Голосовой тракт выглядит как воздуховод, начинающийся от связок, проходящий вертикально через гортань, затем изгибающийся в задней части рта и идущий горизонтально через губы. Окружающие ткани, такие как губы, язык, щеки и зубы, могут изменить форму протока и, соответственно, влиять на звук.

Исследователи из университетской больницы и медицинского факультета Рейнско-Вестфальского технического университета при помощи МРТ зафиксировали форму речевого тракта 41 испытуемого: люди во время исследования произносили серию репрезентативных звуков. Затем ученые усреднили эти формы, чтобы создать независимую от звука модель. После этого при помощи статистического анализа были выявлены основные различия между говорящими.

"Говорить — это как играть на музыкальном инструменте, — говорит автор исследования Антуан Серрюрье. — Для гласных голосовые связки являются источником звука, а голосовой тракт — инструментом".

Выяснилось, что почти 90% различий между говорящими объясняются несколькими факторами. Наиболее важными оказались горизонтальная и вертикальная длина голосового тракта. Это отражает разницу между мужчинами и женщинами: у последних гортань расположена выше и, следовательно, голосовые пути короче. Большое значение имели также наклон головы и форма твердого неба.

Увеличение длины голосового тракта на 1 см (в горизонтальном или вертикальном направлении) изменило частоты гласных на 7-8%. Другие основные факторы в среднем имеют меньшее акустическое значение, но могут влиять на конкретные резонансы для определенных типов звуков.

"На наш взгляд, анатомия — это то, что формирует основу для производства речи и заслуживает тщательного анализа и понимания, — говорит Серрюрье.

Исследователи планируют увеличить количество участников исследования, чтобы сделать свою модель более точной. Они также стремятся исключить вариации размера голосового тракта, чтобы более подробно изучить другие, менее выраженные факторы.

Исследование было опубликовано в The Journal of the Acoustical Society of America.