Frequência fundamental e formantes das vogais orais [a], [i] e [u] em falantes do português brasileiro ao longo da vida.

Abstract

INTRODUÇÃO: Da infância à terceira idade, a voz e a fala passam por mudanças significativas As modificações nos padrões vibratórios das pregas vocais e na configuração do trato vocal, que ocorrem ao longo da vida, podem ser inferidas por meio da análise acústica. No entanto, não há dados sobre os valores de referência da frequência fundamental e dos formantes ao longo da vida para a população brasileira. OBJETIVO: Estabelecer valores de referência para a frequência fundamental (f₀ ) e formantes (F1, F2, F3) das vogais orais [a], [i] e [u] em falantes do português brasileiro (PB) ao longo da vida, e verificar se a idade e o sexo afetam esses parâmetros acústicos. METODOLOGIA: Foram analisadas a f₀ e os formantes das vogais orais [a], [i] e [u] produzidas por 282 sujeitos vocalmente saudáveis, de ambos os sexos, com idades de 5 a 93 anos, organizados em sete grupos etários: 5 a 7 anos (crianças); 13 a 15 (adolescentes); 19 a 29 (adultos jovens); 30 a 39 (adultos); 50 a 59 (adultos de meia-idade); 60 a 69 (idosos) e 70 a 93 anos (idosos de idade avançada). O software Praat foi utilizado para importação, segmentação e etiquetagem dos dados. A extração das medidas das vogais foi realizada por script automático ou por extração manual e FFT.As vogais foram extraídas de palavras inseridas em textos, precedidas de [p] e [l]. O teste ANOVA comparou os efeitos idade, sexo e interação, seguido do post-hoc de Tukey para o fator grupo e interação. RESULTADOS: Houve diferença significativa para idade e sexo em todas as medidas acústicas das três vogais, em ambas as consoantes e interação entre idade e sexo em 18 das 24 medidas acústicas analisadas. Em relação à idade, as crianças apresentaram valores médios mais altos de f₀ e formantes em comparação a todos os demais grupos etários, característicos da anatomia e fisiologia típicas do desenvolvimento. Entre crianças e adolescentes ocorreu queda acentuada nos valores dos parâmetros acústicos. Não houve diferença significativa entre adultos jovens e adultos, indicando um período de estabilidade acústica. Adultos apresentaram valores mais altos do que os grupos subsequentes, a depender do parâmetro acústico, vogal e consoante. Não houve diferença significativa entre adultos de meia-idade e os grupos subsequentes, indicando um período de estabilidadde. Quanto ao sexo, mulheres apresentaram valores significativamente mais altos de f₀ e formantes que homens. CONCLUSÃO: Foram estabelecidos valores de referência para a f₀, F1, F2 e F3 das vogais orais [a], [i] e [u] em falantes saudáveis do português brasileiro ao longo da vida, de 5 a 93 anos, em contexto de fala. A f₀ foi o parâmetro acústico mais robusto para identicar diferenças entre os sexos; o F2 e F3 da vogal [i] foram sensíveis para indicar mudanças articulatórias entre os grupos etários; e a vogal [i] surge como um possível marcador de mudanças articulatórias ao longo da vida.

