Modelos de producción del habla


Modelos lingüísticos
Modelos basados en objetivos (targets)
Modelos de codificación del habla
Teorías de la acción
Etapas en la producción del habla

Modelos de producción del habla


Modelos lingüísticos

Peterson, G. E., y Shoup, J. E. (1966). A physiological theory of phonetics. Journal of Speech and Hearing Research, 9(1), 5-67.

Peterson, G. E., y Shoup, J. E. (1966). The elements of an acoustic phonetic theory. Journal of Speech and Hearing Research, 9(1), 68-99.

La clasificación del Alfabeto Fonético Internacional se toma como base para la descripción de los sonidos de las lenguas.

Componente fisiológico del modelo basado en el modo de articulación, el lugar de articulación y parámetros fonéticos secundarios.

Componente acústico del modelo basado en tipos de ondas sonoras, parámetros acústico-fonéticos y parámetros prosódicos.

Relación entre las características articulatorias y las características acústicas formulada como transformaciones entre ambos tipos de características.

Modelos basados en rasgos distintivos

Los rasgos distintivos de Jakobson y Halle (1956)

Los rasgos distintivos de Chomsky y Halle (1968)

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Modelos basados en objetivos (targets)

Modelos basados en objetivos espaciales

MacNeilage, P. (1979). Motor control of serial ordering of speech. Psychological Review, 77(3), 182-196. doi:10.1037/h0029070

MacNeilage, P. (1991). Motor control of serial ordering of speech. En R. D. Kent, B. S. Atal, y J. L. Miller (Eds.), Papers in speech communication: Speech production. (pp. 701-15). New York: Acoustical Society of America. (Primera edición: 1979)

Se basa en la idea de la equivalencia motriz, es decir, de la compensación articulatoria.

Se parte del hecho de que diferentes actividades musculares producen el mismo resultado.

El hablante no emite para cada segmento del habla un conjunto de órdenes motrices, sino que tiene un objetivo (target) espacial, una representación internalizada del espacio de la cavidad oral.

El hablante realiza diversas operaciones de reajuste de la posición de los articuladores para llegar desde la configuración de partida a la posición deseada en un determinado momento en el tiempo.

Modelos basados en objetivos perceptivos

Nooteboom, S. G. (1970). The target theory of speech production. IPO Annual Progress Report, 5, 51-55.

El objetivo del hablante no es de tipo espacial, sino perceptivo, ya que la idea principal de la comunicación es hacerse comprender por el receptor.

El carácter teleológico del habla

Con objetivos espaciales diferentes, se consigue el mismo resultado acústico.

El hablante utiliza representaciones espaciales y representaciones perceptivas conjuntamente.

En el momento de la producción entra en juego un conjunto de reglas que relaciona ambas representaciones para calcular el conjunto de órdenes motoras necesarias para conseguir el objetivo propuesto a partir de la configuración de partida del tracto vocal.

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Modelos de codificación del habla

“We will begin by describing how speech sounds are made. Most of them are the result of movements of the tongue and the lips. We can think of these movements as gestures forming particular sounds. We can convey information by gestures of our hands that people can see, but in making speech that people can hear, humans have found a marvelously efficient way to impart information. The gestures of the tongue and lips are made audible so that they can be heard and recognized” (p. 2).

Ladefoged, P., y Johnson, K. (2011). A course in phonetics (6th ed.). Boston, MA: Wadsworth, Cengage Learning.

Ladefoged Johnson
Peter Ladefoged (1925-2006) Keith Johnson

La teoría motriz (Motor Theory)

Liberman, A. M., Cooper, F. S., Shankweiler, D. P., y Studdert-Kennedy, M. (1967). Perception of the speech code. Psychological Review, 74(6), 431-459. Consultado en http://www.haskins.yale.edu/Reprints/HL0069.pdf

Liberman, A. M., Cooper, F. S., Shankweiler, D. P., y Studdert-Kennedy, M. (1991). Perception of the speech code. En J. L. Miller, R. D. Kent, y B. S. Atal (Eds.), Papers in speech communication: Speech perception. (pp. 75-106). New York: The Acoustical Society of America. (Primera edición: 1967)

Se presenta como un modelo de transformaciones necesarias para la codificación del habla.

