Ciencias Exactas y Naturales

PK – 337 – CEN ¿Cómo ver tu propia voz?

  • Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
  • Área de participación: Ciencias Exactas y Naturales
  • Asesor: ALICIA PANIAGUA
  • Autor: Leandro Sebastian Vaca Luna ()

Resumen

En este trabajo podremos conocer como es una onda sonora, a partir de la vibración de la voz en un dispositivo casero que nos ayudará a ver el movimiento de nuestra voz según el volumen que utilicemos al hablar.

 

Pregunta de Investigación

¿Se puede ver la voz?

Planteamiento del Problema

El sonido es la percepción de nuestro cerebro de las vibraciones mecánicas que producen los cuerpos y que llegan a nuestro oído a través de un medio. El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras y acústicas que se producen con la presión del aire. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión. La fonética acústica concentra su interés especialmente en los sonidos del habla: cómo se generan, cómo se perciben, y cómo se pueden describir gráfica o cuantitativamente.

Antecedentes

Sonido producido por el ser humano o los animales cuando el aire es expulsado a través de la laringe y hace que vibren las cuerdas vocales.

Las cuerdas vocales humanas son la parte del aparato fonador responsable de la producción de la voz. Se trata de una serie de repliegues o labios membranosos por lo que es un error llamarlas cuerdas. El término anatómico es “pliegues vocales”. Son cuatro, cada par son llamados verdaderos y falsos. Los llamados pliegues vocales superiores son los pliegues vestibulares y no participan en la producción de sonidos. Los inferiores son los pliegues vocales verdaderos, responsables de la producción de sonidos al efectuar la vibración.

La voz comienza con la inspiración (toma de aire), el aire llena los pulmones y luego sale a través de la espiración. Cuando la espiración ocurre, el aire pasa de los pulmones a la tráquea y de ésta a la laringe y ahí, pasa por en medio de las cuerdas vocales; dos músculos pequeños que se tensan para producir sonidos agudos y se relajan para los sonidos graves. De este modo la voz adquiere su tono.

 

El flujo de aire continúa su camino hacia la boca, en donde la lengua, mandíbula, paladar y labios se encargan de darle forma al sonido y se producen los fonemas (vocales y consonantes). Ahí es donde la voz adquiere su forma, lo que llamamos dicción o articulación.

Al mismo tiempo el sonido producido por la laringe y la boca adquiere su timbre característico al resonar dentro de las cajas de resonancia ubicados en los huesos, pecho, laringe, boca, nariz y cráneo. A través de este mecanismo, la voz también se amplifica naturalmente.

Ahora, ¿cuáles son los aparatos que intervienen en la producción de la voz? Básicamente son tres: Aparato Respiratorio, Aparato Fonador y Aparato Resonador.

Aparato respiratorio: En la respiración diafragmática, que es la que utilizamos en la técnica vocal, el diafragma que es el músculo debajo de los pulmones desciende. De esta manera se crea un centro de baja presión en los pulmones en relación a la presión del aire en el exterior, al tener éstos, espacio de sobra por causa del descenso del diafragma.

Como consecuencia de este centro de baja presión el aire entra para compensar el vacío, a través de la nariz y la boca, pasando por la tráquea hacia los pulmones.

Seguidamente el diafragma vuelve a la posición inicial y se crea el proceso contrario. Se crea un centro de alta presión del aire en los pulmones, lo que impulsa el aire a salir a través de la tráquea hacia la nariz y boca.

El propósito principal de la respiración es proveer al cuerpo de oxígeno, sin embargo, el aire que entra y sale también es el combustible de la voz.

La epiglotis es una válvula que se permanece abierta cuando respiramos y se cierra cuando tragamos para impedir que los alimentos o la saliva entren a la laringe, y resto del sistema respiratorio, de otra forma nos ahogaríamos.

La laringe es fácil de reconocer por la protuberancia que se ve en el cuello de los hombres, que tienen la laringe más grande y por ello su voz es más grave. Dentro de la laringe se encuentran las cuerdas vocales.

Aparato fonador: Este aparato es el responsable de transformar el flujo de aire en la voz. Básicamente funciona de la siguiente manera: Cuando el aire pasa por las cuerdas vocales se produce un sonido con un tono en particular dependiendo de la tensión en las cuerdas vocales. Luego el sonido se transforma por medio de la acción de los dientes, la lengua, el paladar, los labios y mejillas en sonidos característicos que podemos diferenciar como fonemas (sonidos articulados). A este fenómeno se le conoce como articulación.

Aparato resonador: Son esas cavidades que tenemos a lo largo de la cabeza y pecho y que nos ayudan a amplificar el sonido de forma natural. Además la construcción anatómica de cada quien incluyendo los resonadores, es lo que le da a la voz su timbre en particular, y por ello podemos distinguir las voces de diferentes personas con tanta exactitud que podemos saber quién está hablando sin necesidad de verle.

Una onda sonora es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia con sonido. Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica o cuasi periódica. Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica.

