¿Cómo afectaría tener dos pares de cuerdas vocales a la voz de un humanoide?

Acabo de recibir el alcance de ENT y nací con dos juegos de cuerdas vocales, el segundo juego debajo del primero. También soy el poseedor del récord mundial Guinness para la nota vocal femenina más baja. Me han grabado escalando a E0 a 20 Hz y hasta C10. Mi primer conjunto de cuerdas vocales también son más gruesas, por lo que tengo una voz grave rica y profunda y puedo imitar muchas voces y animales. Soy muy pequeña, mido un poco más de 5'1 "y peso alrededor de 110 libras y no tengo un cuello grueso ni una nuez de Adán notable o un engrosamiento que sea visible en el exterior. También sueno como una voz femenina normal, no profunda en absoluto ( mi sobrina parece haber heredado el rasgo también). Buscando más información sobre mi anomalía. ¿Hay alguien más como yo por ahí? Joy Chapman

¿Cuál sería la ventaja evolutiva de esto?

Una gama más amplia de frecuencias de sonido puede (quizás) permitir una comunicación más complicada... pero ya tenemos lenguajes que van desde muy simples hasta increíblemente complejos. Entonces, si bien proporciono una idea con mi respuesta, tenga en cuenta que este desarrollo evolutivo en realidad no tiene sentido.

Puedo imaginar un segundo conjunto de acordes sistémicamente de tres maneras

Serie:  las dos cuerdas vocales están en serie, lo que significa que una sigue inmediatamente a la otra en el camino traqueal. Esta solución significa que el segundo conjunto de acordes modula el primer conjunto de acordes. Me imagino que el resultado será un poco diferente de pasar una señal de audio a través de un postprocesador de sonido. Puede obtener fácilmente un efecto de zumbido (uno o más tonos armónicos en el fondo del acorde principal) o producir efectos secundarios como cambio de tono, producir reverberación o incluso el equivalente vocal de un wah cósmico. Podrías hacerte sonar como tu propia caja de diálogo .

Paralelo:  las dos cuerdas vocales están en paralelo, lo que significa que el camino traqueal se divide para entregar el 50 % del aire a cada cuerda, que aparentemente podría actuar de forma independiente. Me imagino que esto podría dar lugar a dos frecuencias independientes, pero solo en la medida en que esas frecuencias no estén formadas por el hueco de la boca y la garganta, que son comunes a ambas cuerdas vocales.Esto podría dar lugar a una voz muy rica, capaz de proporcionar su propia armonía contrastante. Tenga en cuenta que no creo que esto lograría la idea de cantar a dos voces. Solo agregaría profundidad a la voz única y complejidad a la comunicación con distintas frecuencias secundarias que siguen a una frecuencia primaria. Por ejemplo, los humanos de habla inglesa hacen una pregunta y generalmente elevan la frecuencia del sonido cuando la pregunta llega a su fin. Un ser de cuerdas paralelas podría agregar una segunda frecuencia a la primera, brindando más información sobre la naturaleza de la pregunta formulada.

Integrado:  una cuerda vocal dual integrada es una caja de voz única en la tráquea que contiene dos conjuntos separados de cuerdas o, quizás de manera más obvia, tiene el doble de "acordes". Seré honesto contigo, no estoy seguro de cómo sonaría esto, aparte de proporcionar un mayor rango de frecuencias (agregar acordes al mismo espacio básico requiere que los nuevos acordes sean más pequeños, lo que sugiere un rango de frecuencia más alto).

Consecuencias

• Se necesitaba más aire para vocalizar, lo que sugería que todos hablaríamos en voz más baja. (Eso estaría bien....)

• Se necesita más espacio en la garganta, lo que sugiere que los cuellos serían más voluminosos.

• Acabas de duplicar la capacidad de que algo salga mal (p. ej., laringitis), y no estoy seguro de si biológicamente tener dos conjuntos de cuerdas significa que los dos conjuntos alguna vez serían 100 % independientes entre sí. En otras palabras, si perdieras tu voz en una caja, sonarías como una rana independientemente.

Conclusión

Habría una diferencia, pero no creo que sea una gran diferencia. Los cantantes talentosos producirían un sonido más rico y nuestra comunicación sería más matizada, pero en general, no sería una diferencia dramática.

Por otro lado, el precio que pagaríamos para obtener esa pequeña diferencia es muy alto con una estructura de garganta mucho más complicada y todas las posibilidades de problemas que eso conlleva.

Hay formas de utilizar otras estructuras de la garganta/boca como órganos adicionales de generación de sonido, de forma análoga a las cuerdas vocales. Puedes hacerte una idea de cómo pueden sonar tus criaturas de 2 cuerdas vocales escuchando gatos y cantantes armónicos.

Canto armónico. https://en.wikipedia.org/wiki/Overtone_singing El canto de garganta tuvano es el más famoso de estos estilos. El enlace tiene un ejemplo de clips de sonido. Los cantantes alinean estructuras en la garganta (o boca) de manera que vibran con frecuencias armónicas de la nota principal producida por las cuerdas vocales.

La mayoría de los cantantes de garganta que encuentras en la web suenan como tipos de metal. Pero los sonidos que hace esta dama no suenan como sonidos humanos. https://youtu.be/2kzPek5XbUg?t=266

Los gatos hacen algo así como un canto armónico cuando ronronean.

https://en.wikipedia.org/wiki/Cat_communication#Purr

El mecanismo de cómo ronronean los gatos es esquivo. Esto se debe en parte a que los gatos no tienen una característica anatómica única que sea claramente responsable de esta vocalización. Una hipótesis, respaldada por estudios electromiográficos, es que los gatos producen el ronroneo al usar las cuerdas vocales y/o los músculos de la laringe para dilatar y contraer alternativamente la glotis rápidamente, provocando vibraciones de aire durante la inhalación y la exhalación. Combinado con la inhalación y exhalación constantes a medida que el gato respira, se produce un ronroneo con fuertes armónicos.

