assente sono consapevolmente utilizzate nella conversazione a bassa voce.

2.2.4 Vocali e consonanti

L’aria espiratoria, oltrepassato l’eventuale ostacolo laringeo, raggiunge le cavità superiori (faringe, cavità orale e eventualmente le cavità nasali) che, intanto, grazie ai movimenti degli organi mobili (velo, lingua e labbra), avranno assunto una particolare configurazione articolatoria. Se l’aria incontra occlusioni o restringimernti tali da generare un qualche tipo di rumore (come il fruscio dell’iniziale di fumo, il sibilo dell’iniziale di sale, una lieve esplosione come nell’iniziale di pappa), il fono prodotto è una consonante, che sarà sorda in assenza di meccanismo laringeo, sonora in sua presenza.

Se invece..

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[1] Una prima causa dell'incongruenza tra lettere e suoni è che un alfabeto ideato per una lingua (per es. il latino) venga poi usato e adattato, in modo diverso, anche ad altre lingue; un'altra causa di incongruenza sta nel fatto che mentre l'ortografia è tendenzialmente stabile nel tempo, la fonetica di una lingua può invece subire mutamenti profondissimi.