tracto vocal y registros vocales (1).en.es

Logopedia Foniatría Vocology. 2008; 33: 67Á73

ARTÍCULO ORIGINAL

Del tracto vocal y registrar los cambios analizados por resonancia magnética en tiempo real en los hombres

cantantes profesionales un estudio piloto *

MATÍAS ECHTERNACH1, JOHAN SUNDBERG2, SUSAN ARNDT3, TOBÍAS BREYER4, MICHAEL MARKL5, MARTIN SCHUMACHER4 y BERNHARD RICHTER1

Instituto de Medicina de Músicos, Freiburg University Medical Center, Alemania, 2Departamento de Expresión, Música y Audiencia, el Instituto Real de Tecnología de Estocolmo, Suecia, 3Departamento de Otorrinolaringología de Cabeza y Cuello Cirugía, Centro Médico Universitario de Friburgo, Alemania, 4Sección de Neurorradiología, Freiburg University Medical Center, Alemania, y 5Departamentos de Radiología Clínica, Física Médica de la Universidad de Friburgo Medical Center, Alemania

1

Abstracto Los cambios de la forma del tracto vocal cambios se acompañan de registro vocal y el tono en el canto han seguido siendo un c ampo poco clara. En tiempo real imágenes de resonancia magnética dinámica (MRI) se aplicó a dos cantantes clásicos profesionales (un tenor y un barítono) en este estudio piloto. Los cantantes cantaban ascendente escalas de B3 a G # 4 en la vocal / a /, manteniendo el registro modal en todo o cambiar a falsete registrarse para los más altos lanzamientos. Los resultados muestran que estos cantantes hicieron pocos y menores modificaciones de forma del tracto vocal cuando cambiaron de modal para falsete y algunas modificaciones claras cuando se mantienen el registro. En este caso, el barítono aumentó su altura dorso de la lengua, se amplió su apertura de la mandíbula, y la disminución de la mandíbula saliente, mientras que el tenor simplemente levantó la úvula. El método utilizado parece prometedor y se debe aplicar a un mayor número de sujetos cantante en el futuro.

Palabras clave: La resonancia magnética (MRI), regístrese, cantando, el tracto vocal, voz

Introducción

La cuestión de cuántos existen registros de voz y cuáles son sus orígenes ha sido la voz intrigante fisiólogos, médicos, terapeutas de voz y de voz, maestros de voz para un tiempo muy largo. Desde el introducción de los principios mecánicos de registro de voz tros de García en 1840 (1), tanto el número de registros y su origen fisiológico o acústica han sido objeto de una amplia polémica discusiones. Un intento realizado por un consenso conferencia en 1983 para llegar a un acuerdo sobre este pregunta fallado (2). En 2006, Heinrich publicó un visión global de la gran cantidad de opiniones actuales con respecto a este problema (3). En el presente investigación que se hace referencia al registro que normalmente se utiliza en el habla masculina como registro modal y el registro utilizado para el rango de tono alto en la voz masculina como falsete como se describe antes de (4).

En la actualidad, la influencia del tracto vocal en registrarse transición aún parece incierto. A fin de que determinar la naturaleza de esta influencia, principalmente acous- análisis de tics de la señal de voz por medio de espectro- Se emplearon los exámenes gráficos (4A6). En esto manera, fue posible observar la diferencia registro cias con respecto a la diferencia de nivel entre diversos parciales espectro. Son pocos los estudios que aclaren la morfología del tracto vocal en el registro de transición ción han sido publicados. En 2001, Tom et al. usado tomografía computarizada para derivar medición volumétrica mentos del tracto vocal en el registro modal en el habla, y en falsete registrarse en el canto (7). Los sujetos cantó dos tonos una octava aparte en ambos registros, pero Se examinaron sin transiciones Registro directos. Forma del tracto vocal en el registro vocal fry era analizada por Miller et al., por medio de magnética La resonancia nuclear (RMN) de varios vocales (5).