Las variaciones de presión, humedad o temperatura del medio, producen el desplazamiento de las moléculas que lo forman. Cada molécula transmite la vibración a las que se encuentren en su vecindad, provocando un movimiento en cadena. Las diferencias de presión generadas por la propagación del movimiento de las moléculas del medio, producen en el oído humano una sensación descrita como sonido.

El sonido está formado por ondas mecánicas elásticas longitudinales u ondas de compresión en un medio. Eso significa que para propagarse necesita acceder a un material (aire, agua, cuerpo sólido) que transmita la perturbación (viaja más rápido en los sólidos, luego en los líquidos va lento, y aún más lento en el aire, y en el vacío no se propaga). Es el propio medio el que produce y propicia la propagación de estas ondas con su compresión y expansión. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que este sea un medio elástico, ya que un cuerpo totalmente rígido no permite que las vibraciones se transmitan. Así pues, sin un medio elástico no habría sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío.

Además, los fluidos solo pueden transmitir movimientos ondulatorios en que la vibración de las partículas se da en dirección paralela a la velocidad de propagación a lo largo de la dirección de propagación. Así los gradientes de presión que acompañan a la propagación de una onda sonora se producen en la misma dirección de propagación de la onda, siendo por tanto estas un tipo de ondas longitudinales (en todos los sólidos también pueden propagarse ondas elásticas transversales).

La recepción de una onda sonora por el oído engendra una vibración de las partículas del aire situadas delante del tímpano, con frecuencias y amplitud determinadas. Esta vibración puede considerarse también como debida a las variaciones de presión del aire en el mismo punto. La presión del aire se eleva sobre la presión atmosférica y después se hace inferior a ella, siguiendo la ley de un movimiento armónico simple de la misma frecuencia que el de una partícula de aire. El máximo exceso de presión sobre la atmosférica se denomina amplitud de los cambios de presión, y se demuestra que es proporcional a la amplitud de la elongación.

El hercio (Hz) es la unidad que expresa la cantidad de vibraciones que emite una fuente sonora por unidad de tiempo (frecuencia). Se considera que el oído humano puede percibir ondas sonoras de frecuencias entre los 20 y los 20.000 Hz, si bien también se consideran rangos entre 16 Hz (aproximadamente la nota más grave de un órgano de iglesia: do0 = 16,25 Hz) y 16.000 Hz (o 16 kHz). Las ondas que poseen una frecuencia inferior a la audible se denominan infra sónicas y las superiores ultrasónicas.

La sensación de sonoridad es la percepción sonora que el hombre tiene de la intensidad de un sonido. La sonoridad se mide mediante una magnitud llamada fonio, que utiliza una escala arbitraria cuyo cero (el llamado umbral de audición) corresponde a I0=1 × 10-12 W/m² a 1 kHz.

Objetivo

Lograr percibir las ondas de sonido

Justificación

Me llamó la atención que existen ondas invisibles y otras que podemos ver como las olas del mar. Cuando escucho música muy fuerte, siento vibrar las bocinas y mis oídos; me imagino que son como círculos que crecen infinitamente y después desaparecen, me gustaría comprobar que forma tiene la voz humana con diferentes volúmenes.

Hipótesis

Si grito muy fuerte entonces la onda de sonido va a crecer más.

Método (materiales y procedimiento)

Material:

  • Un globo
  • Una lata grande
  • Un tubo pequeño de PVC
  • Un abrelatas o un cúter
  • Un láser
  • Un CD
  • Cinta americana
  • Tijeras
  • Abrelatas
  • Caja de cartón
  • Tela negra

 

  1. Quitar las 2 tapas de la lata con ayuda del abrelatas
  2. Cortar el globo y ponerlo en un extremo de la lata. Asegurarlo con cinta.
  3. Cortar un cuadro del cd y pegarlo con cinta al globo.
  4. Hacer un corte en “v” en el tubo de PVC para ajustar el ángulo del láser.
  5. Pegar el láser en el tubo de PVC con cinta
  6. Unir el tubo de PVC a la lata, de modo que el láser refleje en el cuadro de cd.
  7. Pegar cinta en el botón de encendido del laser
  8. Meter el dispositivo en la caja y taparnos con la tela.
  9. Hablar fuerte.

 

Resultados:

Al hablar dentro de la lata, el globo capta las ondas sonoras y envía la vibración al espejo, por lo que el reflejo del láser, hace que podamos ver nuestra voz. Mientras más grave es la voz (como de adulto), se observan mejor las ondas. Probé con diferentes sonidos de letras y palabras.

Galería Método

Resultados

Se puede ver la voz, de manera sencilla, divertida y sin salir de casa. Además, puedo producir sonidos diferentes, agudos o graves.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Las ondas de sonido pueden verse mediante la luz del laser. Cuando hablo fuerte se ve una linea con altas y bajas (onda). Cada palabra que expreso y el volumen que empleo, es la intensidad del movimiento de la onda .



PK – 337 – CEN ¿Cómo ver tu propia voz?

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

To  capture sound waves that produces the voice .

Justification

It caught my attention that there are invisible waves and others that we can see like the waves of the sea. When I hear music very loud, I feel vibrating the speakers and my ears; I imagine they are like circles that grow infinitely and then disappear, I would like to see what shape has the human voice with different volumes.

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography