LA PRODUZIONE DEI SUONI ARTICOLATI Valentina Saccà, Dottoranda in Scienze Cognitive

Apparato fonatorio Apparato uditivo L’UOMO PRESENTA DIVERSI ORGANI A CUI SONO CORRELATE CAPACITA’ SPECIFICHE, CHE CONSENTONO LA PRODUZIONE E COMPRENSIONE DEL LINGUAGGIO: Apparato fonatorio Apparato uditivo

IL SUONO COS’E’ E COME SI PRODUCE? Il suono è un insieme di particelle che vengono messe in moto dall’aria e si propagano da un punto A ad un punto B, passando per un corpo elastico che, a causa della forte pressione dell’aria, vibra e genera onde sonore A B MOVIMENTO DELLE PARTICELLE ONDA SONORA PROPAGAZIONE Il suono è un fenomeno fisico prodotto dalla vibrazione di un corpo elastico, e questa vibrazione può avvenire in qualsiasi modo: quando la corda di una chitarra viene pizzicata o il bocchino di una tromba viene soffiato, e un pezzo di legno o di metallo viene percosso

L’uomo per produrre suoni sfrutta i meccanismi della respirazione, utilizzando gli organi che ha a disposizione per gestire e modulare il passaggio dell’aria

L’APPARATO FONATORIO • Polmoni • bronchi • trachea • laringe è costituito da un insieme di organi che, lavorando in sinergia, partecipano alla produzione dei suoni articolati, e primariamente svolgono funzioni vitali per l’uomo (digerenti, respiratorie, nutritive) Il linguaggio sfrutta i meccanismi della respirazione • Polmoni • bronchi • trachea • laringe • corde vocali • cavità orale L’aria che inspiriamo e immettiamo nei polmoni per respirare, durante la fonazione viene spinta verso i bronchi, incanalata nella trachea, per arrivare alla laringe dove avviene il processo di fonazione e successivamente viene convogliata nella cavità orale dove vengono modulati i suoni

IL DIAFRAMMA è il più importante muscolo respiratorio che separa la cavità toracica dall’addome attraverso movimenti di contrazione ritmici, gestisce i meccanismi di inspirazione-espirazione indispensabili per la produzione linguistica Durante la fonazione il diaframma (in fase di espirazione) si solleva, comprime i polmoni creando una pressione che spinge l’aria verso l’esterno

I POLMONI nel corso dell’inspirazione si dilatano e si gonfiano facendo entrare aria, successivamente ritornano a una posizione di riposo e permettono l’espulsione dell’aria (espirazione) che serve sia alla respirazione sia alla produzione di suoni

I BRONCHI L’aria espirata dai polmoni per risalire verso la laringe, arriva ai bronchi, e da qui attraverso due condotti risale verso la parte superiore del torace giungendo alla trachea

LA TRACHEA è un grosso tubo che incanala l’aria proveniente dai polmoni e la porta direttamente verso la laringe luogo centrale per la fonazione vera e propria

La vibrazione delle corde produce suoni IL SISTEMA LARINGEO La laringe è posta tra la trachea e la faringe ed è sede delle corde vocali (pliche vocali) essenziali alla produzione dei suoni Le pliche vocali sono due pieghe di tessuto muscolare: durante la respirazione sono aperte e lasciano passare l’aria liberamente. quando questi piccoli muscoli si tendono, si avvicinano e si mettono in vibrazione producono suoni; mentre nel bisbiglio le pliche vocali risultano accostate senza vibrare La vibrazione delle corde produce suoni la pressione dell’aria che arriva con forza dai polmoni alla laringe fa vibrare le corde vocali

DALLE CORDE VOCALI IN SU Il flusso d’aria prima di uscire all’esterno passa dalla faringe che è in stretta comunicazione con la laringe e da qui viene convogliato nella cavità orale Palato molle, lingua, palato duro, denti, labbra, hanno un ruolo determinante nel tipo di suono prodotto

LA FONAZIONE Il processo di fonazione avviene quando l'aria, spinta dai polmoni in direzione dei bronchi e della trachea arriva alla laringe facendo vibrare le corde vocali, e da qui viene generata un’onda sonora che viene spinta verso la cavità orale e viene convogliata all’esterno I suoni del linguaggio vengono prodotti mediante l’espirazione PLICHE VOCALI BRONCHI TRACHEA POLMONI La variazione della frequenza di vibrazione delle corde vocali, congiuntamente al lavoro della laringe e della bocca, porta all'articolazione della parola e all'emissione coordinata di suoni

