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Percepción del habla

La percepción del habla es el proceso mediante el cual se oyen, interpretan y comprenden los sonidos del lenguaje . El estudio de la percepción del habla está estrechamente vinc...

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La percepción del habla es el proceso mediante el cual se oyen, interpretan y comprenden los sonidos del lenguaje . El estudio de la percepción del habla está estrechamente vinculado a la fonología y la fonética en lingüística , así como a la psicología cognitiva y la percepción en psicología . La investigación en percepción del habla busca comprender cómo los oyentes humanos reconocen los sonidos del habla y utilizan esta información para comprender el lenguaje hablado. La investigación en percepción del habla tiene aplicaciones en la creación de sistemas informáticos capaces de reconocer el habla , en la mejora del reconocimiento del habla para personas con discapacidades auditivas y del lenguaje, y en la enseñanza de idiomas extranjeros.

El proceso de percepción del habla comienza en el nivel de la señal sonora y el proceso de audición. (Para una descripción completa del proceso de audición, consulte Audición ). Tras procesar la señal auditiva inicial, los sonidos del habla se procesan aún más para extraer claves acústicas e información fonética. Esta información del habla se puede utilizar posteriormente para procesos lingüísticos de nivel superior, como el reconocimiento de palabras.

señales acústicas

Figura 1: Espectrogramas de las sílabas "dee" (arriba), "dah" (centro) y "doo" (abajo) que muestran cómo las transiciones de los formantes iniciales que definen perceptualmente la consonante [d] difieren según la vocal que la sigue. ( Los formantes están resaltados con líneas punteadas rojas; las transiciones son los inicios de la curvatura de las trayectorias de los formantes).

Las claves acústicas son señales sensoriales presentes en el sonido del habla que se utilizan en la percepción del habla para diferenciar los sonidos del habla pertenecientes a distintas categorías fonéticas . Por ejemplo, una de las claves más estudiadas en el habla es el tiempo de inicio de la sonoridad (VOT). El VOT es una clave primaria que señala la diferencia entre oclusivas sonoras y sordas, como la "b" y la "p". Otras claves diferencian los sonidos que se producen en distintos puntos o modos de articulación . El sistema del habla también debe combinar estas claves para determinar la categoría de un sonido específico. Esto se suele concebir en términos de representaciones abstractas de fonemas . Estas representaciones se pueden combinar posteriormente para su uso en el reconocimiento de palabras y otros procesos del lenguaje.

No es fácil identificar a qué señales acústicas son sensibles los oyentes al percibir un sonido del habla en particular:

A primera vista, la solución al problema de cómo percibimos el habla parece engañosamente simple. Si se pudieran identificar segmentos de la forma de onda acústica que se correspondan con unidades de percepción, entonces el camino del sonido al significado sería claro. Sin embargo, esta correspondencia o mapeo ha resultado extremadamente difícil de encontrar, incluso después de unos cuarenta y cinco años de investigación sobre el problema. [ 1 ]

Si un aspecto específico de la forma de onda acústica indicara una unidad lingüística, una serie de pruebas con sintetizadores de voz serían suficientes para determinar dicha señal o señales. Sin embargo, existen dos obstáculos importantes:

  1. Un aspecto acústico de la señal del habla puede revelar diferentes dimensiones lingüísticamente relevantes. Por ejemplo, la duración de una vocal en inglés puede indicar si está acentuada o no, o si se encuentra en una sílaba cerrada por una consonante sonora o sorda, y en algunos casos (como en el inglés americano /ɛ/ y /æ/ ) puede distinguir la identidad de las vocales. [ 2 ] Algunos expertos incluso sostienen que la duración puede ayudar a distinguir entre lo que tradicionalmente se denomina vocales cortas y largas en inglés. [ 3 ]
  2. Una unidad lingüística puede ser identificada por varias propiedades acústicas. Por ejemplo, en un experimento clásico, Alvin Liberman (1957) demostró que las transiciones del formante inicial de /d/ difieren según la vocal siguiente (véase la Figura 1), pero los oyentes las interpretan todas como el fonema /d/ . [ 4 ]

Linealidad y el problema de la segmentación

Figura 2: Espectrograma de la frase "Te debo una". No se aprecian límites claramente distinguibles entre los sonidos del habla.

Aunque los oyentes perciben el habla como una secuencia de unidades discretas [ 5 ] ( fonemas , sílabas y palabras ), esta linealidad es difícil de apreciar en la señal física del habla (véase la Figura 2 para un ejemplo). Los sonidos del habla no se suceden estrictamente, sino que se superponen. [ 6 ] Un sonido del habla se ve influenciado por los que lo preceden y los que lo siguen. Esta influencia puede incluso ejercerse a una distancia de dos o más segmentos (y a través de los límites de sílabas y palabras). [ 6 ]

Debido a que la señal de voz no es lineal, existe un problema de segmentación. Es difícil delimitar un segmento de señal de voz como perteneciente a una sola unidad perceptiva. Por ejemplo, las propiedades acústicas del fonema /d/ dependerán de la producción de la vocal siguiente (debido a la coarticulación ).