Correspondencia: Matthias Echternach, MD, Instituto de Músicos Medicina, Freiburg University Medical Center, Breisacher Str. 60, 79106 Freiburg, Alemania. Fax: '49 -761-270-6169. E-mail: [email protected]

(Aceptado el 19 de diciembre de 2007) ISSN 1401-5439 impresión / ISSN 1651-2022 en línea #2008 Taylor & Francis DOI: 10.1080 / 14015430701875653

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(F0) que se llevó a cabo por medio de la PRAAT software (Universidad de Amsterdam, Holanda tierras). Los resultados se comprobaron en un piano afinado a A4 0442 Hz por comparación del terreno de juego con la señal de audio. Fue proporcionado por la señal de audio auriculares (Fa. MR Confon, Magdeburg, Alemania muchos) como una realimentación acústica a los sujetos. Se suponía que los cantantes masculinos usan su modal registrarse en la parte inferior de su rango de tono. En el parte superior de su rango de tono, tienen dos posibilidades: cambio de registro de falsete, o mantener registro modal (Figura 1). A tenor puede elegir también una especie de mezcla de la modal y falsete registros, posiblemente mediante resonatory. Se pidió a ambos sujetos a cantar una ascendente escala mayor diatónica de B3 a G # 4 en la vocal / a /, comenzando en el registro modal y continuando hasta en el registro de falsete. En una segunda condición, que eran pidió que cantara la misma escala manteniendo el modal registrarse en tonos más altos. En una tercera y cuarta condicionar los sujetos realizaron una cobertura glissando ing el mismo rango de tono como la escala, la primera vez cambiar a falsete y la segunda vez mantenedores ing el registro modal. Las grabaciones de audio de las diferentes escalas eran presentadas a un grupo de cinco expertos (dos otolaryn- gologists, un terapeuta de la voz, una profesional cantante, un instrumentista profesional). Indepen- dientemente uno de otro escuchaban las grabaciones e identificado el punto a lo largo de la escala a la que la transición de modal para registro de falsete tuvo lugar. En cada imagen individual de un material MRI se tomaron serie de mediciones, véase la Figura 2: (a) distancia entre los labios, (b) dorso de la lengua se define como la distancia máxima de una línea de tocando el contorno inferior de la mandíbula y hasta al punto más alto del contorno lengua, (c) la mandíbula abertura definida como la distancia entre el bífida de la mandíbula superior y el borde frontal inferior de la mandíbula, (d) la distancia entre la parte frontal inferior borde de la mandíbula y la cubierta de la mucosa de la

Sin embargo, en ese momento los tiempos de exposición eran muy de largo. Afortunadamente, la tecnología de resonancia magnética ha desarrollado considerablemente desde entonces. Por lo tanto, en tiempo real dinámico Exámenes de resonancia magnética con 4 a 10 fotogramas por segundo ahora se puede realizar como se describe a continuación. El objetivo de este estudio piloto fue probar si la RM puede revelar modificaciones del tracto vocal 1) durante la transición de modal para registro de falsete en cantantes masculinos, y 2) cuando los cantantes mantienen la modal registro a través de la 'passaggio', es decir, el terreno de juego gama E4ÁF # 4. Métodos y materiales

Dos cantantes profesionales clásicas se ofrecieron como sujetos, un tenor y un barítono bajo. Ninguno de ellos se quejaron de síntomas vocales, y vocal patologías de la función fueron excluidos por videostrobo- exámenes microscópicos. Los sujetos fueron examinados radiológicamente con la 3.0 T TIM TRIO dispositivo (Siemens, Alemania) MRI. En tiempo real imágenes de RM se realizó con una temperatura resolución poral de 4 y 10 fotogramas por segundo. La marcos mostraron una losa sagital de 11 mm de espesor usando una secuencia GRE 2D rf-echado a perder (Gmax 0 40 mT / m, tiempo de subida 0200 ms, estándar de 12 canales de cabeza y cuello bobinas) con la siguiente secuencia parámetros: 4 adquisiciones de imágenes / segundo: re- espacial solución 01.1) 1.5 mm2, tiempo de eco (TE) 1,2 ms, Repetición del tiempo (TR) 3.5 ms, ángulo de rotación (FA) 108, banda anchura de 450 Hz / píxel, matriz 192) 144, el campo de visión (FOV) 220) 220 mm2, autocalibrating Generalizado Adquisiciones parcialmente paralelas (GRAPPA) 02; 10 marco adquisiciones / sec: resolución espacial 01.7) 2.7 mm2, TE 1,3 ms, TR 2,7 ms, FA 108, banda de ancho 795 Hz / píxel, matriz 128) 82, FOV 220) 220 mm2, GRAPPA 03. Además, una grabación de audio (micro óptica teléfono: Fa. MR Confon, Magdeburg, Alemania; Reducción Software OptiMRI Ruido, Fa. Optoa- coustics Ltd, O-Yehuda, Israel) se hizo. Ella permitido la medición de la frecuencia fundamental

Figura 1. Esquema de las estrategias de registro en el canto masculino. Por encima de un cierto tono a lo largo del continuum escala un cantante puede mantener modal Registrarse o para cambiar a falsete. Bajos y barítonos generalmente prefieren la primera alternativa mientras tenores parecen tener más opciones. Pueden cambiar de puesto en falsete, mantener el registro modal o realizar un cambio de registro acústicamente camou fl edad.

