formante
En la ciencia del habla y la fonética , un formante es el máximo espectral amplio que resulta de una resonancia acústica del tracto vocal humano. [1] [2] En acústica , un formante suele definirse como un pico amplio, o máximo local, en el espectro. [3] [4] Para los sonidos armónicos, con esta definición, la frecuencia del formante a veces se toma como la del armónicoque es más aumentada por una resonancia. La diferencia entre estas dos definiciones reside en si los "formantes" caracterizan los mecanismos de producción de un sonido o el sonido producido en sí. En la práctica, la frecuencia de un pico espectral difiere ligeramente de la frecuencia de resonancia asociada, excepto cuando, por suerte, los armónicos se alinean con la frecuencia de resonancia.
Se puede decir que una habitación tiene formantes característicos de esa habitación en particular, debido a sus resonancias, es decir, a la forma en que el sonido se refleja en sus paredes y objetos. Los formantes de habitación de esta naturaleza se refuerzan enfatizando frecuencias específicas y absorbiendo otras, como lo explota, por ejemplo, Alvin Lucier en su pieza I Am Sitting in a Room .
Tanto en el habla como en las habitaciones, los formantes son rasgos característicos de las resonancias del espacio. Se dice que están excitados por fuentes acústicas como la voz, y moldean (filtran) los sonidos de las fuentes, pero no son fuentes en sí mismas.
Desde un punto de vista acústico, la fonética tenía un serio problema con la idea de que la longitud efectiva del tracto vocal cambiaba las vocales. [ cita requerida ] De hecho, cuando cambia la longitud del tracto vocal, todos los resonadores acústicos formados por las cavidades bucales se escalan, al igual que sus frecuencias de resonancia. Por lo tanto, no estaba claro cómo las vocales podrían depender de las frecuencias cuando los hablantes con diferentes longitudes de tracto vocal, por ejemplo , los cantantes de bajo y soprano , pueden producir sonidos que se perciben como pertenecientes a la misma categoría fonética. Tenía que haber alguna forma de normalizar la información espectral que sustenta la identidad de las vocales. Hermannsugirió una solución a este problema en 1894, acuñando el término "formante". Una vocal, según él, es un fenómeno acústico especial, que depende de la producción intermitente de un rasgo especial parcial, o "formante", o "característico". La frecuencia del “formante” puede variar un poco sin alterar el carácter de la vocal. Para “e larga” ( ee o iy ), por ejemplo, el “formante” de frecuencia más baja puede variar de 350 a 440 Hz incluso en la misma persona. [5]
Los formantes son componentes de frecuencia distintivos de la señal acústica producida por el habla, los instrumentos musicales [7] o el canto . La información que los seres humanos necesitan para distinguir entre los sonidos del habla se puede representar de forma puramente cuantitativa especificando picos en el espectro de frecuencia. La mayoría de estos formantes son producidos por resonancia de tubo y cámara , pero algunos tonos de silbato se derivan del colapso periódico de las zonas de baja presión del efecto Venturi [ cita requerida ] .
El formante con la frecuencia más baja se llama F 1 , el segundo F 2 y el tercero F 3 . (La frecuencia fundamental o el tono de la voz a veces se denominan F 0 , pero no es un formante). Muy a menudo, los dos primeros formantes, F 1 y F 2, son suficientes para identificar la vocal. La relación entre la calidad de la vocal percibida y las dos primeras frecuencias formantes se puede apreciar escuchando "vocales artificiales" que se generan al pasar un tren de clics (para simular el tren de pulsos glotales) a través de un par de filtros de paso de banda (para simular el tracto vocal). resonancias).