Falta de invariancia

La investigación y la aplicación de la percepción del habla deben abordar varios problemas que resultan de lo que se ha denominado falta de invariancia. Resulta difícil encontrar relaciones constantes y fiables entre un fonema de una lengua y su manifestación acústica en el habla. Esto se debe a varias razones:

Variación inducida por el contexto

El entorno fonético afecta las propiedades acústicas de los sonidos del habla. [ 7 ] Por ejemplo, la /u/ en inglés se adelanta cuando está rodeada de consonantes coronales . [ 8 ] O bien, el tiempo de inicio de la sonoridad que marca el límite entre las oclusivas sonoras y sordas es diferente para las oclusivas labiales, alveolares y velares, y cambia bajo el acento o dependiendo de la posición dentro de una sílaba. [ 9 ]

Variación debida a diferentes condiciones del habla

Un factor importante que causa variación es la diferencia en la velocidad del habla. Muchos contrastes fonémicos están constituidos por características temporales (vocales o consonantes cortas vs. largas, africadas vs. fricativas, oclusivas vs. semivocales, oclusivas sonoras vs. sordas, etc.) y ciertamente se ven afectados por cambios en el tempo del habla . [ 1 ] Otra fuente importante de variación es el cuidado articulatorio vs. la negligencia que es típica del habla conectada (el "incompleto" articulatorio se refleja obviamente en las propiedades acústicas de los sonidos producidos).

Variación debida a la diferente identidad del hablante

La estructura acústica resultante de las producciones del habla concretas depende de las propiedades físicas y psicológicas de cada hablante. Hombres, mujeres y niños generalmente producen voces con diferente tono. Debido a que los hablantes tienen tractos vocales de distinto tamaño (especialmente por sexo y edad), las frecuencias resonantes ( formantes ), que son importantes para el reconocimiento de los sonidos del habla, variarán en sus valores absolutos entre individuos [ 10 ] (véase la Figura 3 para una ilustración). Las investigaciones muestran que los bebés de 7,5 meses no pueden reconocer la información presentada por hablantes de distinto género; sin embargo, a los 10,5 meses, pueden detectar las similitudes. [ 11 ] El dialecto y el acento extranjero también pueden causar variación, al igual que las características sociales del hablante y del oyente. [ 12 ]

Constancia perceptiva y normalización

Figura 3: El panel izquierdo muestra las 3 vocales periféricas del inglés americano /i/ , /ɑ/ y /u/ en un gráfico estándar F1 por F2 (en Hz). La discrepancia entre los valores masculinos, femeninos e infantiles es evidente. En el panel derecho se representan las distancias de formantes (en Bark ) en lugar de los valores absolutos, utilizando el procedimiento de normalización propuesto por Syrdal y Gopal en 1986. [ 13 ] Los valores de formantes se toman de Hillenbrand et al. (1995) [ 10 ]

A pesar de la gran variedad de hablantes y condiciones, los oyentes perciben las vocales y las consonantes como categorías constantes. Se ha propuesto que esto se logra mediante el proceso de normalización perceptiva, en el que los oyentes filtran el ruido (es decir, la variación) para llegar a la categoría subyacente. Las diferencias en el tamaño del tracto vocal dan lugar a variaciones en la frecuencia de los formantes entre los hablantes; por lo tanto, un oyente tiene que ajustar su sistema perceptivo a las características acústicas de un hablante en particular. Esto puede lograrse considerando las proporciones de los formantes en lugar de sus valores absolutos. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Este proceso se ha denominado normalización del tracto vocal (véase la Figura 3 para un ejemplo). De manera similar, se cree que los oyentes ajustan la percepción de la duración al tempo actual del habla que están escuchando; esto se ha denominado normalización de la velocidad del habla.

La normalización, tanto en su origen como en su naturaleza exacta, es objeto de controversia teórica (véanse las teorías a continuación). La constancia perceptiva no es un fenómeno exclusivo de la percepción del habla; también se da en otros tipos de percepción.

Percepción categórica

Figura 4: Ejemplo de funciones de identificación (rojo) y discriminación (azul)

La percepción categórica interviene en los procesos de diferenciación perceptiva. Las personas perciben los sonidos del habla de forma categórica; es decir, tienden a notar más las diferencias entre categorías (fonemas) que dentro de ellas. Por lo tanto, el espacio perceptivo entre categorías se distorsiona, y los centros de las categorías (o "prototipos") funcionan como un tamiz [ 16 ] o como imanes [ 17 ] para los sonidos del habla entrantes.

En un continuo artificial entre una oclusiva bilabial sorda y una sonora , cada nuevo paso difiere del anterior en la cantidad de VOT . El primer sonido es una [b] presonora , es decir, tiene un VOT negativo. Luego, al aumentar el VOT, llega a cero, es decir, la oclusiva es una [p] sorda simple no aspirada . Gradualmente, añadiendo la misma cantidad de VOT a la vez, la oclusiva es finalmente una [pʰ] bilabial sorda fuertemente aspirada . (Dicho continuo fue utilizado en un experimento por Lisker y Abramson en 1970. [ 18 ] Los sonidos que utilizaron están disponibles en línea ). En este continuo de, por ejemplo, siete sonidos, los oyentes nativos de inglés identificarán los tres primeros sonidos como /b/ y los tres últimos como /p/ con un límite claro entre las dos categorías. [ 18 ] Una prueba de identificación (o categorización) de dos alternativas producirá una función de categorización discontinua (ver curva roja en la Figura 4).

En las pruebas de capacidad para discriminar entre dos sonidos con diferentes valores de VOT pero con una distancia VOT constante entre sí (por ejemplo, 20 ms), es probable que los oyentes tengan un rendimiento aleatorio si ambos sonidos pertenecen a la misma categoría y un rendimiento cercano al 100 % si cada sonido pertenece a una categoría diferente (véase la curva de discriminación azul en la Figura 4).

La conclusión que se puede extraer tanto de la prueba de identificación como de la de discriminación es que los oyentes tendrán diferente sensibilidad al mismo aumento relativo en el VOT dependiendo de si se cruzó o no el límite entre las categorías. Se ha comprobado un ajuste perceptivo similar para otras señales acústicas.