Tracto vocal y registrar cambios: análisis de resonancia magnética en tiempo real

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distancia en imágenes idénticas difería máximo por 4 mm para la úvula y de 1 o 2 mm de más detalles claramente mostrados, tales como la apertura de labios o la protrusión de la mandíbula. Se realizó una correlación de Pearson para la apertura de variables labios y apertura de la mandíbula.

Resultados

Los evaluadores estuvieron de acuerdo 100% con respecto a la el campo en el que la transición a falsete registro ocurrido en las grabaciones de audio. Tres de los evaluadores comentó que el tenor cambió la calidad vocal desde una clara / a / a un / ea / cuando lleve el registro a lo largo de la escala. La determinación de las distancias descrito anteriormente en el material de la RM fue sin complicaciones en el caso de las escalas. Por el contrario, era casi imposible evaluar las secuencias de los glissandos, ya que los cambios de registro rápidos causados con- borrosa excursiones. Por otra parte todos los seis mediciones pudiera determinarse tanto para la superior y la inferior velocidades de cuadro en las secuencias con escalas cantadas (4 y 10 cuadros / s). La resolución de las imágenes obtenidas con la velocidad de fotogramas más bajo sólo era ligeramente mejor que la obtenida con la mayor velocidad de cuadro. Por lo tanto, mediciones obtenidas del 4 cuadros / s de material mostró buen acuerdo con los obtenidos de el 10 fotogramas / s. Figura 3 (A 0tenor, y B0baritone) espectáculos secuencias típicos obtenidos durante la transición a falsete, que se producen en F # 4 y E4 para el tenor y

Figura 2. distancias medidas en la evaluación de la MRI Material: a0distance entre los labios, b 0distance desde el dorso de la lengua a la base de la boca, c 0jaw apertura, d 0jaw protrusión, e 0oropharynx anchura, y f 0uvula elevación.

la columna vertebral en un ángulo de 90 grados de la línea descrita en (c) anterior, (e) ancho de la faringe mide como la distancia más corta entre el contorno posterior de la lengua, y la cubierta de la mucosa de la columna vertebral; (F) la distancia entre una línea que representa un Continuación ción del contorno superior del paladar duro y una línea tangente paralela a la parte más baja de el contorno de la úvula. La relación entre cada de estas medidas y de tono y registro se analizó. Las medidas repetidas de la misma

Figura 3. A: Secuencia típica de las imágenes de la parte superior de las escalas cantado cuando el cantante tenor cambió registro en falsete. Parcelas: a0 B3, b0D4 #, # c0F4, y d 0G4 #. B: Secuencia típica de las imágenes de la parte superior de las escalas cantado cuando el cantante barítono cambió registrarse en falsete. Parcelas: a0B3, b0D4 #, c 0F4 #, y d 0G4 #.

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implica que no se utiliza como independiente articulador, y viceversa. La correlación se muestra para el tenor y el barítono bajo el registro de dos condiciones en la Figura 6A y B para el registro de desplazamiento de modal para falsete y en la figura 6C y D para llevar el registro. Cuando cambiaron registrar el correlación fue r00,94 tanto para el tenor y la barítono. Cuando se lleve el registro que era r00,93 para el tenor y r00,94 para el barítono. Este muestra que 87.56% para el tenor y el 88,97% para el barítono de la variación de la abertura del labio podría ser explicada por la variación de la apertura de la mandíbula bajo esta última condición.