LUOGO D’ARTICOLAZIONE Il tipo di suono prodotto dipende dalla caratteristiche delle corde e dagli organi attivi durante la produzione di un suono La tensione delle corde determina l’altezza di un suono Più le corde sono tese, più il suono è alto, e viceversa In base agli organi del cavo orale coinvolti nell’articolazione le caratteristiche dei suoni cambiano • Bilabiali: occlusione di entrambe le labbra («p/b») • Labiodentali: il suono attraversa una fessura che si forma appoggiando gli incisivi superiori al labbro inferiore («f/V») • Dentali: la parte anteriore della lingua (la lamina) tocca la parte interna degli incisivi («d/t») • Alveolari: la lamina della lingua tocca o si avvicina agli alveoli («s/z») • Palatali (o anteriori): la lingua si avvicina al palato («L») • Velari (o posteriori): suoni prodotti con la lingua che tocca il velo palatino («c/g») Lo spessore delle corde determina differenza di timbro corde sottili = voce leggera e acuta corde grosse = suoni tondi e gravi La vibrazione delle corde determina la sonorità Vibrazione =suoni sonori Assenza di vibrazione=suoni sordi LUOGO D’ARTICOLAZIONE

Durante la produzione di suoni si verificano 2 casi differenti L’attività delle corde vocali si distingue in due momenti specifici: Durante la respirazione le pliche vocali sono rilassate in posizione aperta, non vibrano (fase di silenzio) Durante la produzione di suoni si verificano 2 casi differenti I SUONI SONORI prevedono che le pliche vocali (avvicinate) siano in tensione e vibrino I SUONI SORDI prevedono che le pliche vocali siano semi-aperte, NON vibrino

CLASSIFICAZIONE DEI SUONI: VOCALI sempre sonore CONSONANTI sonore o sorde Quello che cambia durante la loro produzione è che: Durante la produzione di vocali l’aria fa vibrare le corde vocali ma giunge all’esterno senza incontrare ostacoli Durante la produzione di consonanti l’aria può incontrare ostacoli: completi stretto contatto tra due organi (stretto contatto tra labbra «b/p»), blocco totale del passaggio dell’aria espiratoria parziali ravvicinamento tra due organi (labbra e denti si avvicinano «f/v»), restringimento della cavità orale. L’aria passa attraverso una fessura stretta

Il tipo di ostacolo incontrato permette la classificazione delle consonanti secondo il loro modo di articolazione • Occlusive: il suono è prodotto tramite una occlusione momentanea dell’aria cui fa seguito una specie di ‘esplosione’; p. b t-d • Fricative: l’aria deve passare attraverso una fessura piuttosto stretta producendo così una frizione’ f-v s-z • Nasali: per la produzione di suoni nasali, il velo palatino si posiziona in modo tale da lasciar passare l’aria attraverso la cavità nasale • Laterali: per produrre un suono laterale la lingua si posiziona contro i denti e l’aria fuoriesce dai due lati della lingua stessa

I tre parametri per la definizione di un suono il tipo di ostacolo incontrato permette la classificazione delle consonanti secondo il loro modo di articolazione 1 l’identificazione degli organi dell’apparato fonatorio coinvolti nella produzione delle consonanti permette la loro classificazione in base al luogo di articolazione 2 la presenza/assenza di meccanismo laringeo (vibrazione delle corde vocali) definisce la sonorità di un suono (suono sordo o sonoro) 3

SPECIFICITA’ DEL TRATTO VOCALE UMANO La produzione del linguaggio umano richiede l’impiego di strutture anatomiche altamente specializzate e con caratteristiche specifiche: FORMA FLESSIBILITA’ CONTROLLO VOLONTARIO DELL’APPARATO VOCALE elementi distintivi e determinanti nella produzione di suoni articolati L’apparato vocale umano è in grado di produrre una quantità molto elevata e definita di suoni articolati, cioè il più ampio range di frequenze formantiche (produzione sonora alla massima frequenza) FREQUENZE FORMANTICHE: Frequenze a cui corrisponde il massimo dell’energia fonatoria