Influencias de arriba hacia abajo

En un experimento clásico, Richard M. Warren (1970) reemplazó un fonema de una palabra con un sonido similar a una tos. Perceptualmente, sus sujetos restauraron el sonido del habla faltante sin ninguna dificultad y no pudieron identificar con precisión qué fonema había sido alterado, [ 19 ] un fenómeno conocido como el efecto de restauración fonémica . Por lo tanto, el proceso de percepción del habla no es necesariamente unidireccional.

Otro experimento básico comparó el reconocimiento de palabras habladas naturalmente dentro de una frase versus las mismas palabras aisladas, encontrando que la precisión de la percepción generalmente disminuye en la última condición. Para investigar la influencia del conocimiento semántico en la percepción, Garnes y Bond (1976) utilizaron de manera similar oraciones portadoras donde las palabras objetivo solo diferían en un solo fonema (bay/day/gay, por ejemplo) cuya calidad cambiaba a lo largo de un continuo. Cuando se colocaban en diferentes oraciones que naturalmente conducían a una interpretación, los oyentes tendían a juzgar las palabras ambiguas de acuerdo con el significado de la oración completa [ 20 ] . [ 21 ] Es decir, los procesos lingüísticos de nivel superior conectados con la morfología , la sintaxis o la semántica pueden interactuar con los procesos básicos de percepción del habla para ayudar en el reconocimiento de los sonidos del habla.

Puede darse el caso de que no sea necesario, e incluso imposible, que un oyente reconozca los fonemas antes de reconocer unidades superiores, como las palabras, por ejemplo. Tras obtener al menos una información básica sobre la estructura fonémica de la entidad percibida a partir de la señal acústica, los oyentes pueden compensar los fonemas faltantes o enmascarados por el ruido utilizando su conocimiento del lenguaje hablado. Los mecanismos compensatorios podrían incluso operar a nivel de oración, como en canciones, frases y versos aprendidos, un efecto respaldado por patrones de codificación neuronal consistentes con los fragmentos de habla continua omitidos, [ 22 ] a pesar de la falta de toda la información sensorial ascendente relevante.

Trastorno del lenguaje adquirido

La primera hipótesis sobre la percepción del habla se utilizó con pacientes que adquirieron un déficit de comprensión auditiva, también conocido como afasia receptiva . Desde entonces, se han clasificado muchas discapacidades, lo que ha dado como resultado una verdadera definición de "percepción del habla". [ 23 ] El término "percepción del habla" describe el proceso de interés que emplea contextos subléxicos para el proceso de sondeo. Consta de muchas funciones lingüísticas y gramaticales diferentes, tales como: rasgos, segmentos (fonemas), estructura silábica (unidad de pronunciación), formas fonológicas de las palabras (cómo se agrupan los sonidos), rasgos gramaticales, morfemas (prefijos y sufijos) e información semántica (el significado de las palabras). En los primeros años, estaban más interesados ​​en la acústica del habla. Por ejemplo, estaban observando las diferencias entre /ba/ o /da/, pero ahora la investigación se ha dirigido a la respuesta en el cerebro a los estímulos. En los últimos años, se ha desarrollado un modelo para crear una idea de cómo funciona la percepción del habla; Este modelo se conoce como el modelo de doble vía. Este modelo ha cambiado drásticamente la forma en que los psicólogos conciben la percepción. La primera sección del modelo de doble vía es la vía ventral. Esta vía incorpora el giro temporal medio, el surco temporal inferior y posiblemente el giro temporal inferior . La vía ventral muestra representaciones fonológicas a las representaciones léxicas o conceptuales, que es el significado de las palabras. La segunda sección del modelo de doble vía es la vía dorsal. Esta vía incluye el giro parietotemporal silviano, el giro frontal inferior, la ínsula anterior y la corteza premotora. Su función principal es tomar los estímulos sensoriales o fonológicos y transferirlos a una representación articulatorio-motora (formación del habla). [ 24 ]

Afasia

La afasia es una alteración del procesamiento del lenguaje causada por daño cerebral. Diferentes partes del procesamiento del lenguaje se ven afectadas según el área del cerebro dañada, y la afasia se clasifica además según la ubicación de la lesión o el conjunto de síntomas. El daño al área de Broca del cerebro suele producir afasia expresiva , que se manifiesta como una alteración en la producción del habla. El daño al área de Wernicke suele producir afasia receptiva, en la que se ve afectado el procesamiento del habla. [ 25 ]

La afasia con alteración de la percepción del habla suele presentar lesiones o daños localizados en los lóbulos temporal o parietal izquierdos . Son frecuentes las dificultades léxicas y semánticas, y la comprensión puede verse afectada. [ 25 ]

Agnosia

La agnosia es "la pérdida o disminución de la capacidad de reconocer objetos o estímulos familiares, generalmente como resultado de un daño cerebral". [ 26 ] Existen varios tipos diferentes de agnosia que afectan a todos los sentidos, pero los dos más comunes relacionados con el habla son la agnosia del habla y la fonagnosia .