Models de producció

Liberman, A. M., Cooper, F. S., Shankweiler, D. P., y Studdert-Kennedy, M. (1967). Perception of the speech code. Psychological Review, 74(6), 431-459. Consultado en http://www.haskins.yale.edu/Reprints/HL0069.pdf

Los estímulos nerviosos se envían simultáneamente a diversos músculos.

El gesto producido por este movimiento muscular crea variaciones de la cavidad bucal según las reglas articulatorias.

Estas variaciones se convierten en sonido según la teoría acústica de la producción del habla.

El fonema es una unidad que es modificada en el decurso del habla.

El solapamiento se produce cuando el hablante transmite simultáneamente información sobre más de un fonema: coarticulación.

Models de producció

Liberman, A. M. (1970). The grammars of speech and language. Cognitive Psychology, 1(4), 301-323. Consultado en http://www.haskins.yale.edu/Reprints/HL0099.pdf

Models de producció

Liberman, A. M. (1970). The grammars of speech and language. Cognitive Psychology, 1(4), 301-323. Consultado en http://www.haskins.yale.edu/Reprints/HL0099.pdf

La teoría motriz de la percepción del habla

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Teorías de la acción

Las teorías del control del movimiento coordinado -teorías de la acción (Action Theory)- aplicadas a la producción del habla pretenden explicar la invarianza subyacente a la variabilidad articulatoria superficial.

Bernstein, N. A. (1967). The coordination and regulation of movements. London: Pergamon Press.

Greene, P. H. (1972). Problems of organization of motor systems. En R. Rosen y F. Snell (Eds.), Progress in theoretical biology. Vol 2. New York: Academic Press.

Turvey, M. T. (1977). Preliminaries to a theory of action with reference to vision. En R. Shaw y J. Brandsford (Eds.), Perceiving, acting and knowing: Toward an ecological psychology. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum.

Para la explicación del comportamiento motor se ha apelado muchas veces a la noción de programa.

Cuando se observan unas determinadas características en un determinado comportamiento, éstas se atribuyen a la existencia de un programa.

La variabilidad contextual

En la producción del habla no se da una relación simple entre los rasgos distintivos de un segmento y las contracciones de determinados músculos, ya que éstas dependerán del contexto.

Es probable que esta variabilidad contextual sea la causa de la ausencia de correlatos electromiográficos invariantes en los segmentos fonéticos.

El papel de las órdenes del sistema nervioso a la musculatura no queda excluido, pero es necesario pensar en un conjunto de fuerzas musculares relacionado con un conjunto de fuerzas no musculares de modo que se produzca el movimiento deseado.

Las fuerzas no musculares que se manifiestan en el habla (las que resultan de la masa y las propiedades elásticas de los articuladores y las que se derivan de los procesos aerodinámicos en la cavidad vocal) no deben considerarse como fuentes de variabilidad de carácter negativo que deben ser compensadas o neutralizadas por las órdenes que llegan a los músculos, sino como aspectos de una organización muy flexible.

Los grados de libertad

¿Cuántos grados de libertad pueden encontrarse en el cuerpo en el curso de un acto motor?

Para un mismo punto en el tiempo existen muchos grados de libertad y, si consideramos la evolución temporal, se dan demasiados grados de libertad para poder pensar en un modo de control global.

Hay que pensar que muchos de ellos quedan automáticamente controlados en el momento de ajustar unos pocos.

El aprendizaje de una nueva actividad motora consistiría en adquirir una sinergia (cooperación de movimientos), una estructura coordinativa adecuada, haciendo que disminuya el número de parámetros que deben ser controlados de forma independiente.

“The number of free parameters (separate muscle activations) that must be controlled in speech has been called a degrees of freedom problem because a flat control structure in which the tension of each muscle is separately controlled presents a control problem of exceeding complexity. The solution to the degrees of freedom problem that has been achieved in the speech motor control system (and most other motor control systems, like swallowing, walking, reaching, looking, etc.), is to organize the control system hierarchically in goal-oriented coordinative structures” (p. 279).

Ladefoged, P., y Johnson, K. (2011). A course in phonetics (6th ed.). Boston, MA: Wadsworth, Cengage Learning.

