O Modelo Fonte-Filtro da Fala

O modelo fonte-filtro explica o sinal da fala como o produto de uma fonte sonora modificada pela filtragem ressonante do trato vocal.

Definition

O modelo acústico de produção da fala em que uma fonte sonora é moldada pela filtragem dependente da frequência do trato vocal para produzir o espectro de fala observado.

Scope

Este tópico apresenta a teoria acústica na qual a fala resulta de dois componentes amplamente independentes: uma fonte — na maioria das vezes a vibração periódica das pregas vocais, ou turbulência aperiódica e ruído transiente — e um filtro formado pelas ressonâncias das cavidades do trato vocal. Os picos de ressonância do filtro tornam-se os formantes observados no espectro, e a alteração da forma do trato vocal muda o padrão dos formantes enquanto a fonte permanece a mesma. O tópico explica como este modelo explica a acústica das vogais e consoantes. O tratamento é descritivo.

Core questions

• O que constitui a fonte na fala e como ela difere entre os tipos de som?
• Como o trato vocal atua como um filtro acústico?
• Como os formantes surgem das ressonâncias do trato vocal?
• Por que a fonte e o filtro são tratados como amplamente independentes?

Key theories

Teoria acústica da produção da fala

A formalização de Fant mostrando que o espectro de saída é igual ao espectro da fonte multiplicado pela função de transferência do trato vocal, de modo que as alterações articulatórias modificam as frequências dos formantes independentemente da fonte glótica.

History

O modelo foi desenvolvido em meados do século XX, de forma mais influente na Teoria Acústica da Produção da Fala de Gunnar Fant, de 1960, baseando-se em estudos anteriores acústicos e de analogia elétrica do trato vocal. Tornou-se a estrutura padrão para relacionar a articulação à acústica e fundamenta os métodos de síntese e análise da fala.

Debates

Grau de independência fonte-filtro

Embora a fonte e o filtro sejam tratados como independentes, pesquisadores observam que na fala real eles interagem — por exemplo, a configuração do trato vocal pode afetar a vibração glótica — o que leva a discussões sobre quando a suposição simplificadora se mantém.

Key figures

• Gunnar Fant
• Kenneth Stevens
• Keith Johnson

Seminal works

• fant1960
• stevens1998

Frequently asked questions

O que é a 'fonte' no modelo fonte-filtro?

A fonte é a energia sonora que entra no trato vocal, geralmente o zumbido das pregas vocais vibrantes para sons sonoros, ou ruído turbulento para fricativas e explosões transientes para oclusivas.

Como os formantes estão relacionados ao filtro?

Os formantes são os picos de ressonância do filtro do trato vocal. À medida que a língua e os lábios mudam a forma do trato, as ressonâncias se deslocam, produzindo os diferentes padrões de formantes que distinguem as vogais.