Agnosia del habla : La sordera verbal pura, o agnosia del habla, es una alteración en la que una persona conserva la capacidad de oír, producir el habla e incluso leerla, pero es incapaz de comprenderla o percibirla correctamente. Estos pacientes parecen tener todas las habilidades necesarias para procesar el habla adecuadamente, pero no parecen tener experiencia asociada con los estímulos del habla. Los pacientes han informado: "Puedo oírte hablar, pero no puedo traducirlo". [ 27 ] Aunque reciben y procesan físicamente los estímulos del habla, sin la capacidad de determinar su significado, esencialmente son incapaces de percibirla en absoluto. No se conocen tratamientos, pero a partir de estudios de casos y experimentos se sabe que la agnosia del habla está relacionada con lesiones en el hemisferio izquierdo o en ambos, específicamente disfunciones temporoparietales derechas. [ 28 ]

Fonagnosia : La fonagnosia se asocia con la incapacidad de reconocer voces familiares. En estos casos, se pueden oír e incluso comprender estímulos del habla, pero se pierde la asociación del habla con una voz determinada. Esto puede deberse a un procesamiento anormal de propiedades vocales complejas (timbre, articulación y prosodia, elementos que distinguen una voz individual). [ 29 ] No existe un tratamiento conocido; sin embargo, hay un informe de caso de una mujer epiléptica que comenzó a experimentar fonagnosia junto con otras alteraciones. Los resultados de su EEG y resonancia magnética mostraron una lesión hiperintensa en T2 en la corteza parietal derecha sin realce con gadolinio y con una alteración discreta de la difusión de moléculas de agua. [ 29 ] Por lo tanto, aunque no se ha descubierto ningún tratamiento, la fonagnosia puede correlacionarse con una disfunción cortical parietal postictal.

percepción del habla infantil

Los bebés comienzan el proceso de adquisición del lenguaje al poder detectar diferencias muy pequeñas entre los sonidos del habla. [ 30 ] Pueden discriminar todos los posibles contrastes del habla (fonemas). Gradualmente, a medida que se exponen a su lengua materna, su percepción se vuelve específica del idioma, es decir, aprenden a ignorar las diferencias dentro de las categorías fonémicas del idioma (diferencias que bien pueden ser contrastivas en otros idiomas; por ejemplo, el inglés distingue dos categorías de sonoridad de las oclusivas , mientras que el tailandés tiene tres categorías ; los bebés deben aprender qué diferencias son distintivas en los usos de su lengua materna y cuáles no). A medida que los bebés aprenden a clasificar los sonidos del habla entrantes en categorías, ignorando las diferencias irrelevantes y reforzando las contrastivas, su percepción se vuelve categórica . Los bebés aprenden a contrastar diferentes fonemas vocálicos de su lengua materna aproximadamente a los 6 meses de edad. Los contrastes consonánticos nativos se adquieren a los 11 o 12 meses de edad. [ 31 ] Algunos investigadores han propuesto que los bebés pueden aprender las categorías de sonido de su lengua materna mediante la escucha pasiva, utilizando un proceso llamado aprendizaje estadístico . Otros incluso afirman que ciertas categorías de sonido son innatas, es decir, están especificadas genéticamente (véase la discusión sobre la distinción categórica innata frente a la adquirida ).

Si a los bebés de un día de nacidos se les presenta la voz de su madre hablando normalmente, anormalmente (en tono monótono) y la voz de un desconocido, reaccionan únicamente a la voz de su madre hablando normalmente. Cuando se reproduce un sonido humano y uno no humano, los bebés giran la cabeza solo hacia la fuente del sonido humano. Se ha sugerido que el aprendizaje auditivo comienza ya en el período prenatal. [ 32 ]

Una de las técnicas utilizadas para examinar cómo los bebés perciben el habla, además del procedimiento de giro de cabeza mencionado anteriormente, es la medición de su frecuencia de succión. En este experimento, un bebé succiona un pezón especial mientras se le presentan sonidos. Primero, se establece la frecuencia de succión normal del bebé. Luego, se reproduce un estímulo repetidamente. Cuando el bebé escucha el estímulo por primera vez, la frecuencia de succión aumenta, pero a medida que se habitúa a la estimulación, la frecuencia de succión disminuye y se estabiliza. Luego, se reproduce un nuevo estímulo. Si el bebé percibe el nuevo estímulo como diferente del estímulo de fondo, la frecuencia de succión mostrará un aumento. [ 32 ] La frecuencia de succión y el método de giro de cabeza son algunos de los métodos conductuales más tradicionales para estudiar la percepción del habla. Entre los nuevos métodos (véase Métodos de investigación más adelante) que nos ayudan a estudiar la percepción del habla, la espectroscopia de infrarrojo cercano se utiliza ampliamente en bebés. [ 31 ]

También se ha descubierto que, si bien la capacidad de los bebés para distinguir entre las diferentes propiedades fonéticas de varios idiomas comienza a disminuir alrededor de los nueve meses, es posible revertir este proceso exponiéndolos a un nuevo idioma de manera suficiente. En un estudio de investigación realizado por Patricia K. Kuhl, Feng-Ming Tsao y Huei-Mei Liu, se descubrió que si un hablante nativo de chino mandarín les habla e interactúa con los bebés, estos pueden ser condicionados para conservar su capacidad de distinguir diferentes sonidos del habla dentro del mandarín que son muy diferentes de los sonidos del habla que se encuentran en el idioma inglés. Esto demuestra que, dadas las condiciones adecuadas, es posible prevenir que los bebés pierdan la capacidad de distinguir sonidos del habla en idiomas distintos al de su lengua materna. [ 33 ]

Los modelos convencionales de percepción del habla infantil (como PRIMIR, WRAPSA, DRIBBLER y NLM-e) proponen que los bebés comienzan con representaciones basadas en ejemplos a partir de la acústica superficial, y que la abstracción fonológica se desarrolla solo después del crecimiento del vocabulario. Sin embargo, investigaciones recientes muestran que los bebés de tan solo 4 a 6 meses pueden abstraer características fonológicas como el punto de articulación (labial frente a coronal) en diferentes modalidades (desde el habla auditiva hasta la visual), lo que sugiere que la abstracción puede ocurrir antes e independientemente del desarrollo del vocabulario o la sintonía perceptiva. [ 34 ]

Interlingüística y segunda lengua

Numerosas investigaciones han estudiado cómo los hablantes de un idioma perciben el habla extranjera (lo que se conoce como percepción del habla en lenguas extranjeras) o el habla en una segunda lengua (percepción del habla en una segunda lengua). Esto último se enmarca dentro del ámbito de la adquisición de segundas lenguas .