Discusión

En este estudio descriptivo que hemos presentado, por la primera vez, los datos de la RM dinámica de cantantes 'voz masculina extensiones en diferentes condiciones de registro. Desde sólo dos sujetos fueron examinados no estadística El análisis se puede hacer. Por otra parte, nuestros resultados han demostrado que la RM puede ser utilizado para el análisis de los cambios de la forma del tracto vocal en canto. Hemos observado muy pocas modificaciones del tracto vocal cuando los cantantes pasaron de modal para falsete registrarse. Por el contrario, se produjeron modificaciones claras cuando mantienen el registro en todo el escala ascendente. Estas modificaciones diferían BE- interpolar el tenor y el barítono. El barítono

el barítono, respectivamente. Figura 4 (A 0tenor, y B0baritone) muestra secuencias típicos obtenidos cuando se preguntó a los cantantes para mantener registro. El tenor mostró un aumento de la densidad por medio de más de color blanco en la región uvular cuando REACH ing los tonos más altos (Figura 4A, panel de la derecha). El barítono mostró una curvatura de la columna cervical que resulta en un movimiento anterior de la cabeza. Este movimiento no se reflejó en la distancia compás medicio- descritos anteriormente. La Figura 5 muestra las mediciones de distancia ob- contenidas en el material de la RM. Las líneas de puntos corresponder al caso en que los cantantes hicieron una transición al falsete, y las líneas continuas en la causa cuando fueron instruidos para mantener registro. Para ambos el tenor y el barítono el cambio de registro fue asociado con modificaciones claros solo con respecto a la anchura de la faringe. La otra medición tos tendió a mostrar continuas modificaciones. En Por otro lado, algunas modificaciones relacionados con el tono fueron observados cuando se preguntó a los sujetos para mantener el registro modal, particularmente para el barítono. Él levantado su dorso de la lengua, se amplió su apertura de la mandíbula, y retractado de su mandíbula inferior (Figura 5BÁD). En el barítono y particularmente en el tenor, expansiones de se observó la abertura del labio y de la orofaringe (Figura 5A y E). Se encontró una elevación de la úvula sólo en el tenor (Figura 5F). La abertura del labio es en su mayoría, pero no necesariamente, depende de la apertura de la mandíbula. Una fuerte correlación

Figura 4. A: secuencia típica de imágenes de la parte superior de las escalas cantadas cuando el cantante tenor lleve el registro modal. Parcelas: un 0B3, b0D4 #, c 0F4 #, y d0G4 #. B: secuencia típica de imágenes de la parte superior de las escalas cantadas cuando el barítono mantuvo el modal registrarse. Parcelas: a0B3, b0D4 #, c 0F4 #, y d 0G4 #.


La 400

350

300

250

micras 200 micras 500

600

71

Labios B 700 Dorso de la lengua

150

100

50

0 B3 C4 # D4 #

Brea

300

400

E4 F4 # G4 # B3 C4 # D4 # Brea

E4 F4 # G4 #

C 1050

1000

950

900

850

Apertura de la pinza D 1000

900

800

Protrusión Jaw

micras 800

750

700

micras 700

600

500 650

600 B3 C4 # D4 # E4

Brea F4 # G4 #

400 B3 C4 # E4D4 #

Brea F4 # G4 #

E 90

80

70

60

50

Ancho de la faringe F 400

350

300

250

Úvula

micras micras 200 40

30

20

10

0 B3 C4 # D4 #

Brea

150

100

50

E4 F4 # G4 # 0

B3 C4 # D4 # Brea

E4 F4 # G4 #

Figura 5. Los valores medios de las mediciones derivadas de las dos tasas de marco (4 / s y 10 / s) para las distancias indicadas. Símbolos: j0 barítono; ^0tenor; líneas de puntos: registro de desplazamiento; líneas continuas: registro llevado. Los marcadores (//) indican el campo en el que la transición desde modal para registro de falsete tuvo lugar.

abertura del labio ampliado, elevado el dorso de la lengua, aumento de la apertura de la mandíbula, la mandíbula retraída, y curvada de la columna vertebral cervical. Posiblemente estos mo- especifica- se asociaron con el mayor esfuerzo necesario para los tonos más altos en la escala. El tenor, Por otro lado, sólo levantó la úvula y el aumento su anchura faringe.

Por lo que sabemos, imágenes de resonancia magnética se ha aplicado sólo a los tonos sostenidos (8Á10) en investigación anterior ciones de los ajustes del tracto vocal con respecto a vocal registros. Sólo una articulación vocal dinámico análisis, con una resolución temporal similar a la nuestra, tiene sido publicado antes (11). Nuestra investigación tiene demostró que la MRI en tiempo real puede ser con éxito

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La

M. Echternach et al.

B 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 500

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 500

Apertura de

labios (micras) Apertura de labios (micras)

600 700 800900 Apertura de la pinza (micras)

1000 1100 600 700 800900 Apertura de la pinza (micras)

1000 1100

C

Apertura de labios (micras)