è costituito da due canne: TRATTO VOCALE SOPRALARINGEO è costituito da due canne: canna orizzontale (dal labbra alla parete posteriore della faringe canna verticale (dalle pliche vocali al palato molle) INCLINAZIONE DI 90° Le due canne, nell’uomo, hanno un inclinazione di 90°(determinante per l’articolazione linguistica), quindi sono delle stessa lunghezza e si trovano in un rapporto vantaggioso di 1:1 che permette solo all’uomo di produrre suoni articolati

TRATTO VOCALE A CONFRONTO Nei primati e nei neonati sapiens la laringe si trova in una posizione più alta rispetto agli adulti umani cambiamento nel rapporto tra la lunghezza delle canna orizzontale e quella della canna verticale, con un incremento a favore della canna orizzontale (rapporto di 2:1) e un dimezzamento della canna verticale che si rivela svantaggioso per l’articolazione linguistica Nell’uomo la canna verticale più lunga è un pezzo fondamentale (cassa di risonanza) che permette all’aria di vibrare di più fino ad emettere suoni più precisi e controllati

SVANTAGGI E VANTAGGI EVOLUTIVI: INGOIARE O RESPIRARE? La morfologia del tratto vocale sembra comportare rischi per la respirazione e dunque svantaggi da un punto di vista evolutivo L’abbassamento della laringe comporta la condivisone dello stesso percorso, per quanto breve, per il cibo e l’aria: la trachea e l’esofago, due canali che convogliano uno ai polmoni, l’altro allo stomaco. Durante la deglutizione o nutrizione, il canale della respirazione deve essere sigillato tramite l’epiglottide per impedire che residui liquidi o solidi, dopo aver attraversato la faringe finiscano nella trachea ostruendola e impedendo la respirazione. Questo meccanismo può non funzionare perfettamente e indurre l’uomo nel soffocamento  la possibilità che si verifichi un tale errore costituisce uno svantaggio Questo tratto è connessa ad un vantaggio evolutivo molto forte: la fonazione (strumento più potente che abbiamo per comunicare) Nel soffocamento non incorrono i neonati e i primati i quali possono deglutire e respirare contemporaneamente (cavità orale e canale respiratorio non comunicano)

TRATTO ORO-FACCIALE È anch’esso un tratto fondamentale per la produzione di suoni articolati che, nel corso dell’evoluzione, ha subito modifiche significative Nel sapiens è significativa la modificazione dei muscoli mandibolari che hanno subito una notevole diminuzione rispetto ai primati , liberandosi da compiti esclusivamente masticatori e rendendosi disponibili per nuovi compiti: quelli articolatori Riduzione dei muscoli facciali deputati alla masticazione Diminuzione dell’arcata sopraciliare Aumento evidente delle dimensioni cerebrali Nella linea evolutiva del sapiens si è verificato un importante fenomeno che ha contribuito all’evoluzione del linguaggio: la GRACILIZZAZIONE

DIMINUZIONE DELLA FORZA CONTRATTILE DEI MUSCOLI MASTICATORI La differenza nei muscoli masticatori tra gorilla e sapiens sembra essere dovuta all’inattivazione di un gene a cui si associa, nell’uomo, una diminuzione nei muscoli facciali. ESISTE UN GENE INATTIVO CHE CODIFICA LA MIOSINA MENO MIOSINA = MENO FORZA MUSCOLARE DELLA MANDIBOLA= MAGGIORI POSSIBILITA’ DI PRODURRE SUONI ARTICOLATI Proteina che produce la forza contrattile dei muscoli

Gli organi implicati nell’uso del linguaggio sono adatti e specializzati per la produzione di suoni, ma questo non basta Per produrre linguaggio è necessario avere organi che siano adatti persino alla percezione dei suoni

UDITO E VOCE strettamente correlati tra loro APPARATO UDITIVO L’uomo per produrre linguaggio necessita di una tecnologia uditivo-vocale specifica L’apparato uditivo ha una funzione fondamentale nella produzione dei suoni articolati L’uomo apprende e utilizza il linguaggio in quanto dotato di un orecchio capace di captare e discriminare i suoni linguistici UDITO E VOCE strettamente correlati tra loro L’udito è il primo destinatario di ogni suono prodotto dall’apparato fonatorio Il suono dopo che è stato prodotto raggiunge l'apparato uditivo dell‘orecchio, nel quale si verifica un complesso meccanismo di recezione che consente di rilevare onde sonore