Las lenguas difieren en sus inventarios fonémicos. Naturalmente, esto crea dificultades al encontrarse con una lengua extranjera. Por ejemplo, si dos sonidos de una lengua extranjera se asimilan a una sola categoría de la lengua materna, será muy difícil discernir la diferencia entre ellos. Un ejemplo clásico de esta situación es la observación de que los estudiantes japoneses de inglés tienen problemas para identificar o distinguir las consonantes líquidas inglesas /l/ y /r/ (véase Percepción de /r/ y /l/ en inglés por hablantes japoneses ). [ 35 ]

Best (1995) propuso un Modelo de Asimilación Perceptual que describe posibles patrones de asimilación de categorías entre lenguas y predice sus consecuencias. [ 36 ] Flege (1995) formuló un Modelo de Aprendizaje del Habla que combina varias hipótesis sobre la adquisición del habla en una segunda lengua (L2) y que predice, en pocas palabras, que un sonido de L2 que no sea demasiado similar a un sonido de la lengua materna (L1) será más fácil de adquirir que un sonido de L2 que sea relativamente similar a un sonido de L1 (porque el aprendiz lo percibirá como más obviamente "diferente"). [ 37 ]

En caso de discapacidad del lenguaje o auditiva

La investigación sobre cómo las personas con discapacidades del lenguaje o auditivas perciben el habla no solo busca descubrir posibles tratamientos. Puede proporcionar información sobre los principios subyacentes a la percepción del habla en personas sin discapacidades. [ 38 ] Dos áreas de investigación pueden servir de ejemplo:

Oyentes con afasia

La afasia afecta tanto la expresión como la comprensión del lenguaje. Los dos tipos más comunes, la afasia expresiva y la afasia receptiva , afectan la percepción del habla en cierta medida. La afasia expresiva causa dificultades moderadas para la comprensión del lenguaje. El efecto de la afasia receptiva en la comprensión es mucho más grave. Se acepta que las personas con afasia sufren déficits perceptivos. Por lo general, no pueden distinguir completamente el punto de articulación y la sonoridad. [ 39 ] En cuanto a otras características, las dificultades varían. Aún no se ha demostrado si las habilidades de percepción del habla de bajo nivel se ven afectadas en las personas con afasia o si sus dificultades se deben únicamente a un deterioro de nivel superior. [ 39 ]

Personas con implantes cocleares

El implante coclear restaura el acceso a la señal acústica en personas con pérdida auditiva neurosensorial. [ 40 ] La información acústica transmitida por un implante suele ser suficiente para que los usuarios de implantes reconozcan correctamente el habla de personas que conocen incluso sin pistas visuales. [ 41 ] Para los usuarios de implantes cocleares, es más difícil comprender hablantes y sonidos desconocidos. Las habilidades perceptivas de los niños que recibieron un implante después de los dos años son significativamente mejores que las de aquellos que fueron implantados en la edad adulta. Se ha demostrado que varios factores influyen en el rendimiento perceptivo, específicamente: duración de la sordera antes de la implantación, edad de inicio de la sordera, edad al momento de la implantación (estos efectos de la edad pueden estar relacionados con la hipótesis del período crítico ) y la duración del uso de un implante. Hay diferencias entre niños con sordera congénita y adquirida. Los niños sordos poslingüísticos tienen mejores resultados que los sordos prelingüísticos y se adaptan a un implante coclear más rápidamente. [ 41 ] Tanto en niños con implantes cocleares como en aquellos con audición normal, las vocales y el inicio de la voz se vuelven predominantes en el desarrollo antes de la capacidad de discriminar el punto de articulación. Varios meses después de la implantación, los niños con implantes cocleares pueden normalizar la percepción del habla.

Ruido

Uno de los problemas fundamentales en el estudio del habla es cómo lidiar con el ruido. Esto se evidencia en la dificultad que tienen los sistemas de reconocimiento de voz para reconocer el habla humana. Si bien pueden reconocer bien el habla si se entrenan con la voz de un hablante específico y en condiciones de silencio, estos sistemas suelen tener un rendimiento deficiente en situaciones de escucha más realistas, donde los humanos comprenderían el habla con relativa facilidad. Para emular los patrones de procesamiento que se mantendrían en el cerebro en condiciones normales, el conocimiento previo es un factor neuronal clave, ya que un historial de aprendizaje sólido puede, hasta cierto punto, contrarrestar los efectos de enmascaramiento extremos que implica la ausencia total de señales de habla continuas. [ 22 ]

Conexión entre música y lenguaje

La investigación sobre la relación entre la música y la cognición es un campo emergente relacionado con el estudio de la percepción del habla. Originalmente, se teorizó que las señales neuronales de la música se procesaban en un "módulo" especializado en el hemisferio derecho del cerebro. Por el contrario, se creía que las señales neuronales del lenguaje se procesaban en un "módulo" similar en el hemisferio izquierdo. [ 42 ] Sin embargo, mediante tecnologías como las máquinas de resonancia magnética funcional (fMRI) , la investigación ha demostrado que dos regiones del cerebro tradicionalmente consideradas exclusivamente para procesar el habla, las áreas de Broca y Wernicke, también se activan durante actividades musicales como escuchar una secuencia de acordes musicales. [ 42 ] Otros estudios, como uno realizado por Marques et al. en 2006, mostraron que niños de ocho años que recibieron seis meses de entrenamiento musical mostraron un aumento tanto en su rendimiento de detección de tonos como en sus medidas electrofisiológicas al escuchar un idioma extranjero desconocido. [ 43 ]

