Imagine a un cantante, acompañado de un piano de cola. Mientras la voz del cantante baila a través de múltiples octavas de rango, los dedos del pianista viajan de un extremo del teclado al otro. Tanto la voz del cantante como el piano son instrumentos dinámicos. Pero mientrasel piano crea su música usando la vibración de 88 cuerdas, el cantante usa solo dos.
Según Ingo Titze, director del Centro Nacional de Voz y Habla de la Universidad de Utah, las cuerdas vocales pueden producir una amplia gama de frecuencias de sonido debido a la capacidad de la laringe para estirar las cuerdas vocales y la composición molecular de las cuerdas.En un nuevo artículo publicado en PLOS Biología Computacional , Titze y sus colegas muestran cómo estas dos características de las laringe de varias especies pueden predecir de cerca el rango de frecuencias que puede producir cada especie. Los resultados, dice Titze, revelan las raíces evolutivas de cómo y por qué surgió la voz.
"Es absolutamente sorprendente cómo la naturaleza ha creado una cuerda laminada compuesta para cubrir un rango de tono que es difícil, por cualquier extensión de la imaginación, cubrir con una cuerda", dice Titze.
pliegues vs. cordones Si bien la mayoría de las personas conocen las estructuras en nuestras gargantas que producen el habla como "cuerdas vocales", el término no se usa universalmente entre los investigadores de la voz. Algunos han preferido los "pliegues vocales" desde mediados de la década de 1970, cuando los estudios de anatomía vocal mostraron unplegado del ligamento vocal la cuerda durante la vibración. Titze dice que, a los efectos de esta discusión, la "cuerda vocal" puede ser más adecuada, debido a la consideración de las propiedades de cuerda del cable.
Al nacer, las cuerdas vocales están compuestas de un material uniforme similar a un gel. A medida que las cuerdas vocales maduran, se desarrollan fibras dentro del gel, formando finalmente una cuerda laminada de varias capas. Imagine un conjunto de cuerdas de guitarra pegadas con gelatina.
Sin embargo, las fibras a lo largo de las capas de las cuerdas vocales están unidas entre sí, de modo que si bien algunas capas pueden estar bajo diferentes cantidades de tensión que otras, las capas no vibran independientemente unas de otras. Volviendo a nuestra analogía de cuerdas de guitarra en gelatina, cuando se toca una cuerda, todo el conjunto de fibra de gel se sacude junto con ella. Los músculos de la laringe modulan aún más el sonido que producen las cuerdas, alargando y acortando las cuerdas para cambiar el tono.
Un coro de animales
Titze y sus colegas, Tobias Riede de la Universidad del Medio Oeste de Glendale, Arizona y Ted Mau del Centro Médico del Sudoeste de la Universidad de Texas, compilaron mediciones de las características de la laringe para 16 especies, incluidos humanos y animales, desde ratones hasta elefantes.los animales más grandes tenían laringe más grandes, y el tamaño del cuerpo se correlacionaba bien con la frecuencia promedio que un animal podía producir.
Pero el tamaño del cuerpo no podría predecir el rango de frecuencias posibles de un animal ". Entonces, uno se pregunta qué está sucediendo dentro de la laringe que permite este resultado bastante diferente para el rango de tono entre especies, donde el tono medio está tan bien correlacionado con el tamaño"" Titze dice.
El equipo descubrió que dos factores eran mucho mejores para predecir el rango: un factor que mide la cantidad de cambio de longitud posible en la cuerda vocal, o qué tan lejos podría estirarse, y un factor que mide la rigidez de la cuerda debido a las estructuras de fibradentro.
Titze dice que crear un instrumento hecho por el hombre con las mismas propiedades que una cuerda vocal podría resultar técnicamente desalentador. El primer paso, dice, sería diseñar una cuerda laminada, con las capas entrecruzadas y apoyadas por un fluido ".Pero entonces tendríamos que descubrir cómo tirar de él, alargarlo y cómo distribuir la tensión a una capa frente a otra capa frente a otra capa ", dice." La naturaleza ha descubierto esto, cómo interpretar literalmente al dominantecapa para un tono dado "
Obtención y retención del rango vocal
Los resultados pueden ayudar a los cirujanos a reparar las cuerdas vocales dañadas. Debido a que tanto la elasticidad del cordón como el factor de rigidez están dentro del rango, los médicos pueden tener más opciones para diseñar tratamientos para restaurar gran parte del rango del paciente. Los hallazgos también tienen implicaciones para el entrenamiento vocal, y sugieren quelos cantantes pueden aumentar su rango estirando sus cuerdas vocales o realizando ejercicios que afecten el espaciamiento de las fibras y la rigidez de las cuerdas; nuevamente, más opciones para lograr el mismo objetivo.
Pero las investigaciones de Titze sobre la estructura de las cuerdas vocales también revelan algo más primitivo. Titze dice que la vocalización evolucionó para ayudar a los primates a comunicarse a largas distancias mediante llamadas altas y fuertes. Sin embargo, la comunicación del habla humana moderna no hace mucho uso del tono amplioy rango de volumen de la laringe de mamíferos.
Dice que esa capacidad aún es inherente a nuestras cuerdas vocales, pero gran parte de nuestra comunicación se modula y amplifica electrónicamente, incluso con cantantes profesionales ayudados por micrófonos, que nuestras cuerdas vocales rara vez se usan por completo.
"Si nunca estira las cuerdas vocales y nunca hace tonos agudos o una voz alta, eventualmente el ligamento se atrofiará en una estructura más simple y no tendrá ese rango disponible", dice Titze.
una cadena simple
A pesar de las complejidades de la estructura de las cuerdas vocales, Titze dice que se sorprendió de lo bien que el modelo de una cuerda vibratoria simple explicaba el alcance de la cuerda. "La mayoría de la gente se reiría de usar un modelo de cuerda vibratoria simple para algo tan complicado como un 3-D, estructura tisular no homogénea ", dice." Pero el modelo de cuerda hace un trabajo increíblemente bueno al explicar este rango de frecuencias ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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