L’udito è un senso sempre attivo, obbligato per natura ad essere sempre operativo: quando dormiamo, quando stiamo in silenzio, quando ci muoviamo o stiamo fermi, e quando ancora non siamo al mondo

il suono è un esperienza che l’uomo che fa da subito anche prima di nascere l’udito è già attivo in utero in tempi precoci e consente al feto di dedicarsi alla ricezione e discriminazione dei suoni L’orecchio è il primo organo che si forma a partire dal 3°mese di gravidanza La funzione uditiva già in fase fetale esercita una influenza sul cervello specificamente indirizzata in senso linguistico l‘uomo viene al mondo più o meno dotato della naturale predisposizione alla parola L’UDITO non ha solo la funzione di riconoscimento dei suoni è IL FONDAMENTO BIOLOGICO DEL LINGUAGGIO

L’UDITO HA UN RUOLO DOMINANTE NELL’ACQUISIZIONE LINGUISTICA ci restituisce informazioni sui suoni che vengono prodotti e ci permette di imitarli e riprodurli Per parlare è necessaria una sinergia udito-voce Un soggetto produce vocalmente solo quello che è in grado di udire è necessario avere un apparato uditivo intatto

Una compromissione dell’apparato uditivo provoca un deficit linguistico I soggetti con sordità dimostrano che l’ apparato fonatorio non è sufficiente nella produzione linguistica, infatti in questi casi, seppur gli apparati fonatori sono intatti e funzionanti, la produzione linguistica risulta alterata La mancanza di feedback uditivo rende difficile imitare e riprodurre i suoni, ostacolando i normali processi di acquisizione e produzione linguistica

SORDITA’ E SOSTITUZIONE SENSORIALE Nel caso di sordità, lo sviluppo del linguaggio può essere supportato e mediato da altri canali sensoriali la vista gioca un ruolo dominante nel processo di comprensione linguistica sostituendo efficacemente l’udito. La vista da un lato rende possibile l’acquisizione della lingua dei segni e dall’altro garantisce l’imitazione dei suoni che vengono prodotti attraverso i movimenti delle labbra, quindi facilita la loro riproduzione (lettura labiale) LA PERCEZIONE LINGUISTICA E’ UN CASO DI ELABORAZIONE E INTEGRAZIONE BIMODALE informazioni visive informazioni uditive

Informazioni acustiche PERCEZIONE DEL LINGUAGGIO PARLATO Informazioni acustiche il cervello effettua un integrazione tra informazioni acustiche e informazioni visive Rendendo più semplice la comprensione del messaggio verbale Informazioni visive la percezione del linguaggio parlato non è solo un fatto di udito, anzi in alcuni casi la vista ha un ruolo dominante

L’Effetto McGurk o «effetto ba-ga-da» L’effetto McGurk dimostra che la percezione del linguaggio parlato non è solo un fatto di udito L’Effetto McGurk o «effetto ba-ga-da» L’ audio di una persona che pronuncia la sillaba /ba/ viene accoppiato al video di un attore che invece pronuncia la sillaba /ga/. Nella grande maggioranza delle presentazioni si ha l’impressione di sentire la sillaba /da/ Illusione visuo-acustica i movimenti labiali per produrre /ga/ e il suono percepito /da/ sono visivamente quasi gli stessi. Ma se chiudiamo gli occhi percepiamo correttamente la sillaba realmente pronunciata ovvero /ba/ L’incongruenza audio-visiva rende ambiguo l’evento percepito I movimenti labiali influenzano e alterano la percezione acustica

La vista guida i processi di acquisizione linguistica e consente anche a chi non può udire i suoni di percepirli, imitarli e riprodurli L’uomo è una macchina perfetta programmata per acquisire il linguaggio, e grazie ad esso differenziarsi da tutte le altre specie

Apparato respiratorio Tratto vocale sopra laringeo Tratto oro-facciale CONCLUSIONI L’uomo è in grado di parlare perché nel corso dell’evoluzione ha sviluppato un insieme di strutture periferiche altamente specializzate che lavorano in sinergia per rendere possibile la percezione e produzione linguistica Apparato respiratorio Tratto vocale sopra laringeo Tratto oro-facciale Apparato uditivo