Por el contrario, algunas investigaciones han revelado que, en lugar de que la música afecte nuestra percepción del habla, nuestra lengua materna puede afectar nuestra percepción de la música. Un ejemplo es la paradoja del tritono . La paradoja del tritono consiste en presentar a un oyente dos tonos generados por ordenador (como Do y Fa sostenido) que están separados por media octava (o un tritono) y pedirle que determine si el tono de la secuencia es descendente o ascendente. Un estudio de este tipo, realizado por Diana Deutsch, descubrió que la interpretación del tono ascendente o descendente por parte del oyente estaba influenciada por su idioma o dialecto, mostrando variaciones entre quienes se criaron en el sur de Inglaterra y quienes lo hicieron en California, o entre quienes lo hicieron en Vietnam y quienes lo hicieron en California cuya lengua materna era el inglés. [ 42 ] Un segundo estudio, realizado en 2006 con un grupo de angloparlantes y tres grupos de estudiantes de Asia Oriental en la Universidad del Sur de California, descubrió que los angloparlantes que habían comenzado su formación musical a los cinco años o antes tenían un 8 % de probabilidades de tener oído absoluto. [ 42 ]

Fenomenología del habla

La experiencia del habla

Casey O'Callaghan , en su artículo «Experimentando el habla» , analiza si «la experiencia perceptiva de escuchar el habla difiere en su carácter fenoménico» [ 44 ] con respecto a la comprensión del idioma que se escucha. Argumenta que la experiencia de un individuo al escuchar un idioma que comprende, en contraposición a su experiencia al escuchar un idioma que desconoce, muestra una diferencia en las características fenomenológicas que define como «aspectos de cómo es una experiencia» [ 44 ] para un individuo.

Si a una persona monolingüe hablante nativa de inglés se le presenta un estímulo de habla en alemán, la secuencia de fonemas aparecerá como meros sonidos y producirá una experiencia muy diferente a la que se produciría si se presentara exactamente el mismo estímulo a una persona que habla alemán.

También examina cómo cambia la percepción del habla al aprender un idioma. Si a una persona sin conocimientos de japonés se le presentara un estímulo de habla japonesa y luego se le expusiera exactamente al mismo estímulo tras haber aprendido japonés, su experiencia sería completamente diferente .

Métodos de investigación

Los métodos utilizados en la investigación sobre la percepción del habla se pueden dividir, a grandes rasgos, en tres grupos: métodos conductuales, computacionales y, más recientemente, neurofisiológicos.

Métodos conductuales

Los experimentos conductuales se basan en la participación activa del sujeto; es decir, se le presentan estímulos y se le pide que tome decisiones conscientes sobre ellos. Esto puede adoptar la forma de una prueba de identificación, una prueba de discriminación , una evaluación de similitud, etc. Este tipo de experimentos ayuda a proporcionar una descripción básica de cómo los oyentes perciben y categorizan los sonidos del habla.

Habla de onda sinusoidal

La percepción del habla también se ha analizado mediante el habla sinusoidal, una forma de habla sintética en la que la voz humana se reemplaza por ondas sinusoidales que imitan las frecuencias y amplitudes presentes en el habla original. Cuando los sujetos escuchan este habla por primera vez, la interpretan como ruido aleatorio. Pero cuando se les informa que el estímulo es realmente habla y se les dice lo que se está diciendo, "se produce un cambio distintivo, casi inmediato" [ 44 ] en la forma en que perciben el habla sinusoidal.

Métodos computacionales

También se ha utilizado el modelado computacional para simular cómo el cerebro procesa el habla para producir los comportamientos observados. Los modelos informáticos se han empleado para abordar diversas cuestiones relacionadas con la percepción del habla, como el procesamiento de la señal sonora para extraer las claves acústicas utilizadas en el habla y el uso de la información del habla para procesos de nivel superior, como el reconocimiento de palabras. [ 45 ]

Métodos neurofisiológicos

Los métodos neurofisiológicos se basan en la utilización de información derivada de procesos más directos y no necesariamente conscientes (preatencionales). Se presentan estímulos de habla a los sujetos en diferentes tipos de tareas y se miden las respuestas del cerebro. El cerebro en sí puede ser más sensible de lo que parece ser a través de las respuestas conductuales. Por ejemplo, el sujeto puede no mostrar sensibilidad a la diferencia entre dos sonidos del habla en una prueba de discriminación, pero las respuestas cerebrales pueden revelar sensibilidad a estas diferencias. [ 31 ] Los métodos utilizados para medir las respuestas neuronales al habla incluyen potenciales relacionados con eventos , magnetoencefalografía y espectroscopia de infrarrojo cercano . Una respuesta importante utilizada con potenciales relacionados con eventos es la negatividad de discordancia , que ocurre cuando los estímulos del habla son acústicamente diferentes de un estímulo que el sujeto escuchó previamente.