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 500

D

Apertura de labios (micras)


1000 1100

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 500


900 1000 1100

Figura 6. Las mediciones para cada imagen Marco con la línea de tendencia para la apertura labios y la apertura de la mandíbula en ambas frecuencias de cuadro (4 / s y 10 / s) relativa a las diferentes condiciones. A: tenor cambiando registro modal en falsete (r00.93, r200,86); B: barítono cambiando registro modal en falsete (r00.94, r200,89); C: tenor mantener el registro (r00.94, r200,88); D: barítono mantener el registro (r00.94, r200,89).

aplicada para obtener información sobre el tracto vocal dinámico procesos como los que acompañan a registro transiciones. El reciente desarrollo de la MRI la tecnología ha invalidado el previamente común Ver que se asocia con una imagen limitada resolución y precisión (7). Sólo el con- borrosa recorridos por las estructuras de la laringe son un problema todavía. Esto evita, por ejemplo, la medición de la faringe de longitud o de laringe estructuras importantes para la producción de formantes de los cantantes. El control auditivo del canto y el registro fue problemático nuestros sujetos cantante, debido a la condiciones acústicas asociadas con la grabación procedimiento, especialmente la sonoridad de la MRI ruido. Los sujetos experimentaron la retroalimentación auditiva señal de vuelta que se les ofrece como insatisfactoria. Este sugiere que los cantantes sólo altamente experimentados pueden ser utilizados como sujetos de este tipo de investigación. Comportamientos vocales y articulatorios cantantes aficionados ' presumiblemente menos establecida que la profesión cantantes profe- ', y son, por tanto, es probable que le molesten por las condiciones actuales de registro de IRM. Cuando los cantantes cambian registrar el único modificación de la forma del tracto vocal observada fue un ensanchamiento de la faringe en el tenor y un estrechamiento de la faringe en el barítono. Como la los sujetos estaban cantando en la vocal / a / a faringe ampliación implicaría un aumento de F2, y por lo tanto un cambio de la calidad vocal hacia un / ea /. En cualquier evento, estos resultados sugieren que estos cantantes registrar los cambios eran básicamente independiente de vocal forma del tracto, es decir, la resonancia del tracto vocal. Cuando los cantantes mantienen el mismo registro, más se observaron modificaciones del tracto vocal. Con el aumento de

terreno de juego, ambos cantantes ampliaron su labio y la mandíbula abierta Ings continuamente. Esto debería elevar el primer formante frecuencia, que, a su vez, debe añadir a la general nivel de sonido. También ampliaron la faringe, parti- cialmente para los tonos más altos, lo que debería aumentar la segunda frecuencia formante. Además, particu- cialmente el barítono levantó su dorso de la lengua, posiblemente como consecuencia de la con- faríngea reducida restricción. El barítono también curvó su cuello ligeramente, y el tenor levantó la úvula para los mejores lanzamientos. La razones de estos cambios de forma del tracto vocal son claro. Nuestra investigación se limitó al examen de imágenes plano medio-sagital. Estos eran bastante información mativa con respecto a las modificaciones de articulatorios forma del tracto vocal. Información sobre la resonatory propiedades del tracto vocal es más fácil derivar de serie de imágenes de sección transversal del tracto vocal. En Por otro lado, en la actualidad, esta estrategia volumétrica es no es apropiado para el análisis de la dinámica del tracto vocal ya que sólo se puede aplicar a los tonos que duran aproximadamente 18 segundos.

Conclusiones

Registrar los cambios de modal para falsete en masculino cantantes hicieron pocos y leves modificaciones de vocal forma del tracto. Se observaron modificaciones claras cuando cantantes masculinos mantienen el registro. Dinámica en tiempo real La tecnología de imagen por resonancia magnética puede ser utilizado con éxito en el análisis de los cambios articulatorios con terreno de juego en el canto. Permite derivación de datos sobre labio y apertura de la mandíbula, la retracción de la mandíbula, forma la lengua, y la posición de la úvula. Estructuras de la laringe, en el


Por otra parte, eran difíciles de medir. El método debe ser útil para investigaciones futuras de vocal cambios en la forma de las vías, por ejemplo, en las transiciones de registro o con cambios de tono.

Agradecimientos

Este documento fue presentado en parte en la séptima Pan- Congreso Europeo de voz (PEVOC), Groningen, Países Bajos, 1 de Agosto 28thÁSep 2007.

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Referencias

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