INTRODUCTION: Considering that, from childhood to old age, human voice and speech undergo significant changes, it becomes necessary to understand and monitor these transformations, which can be identified through acoustic analysis of the fundamental frequency (f₀) and formants, as they allow inferences about the vibratory patterns of the vocal folds and the transformation of the vocal tract. Until now, no study had established these reference values for the brazilian population, although their establishment is essential for clinical practice and for supporting therapeutic interventions targeting voice and speech, taking into account the specific demands of each stage of the life cycle. OBJECTIVE: To establish reference values for the fundamental frequency (f₀) and formants (F1, F2, F3) of the oral vowels [a], [i], and [u] in brazilian portuguese (BP) speakers across the lifespan, and to examine whether age and sex affect these acoustic parameters. METHODS: The f₀ and formants of the oral vowels [a], [i], and [u] produced by 282 vocally healthy individuals of both sexes, aged 5 to 93 years, were analyzed. Participants were organized into seven age groups: 5–7 years (children), 13–15 (adolescents), 19–29 (young adults), 30–39 (adults), 50–59 (middle-aged adults), 60–69 (older adults), and 70–93 years (elderly adults). The Praat software was used for data import, segmentation, and labeling. Vowel measurements were obtained using either an automated script or manual extraction with FFT. The vowels were taken from words embedded in texts, preceded by [p] and [l]. ANOVA was applied to compare the effects of age, sex, and their interaction, followed by Tukey’s post-hoc test for the group factor and interaction. RESULTS: Significant effects of age and sex were found for all acoustic measures of the three vowels, in both consonantal contexts, as well as age × sex interaction effects in 18 of the 24 acoustic measures analyzed. Regarding age, children showed higher mean f₀ and formant values compared to all other age groups, reflecting the anatomy and physiology typical of development. Between children and adolescents, there was a sharp decline in the values of the acoustic parameters. No significant differences were observed between young adults and adults, indicating a period of acoustic stability. Adults presented higher values than the subsequent groups, depending on the acoustic parameter, vowel, and consonant. No significant differences were found between middle-aged adults and the subsequent groups, also indicating a period of stability. Regarding sex, women exhibited significantly higher f₀ and formant values than men. CONCLUSION: Reference values for the fundamental frequency (f₀) and formants (F1, F2, and F3) of the oral vowels [a], [i], and [u] in healthy Brazilian Portuguese speakers aged 5 to 93 years were established in a speech context. The f₀ proved to be the most robust acoustic parameter for distinguishing between sexes; F2 and F3 of the vowel [i] were the most sensitive for detecting articulatory changes across age groups; and the vowel [i] emerges as a potential marker of articulatory variation across the lifespan.

INTRODUCCIÓN: Desde la infancia hasta la tercera edad, la voz y el habla pasan por cambios significativos. Las modificaciones en los patrones vibratorios de los pliegues vocales y en la configuración del tracto vocal, que ocurren a lo largo de la vida, pueden inferirse mediante el análisis acústico. Sin embargo, no existen datos sobre los valores de referencia de la frecuencia fundamental y de los formantes a lo largo de la vida para la población brasileña. OBEJETIVO: Establecer valores de referencia para la frecuencia fundamental (f₀) y los formantes (F1, F2, F3) de las vocales orales [a], [i] y [u] en hablantes de portugués brasileño (PB) a lo largo de la vida, y verificar si la edad y el sexo afectan estos parámetros acústicos. METODOLOGIA: Se analizaron la f₀ y los formantes de las vocales orales [a], [i] y [u] producidas por 282 sujetos vocalmente sanos, de ambos sexos, con edades entre 5 y 93 años, organizados en siete grupos etarios: 5 a 7 años (niños); 13 a 15 (adolescentes); 19 a 29 (adultos jóvenes); 30 a 39 (adultos); 50 a 59 (adultos de mediana edad); 60 a 69 (mayores) y 70 a 93 años (mayores de edad avanzada). Se utilizó el software Praat para la importación, segmentación y etiquetado de los datos. La extracción de las medidas de las vocales se realizó mediante script automático o por extracción manual y FFT. Las vocales fueron extraídas de palabras insertadas en textos, precedidas por [p] y [l]. La prueba ANOVA comparó los efectos de la edad, el sexo y su interacción, seguida del post-hoc de Tukey para el factor grupo e interacción. RESULTADOS: Se encontró diferencia significativa para la edad y el sexo en todas las medidas acústicas de las tres vocales, en ambas consonantes, así como interacción entre edad y sexo en 18 de las 24 medidas acústicas analizadas. En relación con la edad, los niños presentaron valores medios más altos de f₀ y formantes en comparación con todos los demás grupos etarios, característicos de la anatomía y fisiología típicas del desarrollo. Entre niños y adolescentes se observó una caída acentuada en los valores de los parámetros acústicos. No se encontró diferencia significativa entre adultos jóvenes y adultos, lo que indica un período de estabilidad acústica. Los adultos presentaron valores más altos que los grupos subsecuentes, dependiendo del parámetro acústico, vocal y consonante. No se observaron diferencias significativas entre adultos de mediana edad y los grupos posteriores, indicando otro período de estabilidad. En cuanto al sexo, las mujeres presentaron valores significativamente más altos de f₀ y formantes que los hombres. CONCLUSIÓN: Se establecieron valores de referencia para la f₀, F1, F2 y F3 de las vocales orales [a], [i] y [u] en hablantes sanos de portugués brasileño a lo largo de la vida, de 5 a 93 años, en contexto de habla. La f₀ fue el parámetro acústico más robusto para identificar diferencias entre los sexos; el F2 y F3 de la vocal [i] fueron sensibles para indicar cambios articulatorios entre los grupos etarios; y la vocal [i] surge como un posible marcador de cambios articulatorios a lo largo de la vida.