Los métodos neurofisiológicos se introdujeron en la investigación sobre la percepción del habla por varias razones:

Las respuestas conductuales pueden reflejar procesos conscientes tardíos y verse afectadas por otros sistemas como la ortografía, y por lo tanto pueden enmascarar la capacidad del hablante para reconocer sonidos basados ​​en distribuciones acústicas de nivel inferior. [ 46 ]

Sin necesidad de participar activamente en la prueba, incluso los bebés pueden ser evaluados; esta característica es crucial en la investigación de los procesos de adquisición. La posibilidad de observar procesos auditivos de bajo nivel independientemente de los de nivel superior permite abordar cuestiones teóricas de larga data, como si los humanos poseen o no un módulo especializado para percibir el habla [ 47 ] [ 48 ] o si alguna invariancia acústica compleja (véase la falta de invariancia más arriba) subyace al reconocimiento de un sonido del habla. [ 49 ]

Teorías

teoría motora

Algunos de los primeros trabajos sobre cómo los humanos perciben los sonidos del habla fueron realizados por Alvin Liberman y sus colegas en los Laboratorios Haskins . [ 50 ] Utilizando un sintetizador de voz, construyeron sonidos del habla que variaban en el punto de articulación a lo largo de un continuo desde /bɑ/ hasta /dɑ/ hasta /ɡɑ/ . Se pidió a los oyentes que identificaran qué sonido oían y que distinguieran entre dos sonidos diferentes. Los resultados del experimento mostraron que los oyentes agrupaban los sonidos en categorías discretas, a pesar de que los sonidos que oían variaban continuamente. Basándose en estos resultados, propusieron la noción de percepción categórica como un mecanismo mediante el cual los humanos pueden identificar los sonidos del habla.

Investigaciones más recientes, utilizando diferentes tareas y métodos, sugieren que los oyentes son muy sensibles a las diferencias acústicas dentro de una misma categoría fonética, contrariamente a una explicación categórica estricta de la percepción del habla.

Para proporcionar una explicación teórica de los datos de percepción categórica , Liberman y sus colegas [ 51 ] desarrollaron la teoría motora de la percepción del habla, donde "se asumió que la compleja codificación articulatoria se decodificaba en la percepción del habla mediante los mismos procesos que intervienen en la producción" [ 1 ] (esto se conoce como análisis por síntesis). Por ejemplo, la consonante inglesa /d/ puede variar en sus detalles acústicos en diferentes contextos fonéticos (véase más arriba ), pero todas las /d/ percibidas por un oyente se engloban dentro de una misma categoría (oclusiva alveolar sonora) y esto se debe a que "las representaciones lingüísticas son segmentos fonéticos abstractos, canónicos o los gestos que subyacen a estos segmentos". [ 1 ] Al describir las unidades de percepción, Liberman abandonó posteriormente los movimientos articulatorios y procedió a los comandos neuronales a los articuladores [ 52 ] e incluso más tarde a los gestos articulatorios intencionados, [ 53 ] de modo que "la representación neuronal del enunciado que determina la producción del hablante es el objeto distal que percibe el oyente". [ 53 ] La teoría está estrechamente relacionada con la hipótesis de modularidad , que propone la existencia de un módulo de propósito especial, que se supone innato y probablemente específico de los humanos.

La teoría ha sido criticada por no poder "explicar cómo los oyentes traducen las señales acústicas en gestos intencionados" [ 54 ] . Además, no está claro cómo se codifica/decodifica la información indexical (por ejemplo, la identidad del hablante) junto con la información lingüísticamente relevante.

Teoría del ejemplar

Los modelos ejemplares de percepción del habla difieren de las cuatro teorías mencionadas anteriormente, que suponen que no existe conexión entre el reconocimiento de palabras y el de hablantes, y que la variación entre hablantes es "ruido" que debe filtrarse.

Los enfoques basados ​​en ejemplos afirman que los oyentes almacenan información tanto para el reconocimiento de palabras como de hablantes. Según esta teoría, instancias particulares de sonidos del habla se almacenan en la memoria del oyente. En el proceso de percepción del habla, las instancias recordadas de, por ejemplo, una sílaba almacenada en la memoria del oyente se comparan con el estímulo entrante para que este pueda ser categorizado. De manera similar, al reconocer a un hablante, se activan todas las huellas de memoria de las expresiones producidas por ese hablante y se determina su identidad. Varios experimentos reportados por Johnson [ 15 ] respaldan esta teoría , sugiriendo que nuestra identificación de señales es más precisa cuando estamos familiarizados con el hablante o cuando tenemos una representación visual de su género. Cuando el hablante es impredecible o se identifica erróneamente su género, la tasa de error en la identificación de palabras es mucho mayor.

Los modelos ejemplares deben afrontar varias objeciones, dos de las cuales son: (1) capacidad de memoria insuficiente para almacenar cada enunciado escuchado y, con respecto a la capacidad de reproducir lo escuchado, (2) si también se almacenan o calculan los gestos articulatorios del propio hablante al producir enunciados que sonarían como recuerdos auditivos. [ 15 ] [ 54 ]

Puntos de referencia acústicos y características distintivas

Kenneth N. Stevens propuso los hitos acústicos y los rasgos distintivos como una relación entre los rasgos fonológicos y las propiedades auditivas. Según esta perspectiva, los oyentes inspeccionan la señal entrante en busca de los llamados hitos acústicos, que son eventos particulares en el espectro que contienen información sobre los gestos que los produjeron. Dado que estos gestos están limitados por las capacidades de los articuladores humanos y los oyentes son sensibles a sus correlatos auditivos, la falta de invariancia simplemente no existe en este modelo. Las propiedades acústicas de los hitos constituyen la base para establecer los rasgos distintivos. Los conjuntos de estos hitos especifican de forma única los segmentos fonéticos (fonemas, sílabas, palabras). [ 55 ]

En este modelo, se cree que la señal acústica entrante se procesa primero para determinar los llamados puntos de referencia, que son eventos espectrales especiales en la señal; por ejemplo, las vocales se caracterizan típicamente por una mayor frecuencia del primer formante, las consonantes se pueden especificar como discontinuidades en la señal y tienen amplitudes menores en las regiones bajas y medias del espectro. Estas características acústicas son resultado de la articulación. De hecho, se pueden utilizar movimientos articulatorios secundarios cuando se necesita realzar los puntos de referencia debido a condiciones externas como el ruido. Stevens afirma que la coarticulación causa solo una variación limitada y, además, sistemática y, por lo tanto, predecible en la señal, con la que el oyente puede lidiar. Dentro de este modelo, por lo tanto, se afirma simplemente que la llamada falta de invariancia no existe.