Su estar con 2 juegos de cuerdas vocales necesitaría ejecutarlos ambos fuera de la misma corriente de aire. Una estructura resonante (como una cuerda de guitarra o un conjunto de cuerdas vocales) puede producir un tono a la vez. Tus criaturas podrían usarlos juntos o uno a la vez. Al igual que con los cantantes armónicos, el segundo conjunto podría vibrar de acuerdo con un armónico del primero. O, como los gatos, el segundo conjunto podría usarse para producir vibraciones con un rango tonal diferente al primero.

La respuesta de @JBH es genial; trata cuestiones de biología y expone las diferentes posibilidades de cuerdas vocales en paralelo/serie. Sin embargo, está confundido acerca de qué series implican las cuerdas vocales. Aquí tomaré una perspectiva puramente acústica para desarrollar eso.

Respuesta corta

Con cuerdas vocales en paralelo (es decir, una para cada pulmón, con la corriente de aire combinada más arriba), sus humanoides podrían hablar/cantar con dos tonos a la vez. Como todavía comparten los mismos articuladores (todo en la cavidad bucal, etc.) no podían hablar o cantar palabras diferentes, producir sonidos de vocales diferentes, ni nada por el estilo. Pero podían cantar, digamos, un intervalo de tercera mayor. Depende de tu definición de voz, pero básicamente sí.

Con las cuerdas vocales en serie (una tras otra en la tráquea), todavía podían producir más de un tono simple, pero no de una manera tan directa. Si alguna vez has cantado en un instrumento de viento , habrás notado que la nota que cantas y la nota que estás tocando en el instrumento se combinan de una manera extraña. Los tonos de las dos cuerdas vocales se combinarían de la misma manera. De hecho, ¡estos humanoides podrían terminar sonando como Daleks !

Entonces, ¿cómo interactúan exactamente los tonos?

Respuesta larga: suma vs. modulación

Todas las respuestas hasta ahora han expresado cierta intuición de que las cuerdas vocales en serie hacen algo diferente. @Willk dice que sería como cantar armónicos. @RonJohn dice que interferirían y se bloquearían entre sí. @JBH llega a decir que pueden lograr cualquier cosa, desde wah hasta reverberación. En realidad, @RonJohn se acerca más al decir que interfieren. Más precisamente, se modulan entre sí, aunque esto es más productivo de lo que sugiere.

Cuando dos personas cantan un intervalo (o si dos conjuntos de cuerdas vocales con diferentes fuentes pulmonares vocalizan en el mismo conducto de aire aguas abajo), las ondas de presión se suman : es decir, en cada momento, el valor de la salida es la suma de las valores de las entradas. Esto se debe a que el flujo de aire a través de cada uno es independiente del otro, por lo que cada uno solo aporta algo de presión de aire al paso común en su salida.

Cuando hablamos de una señal que tiene dos frecuencias, o cuando hablamos de mezclar dos sonidos, siempre es una suma.

Entonces, ¿qué sucede en el caso de las cuerdas vocales en serie? Aquí, cuando una cuerda vocal está constreñida, la otra no puede producir ningún sonido, por lo que la amplitud de una modula a la otra. Cuando ambas oscilaciones están en frecuencias audibles, esto se denomina modulación en anillo . En lugar de sumarse, las señales se multiplican . Tenga en cuenta las diferencias entre los gráficos de arriba y abajo. En lo anterior, es como si la onda más rápida viajara a lo largo del camino de la onda más lenta. En el siguiente gráfico, la onda más rápida está envuelta por la onda más lenta. (Advertencia: a diferencia de las señales eléctricas representadas aquí, las señales acústicas son unipolares, por lo que la multiplicación se vería un poco diferente).

Entonces, ¿por qué suena diferente?

El resultado de la modulación en anillo de dos frecuencias es la llamada "suma y diferencia" de esas frecuencias. Es decir, las frecuencias que obtiene no son las que ingresa y, lo que es más importante, las relaciones armónicas entre las frecuencias de entrada no se mantienen necesariamente en las frecuencias de salida. Las relaciones armónicas (una frecuencia es un múltiplo entero de otra) son muy importantes para nuestra percepción de los sonidos (es por eso que nos gustan los intervalos armónicos, como terceras y quintas), por lo que esta inarmonía suena rara e incluso puede dificultar la resolución de un tono. al sonido Más aún por las señales complejas producidas por las cuerdas vocales.

Así que esto es un poco más loco que la sugerencia del canto de armónicos, que implica que su cavidad oral forme un resonador que seleccione y amplifique una frecuencia armónica de su voz tanto que se perciba como un tono separado. Pero no es tan extravagante como poder lograr efectos de reverberación.

En una nota final

La modulación en anillo no es intuitiva para nosotros y, por lo tanto, es difícil de controlar. Sin embargo, el control será algo natural para estas criaturas. La mayoría de los ejemplos de modulación en anillo utilizados en los efectos de sonido (como las voces de Dalek) implican un tono constante que modula una señal compleja o (en el caso del ejemplo del canto de la flauta) dos melodías separadas por un intervalo constante. Si los humanoides bivocales dominaran la variación dinámica de ambas cuerdas vocales a la vez, me imagino que podrían crear todo tipo de polifonías interesantes.