بصمة صوتية فريدة.. لماذا تختلف أصوات البشر؟

كيف يتولد الصوت؟

الصوت البشري هو نتاج ثلاثة أعضاء تبدأ من الرئتين مروراً بالحنجرة (صندوق الصوت)، انتهاءً بالأعضاء الصوتية فوق الحنجرة؛ بما في ذلك اللسان والشفتان والأسنان والحنك الصلب.

تبدأ الحبال الصوتية في الاهتزاز تحت تأثير ضغط هواء قادم من الرئتين التي تعمل كمضخة، تصدر الحبال الصوتية نبضاتٍ مسموعة تسمى التردد، وبدورها تعمل عضلات الحنجرة على تهدئة الحبال الصوتية؛ للتحكم في النغمة وطبقة الصوت.

ويشير العلماء إلى أنّ القناة الصوتية تبدو وكأنها مجرى هواء، تبدأ من الحبال الصوتية وتتحرك عمودياً عبر الحنجرة قبل الانحناء في آخر الفم والجري أفقياً عبر الشفاه، ومع ذلك، يمكن للأعضاء المحيطة، مثل الشفاه واللسان والخدين والأسنان، تغيير شكل القناة والصوت الناتج.

يقول الباحث الرئيسي في الدراسة أنطوان سيرورييه إنّ “التحدّث مثل العزف على آلة موسيقية”، بالنسبة إلى حروف العلة، فإن الحبال الصوتية هي مصدر الصوت، والمسالك الصوتية هي الآلة”.

وحروف العلة هي عبارة عن أصوات متحركة، تساهم في تحديد نطق الكلمة، تكمن فائدتها في إعطاء قيمة للأصوات الساكنة، بحيث أن الكلمة لا يمكن لفظها من دون حروف العلة.

 ما الجديد؟

يشرح أنطوان سيرورييه لموقع “سكاي نيوز عربية” فلسفة الدراسة الجديدة، والتي تضيف تفسيرات جديدة لأسباب تباين أصوات المتحدثين، إذ يقول:

يمكن النظر إلى الكلام الذي ينطقه البشر على أنه تسلسل أصوات مختلفة، تجري في تدفق لتكوين إشارة صوتية غير مفهومة، تنشأ معظم الأصوات (حروف العلة) من الحبال الصوتية الموجودة في الحنجرة.

يمكن للأشخاص تغيير أنواع الأصوات التي يصدرونها عن طريق تحريك أعضاء القناة الصوتية (اللسان، لسان المزمار، الشفتين، فتح الفم وما إلى ذلك) أي القناة التي تمتد من الحنجرة حتى الشفتين، أدّى هذا التباين بين المتحدثين إلى ظهور العديد من الدراسات العلمية.

تركّز هذه الدراسة على علم التشريح، الذي هو أساس كل شيء، فتشريح القناة الصوتية يحدد طبيعة الأصوات، وقد يختلف هذا التشريح بين الأفراد، لذا كان دافعنا في هذه الدراسة هو فهم الاختلافات التشريحية للقناة الصوتية لدى عينات البحث، وفهم تأثيرها على إنتاج الكلام.

أهم النتائج

باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي، فحص الفريق البحثي شكل المسالك الصوتية لـ 41 متحدثاً، وأنتج المشاركون سلسلة من أصوات الكلام التمثيلية، ثم استخدموا التحليل الإحصائي لاستخراج الاختلافات الرئيسية بين المتحدثين، ويقول سيرورييه إن نتائج الدراسة كانت كالتالي:

خمسة عوامل فسرت حوالي 90 بالمئة من الاختلافات بين المتحدثين، كان العاملين لأكثر أهمية هما: الطول الأفقي، والارتفاع الرأسي للقناة الصوتية، ويوضح الارتفاع الرأسي الفرق بين أصوات الرجال والنساء، حيث تمتلك الإناث حنجرة أعلى، وبالتالي قنوات صوتية أقصر.

ثمَّة ثلاث عوامل إضافية توضح الاختلافات بين المتحدثين بدرجة أقل، وهي: ميل الرأس (أي إذا كان المتحدث يميل الرأس أكثر نحو الأرض أو السماء)، ووضعان لشكل الحنك الصلب.

أدت زيادة طول القناة الصوتية بمقدار 1 سم (في الاتجاه الأفقي أو الرأسي) إلى تغيير الترددات المهمة التي تميز حروف العلة بنسبة 7 بالمئة إلى 8 بالمئة.

العوامل الرئيسية الأخرى لها تأثير صوتي أقل في المتوسط، ولكنها يمكن أن تؤثر على رنين معين لأنواع معينة من الأصوات.

وحول الخطوة المقبلة للفريق البحثي، يقول أنطوان سيرورييه في ختام حديثه إنه يطمح إلى توسيع قاعدة بيانات المتحدثين للحصول على نتائج أكثر دقة مستقبلاً، وتقديم توصيف دقيق لعوامل التأثير على الصوت البشري.