Se analizan los puntos de referencia para determinar ciertos eventos articulatorios (gestos) asociados a ellos. En la siguiente etapa, se extraen señales acústicas de la señal en las proximidades de dichos puntos mediante la medición mental de ciertos parámetros, como las frecuencias de los picos espectrales, las amplitudes en la región de baja frecuencia o la sincronización.

La siguiente etapa de procesamiento comprende la consolidación de señales acústicas y la derivación de rasgos distintivos. Estas son categorías binarias relacionadas con la articulación (por ejemplo, [+/- alta], [+/- posterior], [+/- labios redondeados] para las vocales; [+/- sonorante], [+/- lateral] o [+/- nasal] para las consonantes.

Conjuntos de estas características identifican de forma unívoca los segmentos del habla (fonemas, sílabas, palabras). Estos segmentos forman parte del léxico almacenado en la memoria del oyente. Sus unidades se activan durante el acceso léxico y se comparan con la señal original para determinar si coinciden. Si no coinciden, se realiza un nuevo intento con un patrón candidato diferente. De esta manera iterativa, los oyentes reconstruyen los eventos articulatorios necesarios para producir la señal de habla percibida. Esto puede describirse, por lo tanto, como análisis por síntesis.

Esta teoría postula que el objeto distal de la percepción del habla son los gestos articulatorios subyacentes. Los oyentes interpretan la señal del habla a partir de ellos. Este modelo pertenece a la categoría de análisis por síntesis.

Modelo lógico difuso

La teoría de la lógica difusa de la percepción del habla, desarrollada por Dominic Massaro [ 56 ], propone que las personas recuerdan los sonidos del habla de forma probabilística o gradual. Sugiere que las personas recuerdan descripciones de las unidades perceptivas del lenguaje, llamadas prototipos. Dentro de cada prototipo, pueden combinarse diversas características. Sin embargo, las características no son simplemente binarias (verdaderas o falsas), sino que existe un valor difuso que corresponde a la probabilidad de que un sonido pertenezca a una categoría de habla particular. Por lo tanto, al percibir una señal de habla, nuestra decisión sobre lo que realmente oímos se basa en la calidad relativa de la coincidencia entre la información del estímulo y los valores de prototipos particulares. La decisión final se basa en múltiples características o fuentes de información, incluso información visual (esto explica el efecto McGurk ). [ 54 ] Se han utilizado modelos informáticos de la teoría de la lógica difusa para demostrar que las predicciones de la teoría sobre cómo se categorizan los sonidos del habla se corresponden con el comportamiento de los oyentes humanos. [ 57 ]

hipótesis del modo de habla

La hipótesis del modo de habla postula que la percepción del habla requiere el uso de un procesamiento mental especializado. [ 58 ] [ 59 ] Esta hipótesis es una ramificación de la teoría de la modularidad de Fodor (véase modularidad de la mente ). Utiliza un mecanismo de procesamiento vertical en el que estímulos limitados son procesados ​​por áreas cerebrales específicas para cada estímulo. [ 59 ]

Dos versiones de la hipótesis del modo de habla: [ 58 ]

  • Versión débil: escuchar el habla activa el conocimiento previo del idioma.
  • Versión fuerte: escuchar el habla activa mecanismos especializados del habla para percibirla.

Tres paradigmas experimentales importantes han evolucionado en la búsqueda de evidencia para la hipótesis del modo de habla. Estos son la escucha dicótica , la percepción categórica y la percepción dúplex . [ 58 ] A través de la investigación en estas categorías, se ha descubierto que puede que no exista un modo de habla específico, sino uno para códigos auditivos que requieren un procesamiento auditivo complejo. Además, parece que la modularidad se aprende en los sistemas perceptivos. [ 58 ] A pesar de esto, la evidencia y la contraevidencia para la hipótesis del modo de habla aún no son claras y requieren más investigación.

teoría realista directa

La teoría realista directa de la percepción del habla (principalmente asociada con Carol Fowler ) es parte de la teoría más general del realismo directo , que postula que la percepción nos permite tener conciencia directa del mundo porque implica la recuperación directa de la fuente distal del evento que se percibe. Para la percepción del habla, la teoría afirma que los objetos de percepción son movimientos reales del tracto vocal, o gestos, y no fonemas abstractos o (como en la Teoría Motora) eventos que son causalmente antecedentes de estos movimientos, es decir, gestos intencionados. Los oyentes perciben los gestos no por medio de un decodificador especializado (como en la Teoría Motora) sino porque la información en la señal acústica especifica los gestos que la forman. [ 60 ] Al afirmar que los gestos articulatorios reales que producen diferentes sonidos del habla son en sí mismos las unidades de percepción del habla, la teoría elude el problema de la falta de invariancia .

Véase también

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  • Número especial de Philosophical Transactions B dedicado a la percepción del habla. Algunos artículos están disponibles gratuitamente.
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