Ladefoged Johnson
Peter Ladefoged (1925-2006) Keith Johnson
Los actos motores son el producto de las relaciones organizadas entre los músculos.

Estructuras coordinativas

Agrupaciones funcionales de músculos que ejecutan una función determinada y que incorporan una relación óptima entre su libertad de movimiento y las limitaciones de este movimiento a fin de permitir la realización coherente de una actividad determinada.

Las estructuras coordinativas se construyen a partir de los llamados ‘ajustes’ (tunings).

Tendencia a la inhibición o a la excitabilidad que determina el tipo de actividad que las estructuras coordinativas van a producir.

Un determinado acto motor está gobernado por estructuras coordinativas que se encuentran funcionalmente insertadas unas en otras.

Cada nivel de integración mayor define una clase de movimientos más amplia que la del nivel más bajo.

Las estructuras coordinativas de nivel más alto se establecen alterando las relaciones entre las más pequeñas y a la vez establecen las restricciones sobre ellas.

El control de estas estructuras es relativamente simple, pues cada una de ellas actúa de forma autónoma.

El sistema motor tiene un modo de coordinación basado en el mantenimiento de las relaciones temporales.

La flexibilidad se obtiene ajustando los valores paramétricos de las variables menos esenciales sin alterar la función que cumple el sistema, definida por las variables esenciales.

Estructuras coordinativas en la producción del habla

Los sistemas de organización muscular que funcionan como una unidad pueden considerarse como conjuntos de osciladores acoplados cuyo movimiento depende unos de otros. La coordinación es la consecuencia natural de esta organización: estructuras coordinativas.

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Oscilador armónico simple

Wikipedia. (s. d.). Oscillation. Wikipedia, the free encyclopedia [Página web]. Consultado en http://en.wikipedia.org/wiki/Oscillation

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Osciladores acoplados

Wikipedia. (s. d.). Oscillation. Wikipedia, the free encyclopedia [Página web]. Consultado en http://en.wikipedia.org/wiki/Oscillation

En un sistema complejo como el de la producción del habla es imposible estudiar los grados de libertad de cada uno de los componentes.

Con una aproximación dinámica se pretende identificar componentes macroscópicos, que operan en tiempos largos, y relacionarlos con los componentes articulatorios más pequeños que operan a escalas temporales cortas.

Port, R. (2007). Coordinative structures for the control of speech production. [Página web] Bloomington, IN: Indiana University. Consultado en http://www.cs.indiana.edu/~port/teach/641/coord.strctr.html

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Representación parcial de la estructura coordinativa implicada en el cierre labial

Ladefoged, P., y Johnson, K. (2011). A course in phonetics (6th ed.). Boston, MA: Wadsworth, Cengage Learning (p. 280).

“This structure specifies an overall task ‘close the lips’ at the top node, and subtasks such as ‘raise the lower lip’ and ‘lower the upper lip’ are coordinated with each other to accomplish the overall task. Some subtasks also require further reduction of the goal into smaller subtasks. For example, ‘raise the lower lip’ is present twice in the figure—first as a specification of the absolute position of the lower lip (which is coordinated with the upper lip in accomplishing the task ‘close the lips’) and second as a specification of the relative position of the lower lip (which is coordinated with the jaw in accomplishing the task ‘raise the (absolute position of) the lower lip’). The idea with coordinative structures is that each gesture is defined in terms of subtasks, and thus there is no direct control from a task like ‘close the lips’ to the muscles. Instead, the muscles have more limited goals and the degrees of freedom problem in coordination is solved by dividing the overall task into smaller, simpler coordination problems” (pp. 279-280).

Ladefoged, P., y Johnson, K. (2011). A course in phonetics (6th ed.). Boston, MA: Wadsworth, Cengage Learning.

Ladefoged Johnson
Peter Ladefoged (1925-2006) Keith Johnson

Las unidades lingüísticas

“the product of time-invariant control structures for a system of vocal tract articulators (. . .) it is from the properties of these dynamically specified control structures (. . .) that the observed physical variations naturally arise.”

