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A pesar de que la acústica es una de las tantas ramas de estudio de la física, la medicina también la ha incluido dentro de sus especializaciones. Adopta este concepto enfocado en la acústica de la voz con el fin de realizar terapias vocales a todas aquellas personas que posean problemas con su tracto vocal.
La acústica es la rama de la física que se ocupa del estudio de la producción, transmisión, almacenamiento, percepción y reproducción de los fenómenos sonoros. Es decir, estudia de manera detallada las ondas sonoras. Los sonidos, como sabemos, son ondas complejas resultado de la suma de múltiples ondas simples. El estudio de las propiedades de dichas ondas (frecuencia, amplitud…) dará mucha información sobre cómo está funcionando el sistema fonatorio y sobre las alteraciones.
La energía producida por la fuente glótica genera una frecuencia fundamental, que da lugar a lo que en acústica se denomina tono o pitch. Pero también genera una serie de frecuencias a las cuales se les denomina armónicos. Estos tienen un papel fundamental en el estudio de la calidad vocal de una persona. Además, esos armónicos resuenan en el tracto vocal. Algunos de ellos son potenciados y otros atenuados. Es decir, la señal sonora se va organizando de forma compleja hasta obtener el producto vocal audible que se conoce como voz.
Tracto vocal
Juega un papel fundamental en la voz ya que modifica esa señal sonora y además se encarga de segmentarla en lo que formalmente conocemos como fonemas. Cada fonema tiene un gesto articulatorio propio y único. Consideramos la naturaleza y la ubicación de la fuente que lo produce, como la configuración y el comportamiento del tracto vocal durante su producción.
Es un resonador que, al ser excitado con la energía sonora proveniente de los pliegues vocales, potencia o atenúa los armónicos de la frecuencia fundamental. Posee unas 4 o 5 frecuencias naturales principales de resonancia. Estas frecuencias naturales de resonancia del tracto vocal son producto de su forma y de su configuración. Pueden identificarse en el espectro (descomposición de la señal acústica) de una vocal, el cual presentará unos picos o regiones de frecuencias con mayor amplitud destacadas por encima de las otras. Las frecuencias de estos picos o regiones son lo que se denomina «formantes». Su estudio o análisis dará información sobre aspectos acústicos relevantes de la configuración del tracto vocal.
Formantes
Las frecuencias formánticas se ven alteradas entonces por los cambios en el tracto vocal, modificando la posición de la lengua, la apertura o cierre de la mandíbula, los labios, la elevación o descenso de la laringe, del velo, etc. Los formantes tienen tres dimensiones físicas: frecuencia, ancho de banda y nivel de intensidad. Son los responsables del timbre de cada vocal.
Intensidad
La intensidad de un sonido refleja la amplitud de la onda sonora, y se refiere a la “fuerza” con la que se produce. Centrándose en la voz humana, la intensidad viene dada por la presión de aire que viene desde los pulmones, el cierre de los pliegues vocales y la acción resonancial del tracto vocal ejercida sobre el estímulo sonoro. Si las cavidades del tracto vocal se acoplan adecuadamente al sonido generado en la glotis, éste se percibirá más intenso y viceversa.
La unidad de medida de la intensidad se da en Decibelios (dB).
Cualquier condición patológica que afecta al cierre glótico, la fuerza muscular, la presión subglótica o la amplitud de la vibración de los pliegues vocales, afectará a la intensidad.
Pitch
Como se sabe, la frecuencia fundamental (F0) está determinada por el número de veces que los pliegues vocales vibran por segundo. El valor de la frecuencia fundamental contribuye a lo que se conoce como Tono.
El estudio de la frecuencia fundamental es fácil. Proporciona una serie de datos clínicos relevantes para conocer el estado y el comportamiento de los pliegues vocales. La frecuencia fundamental es el reflejo de las características biomecánicas de las cuerdas vocales y su interacción con la presión subglótica. La longitud, la masa y la elasticidad de los pliegues vocales influyen en los valores de F0.
En términos generales, al hablar de pitch o tono se distinguen los sonidos agudos y los graves: los agudos vibran a frecuencias elevadas y los graves a frecuencias bajas. El tono representa la posición del sonido en la escala musical (con su correspondencia entre notas) y es en función de la frecuencia (Hz).
Calidad
Medir la calidad de la voz consiste en cuantificar características acústicas de ésta que permitan compararla en relación a patrones o valores de referencia. Existen trabajos en los cuales se proponen medidas objetivas de la calidad de la voz obtenidas a partir de grabación de una vocal. Esto con la finalidad de cuantificar objetivamente la calidad de la voz.
- Estabilidad de la voz: es la capacidad de producir, durante la producción de un sonido sonoro sostenido, un flujo de aire con una intensidad constante para excitar las cuerdas vocales. Este fenómeno físico se cuantifica a partir de medidas de estabilidad de la señal de voz.
- Riqueza espectral: se define como la capacidad de generar, durante la fonación de un sonido sostenido, un movimiento periódico de las cuerdas vocales. También de producir una excitación sonora del tracto vocal con gran cantidad de componentes espectrales (armónicos). Este fenómeno físico se cuantifica por medio del cálculo de la estabilidad de la frecuencia de pitch y por la presencia de armónicos con energía elevada en las diferentes bandas de frecuencias.
- Presencia de ruido: se define como la presencia de ruido glótico en la voz, durante la fonación de un sonido sonoro sostenido, debido a carencias en la fase de cierre de las cuerdas vocales.
- Comportamiento no lineal: este fenómeno físico es ocasionado por un funcionamiento anómalo de las cuerdas vocales. Debido a irregularidades en las masas de cuerdas vocales que interviene en la fase de cierre, existen asimetrías en el movimiento de las cuerdas y factores relacionados con la mucosa de las cuerdas. Estos fenómenos son cuantificables por medio de la identificación de comportamientos no lineales en la señal de voz.
Terapia vocal
Un gran porcentaje de pacientes disfónicos remitidos a rehabilitación foniátrica procede del sector profesional de la educación. Los maestros de TECH Universidad Tecnológica que han tomado programas de educación intensiva como la Maestría en Abordaje Médico de los Trastornos del Habla, Lenguaje y Comunicación y la Maestría en Peritaje Médico y Valoración del Daño Corporal utilizan la voz como herramienta fundamental de su trabajo.
Asimismo, la Maestría en Terapia Vocal en Medicina convierte el mal uso o el abuso del tracto vocal en una herramienta directa para el tratamiento de enfermedades o de problemas de adaptación. Estudia los riesgos de primera magnitud que, frecuentemente, va asociado a otros factores de riesgo, tanto de índole externa como interna.