Kelso, J. A. S., Saltzman, E. L., y Tuller, B. (1986). The dynamical perspective on speech production: Data and theory. Journal of Phonetics, 14, 29-59. Consultado en http://www.haskins.yale.edu/Reprints/HL0541.pdf
Kelso, J. A. S., Saltzman, E. L., y Tuller, B. (1991). The dynamical perspective on speech production: Data and theory. En R. D. Kent, B. S. Atal, y J. L. Miller (Eds.), Papers in speech communication: Speech production. (pp. 619-49). New York: Acoustical Society of America. (Primera edición: 1986)


Kelso Saltzman Tuller
J. A. Scott Kelso Elliott Saltzman Betty Tuller
También puede explicarse así la invariancia en el ajuste temporal (timing) de los movimientos de la lengua, del velo del paladar y de los labios cuando varía la velocidad de articulación.

Si es cierto que se dan restricciones a los grados de libertad, debe existir una relación constante entre los elementos de una estructura coordinativa aunque varíen los valores de cada componente.

Las relaciones temporales (timing) deben ser fijas con independencia de los cambios de velocidad de los movimientos individuales de cada músculo.

Models de producció

Orbicularis oris: movimiento labial para la producción de /p/
Vientre anterior del digástrico: descenso de la mandíbula para la producción de /a/
Geniogloso: adelantamiento de la lengua para la producción de /i/

El inicio de la actividad necesaria para la producción de la consonante está relacionado con el inicio de la actividad de las vocales adyacentes. La coordinación temporal (timing) se mantiene con independencia de la velocidad de habla.

Tuller, B., Kelso, J. A. S., y Harris, K. S. (1982). Interarticulator phasing as an index of temporal regularity in speech. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 8, 460-472. Consultado en http://www.haskins.yale.edu/Reprints/HL0368.pdf

La fonología articulatoria

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Etapas en la producción del habla

Combinando un modelo de codificación del habla con un modelo lingüístico como la teoría de los rasgos distintivos puede representarse el proceso de producción del habla como un conjunto de niveles de representación.

El paso de uno a otro nivel se realiza mediante una serie de reglas de conversión.

Borden, G. J., y Harris, K. S. (1980). Speech science primer. Physiology, acoustics and perception of speech. Baltimore: Williams & Wilkins.

Modelo de producción en etapas.

Se incluye la retroalimentación (feedback) como elemento regulador del proceso.

Models de producció

Borden, G. J., y Harris, K. S. (1980). Speech science primer. Physiology, acoustics and perception of speech. Baltimore: Williams & Wilkins.

Catford, J. (1982). Fundamental problems in phonetics (2nd ed.). Edinburgh: Edinburgh University Press. (Primera edición: 1977)

Programación neurolingüística

Consistente en la actividad central que organiza la selección, la ordenación y el timing de la actividad neurofisiológica.

Fase neuromuscular

Fase neuromotriz

Las unidades motrices entran en acción de modo simultáneo.

Fase miomotriz

Como resultado de la entrada en acción de las unidades motrices se producen contracciones de músculos o de grupos de músculos.

Fase orgánica

Como resultado de las contracciones de grupos de músculos durante la fase neuromuscular los órganos relacionados con dichos grupos de músculos adoptan posiciones específicas o ejecutan determinados movimientos.

Fase aerodinámica

Las posiciones sucesivas y superpuestas en el tiempo de los órganos del aparato fonatorio que occuren durante la fase orgánica comprimen y dilatan el aire contenido en el tracto vocal y lo mantienen en movimiento; este movimiento varía constantemente.

Fase acústica

Los acontecimientos aerodinámicos que tienen lugar en la cavidad vocal producen oscilaciones de las moléculas del aire, y estas oscilaciones son percibidas por el oído.

Models de producció

Catford, J. (1982). Fundamental problems in phonetics (2nd ed.). Edinburgh: Edinburgh University Press. (Primera edición: 1977)

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Modelos de producción del habla


Modelos de producción del habla
Joaquim Llisterri, Departament de Filologia Espanyola, Universitat Autònoma de Barcelona
http://liceu.uab.cat/~joaquim/phonetics/fon_produccio/modelos_produccion_habla.html
Last updated: 15/9/14 17:23

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