biçimlendirici - Formant

F 1 ve F 2 biçimlendiricilerini gösteren Amerikan İngilizcesi ünlülerinin [i, u, ɑ] spektrogramı

İçinde konuşma bilim ve ses bilgisi , bir formant geniş spektral maksimum olduğu bir sonuçları akustik rezonans insan ses sistemi. Olarak akustik bir formant genellikle spektrumunda, geniş bir pik, veya yerel maksimum olarak tanımlanır. Bu tanımla harmonik sesler için, formant frekansı bazen harmonik sesinki olarak alınır.bir rezonans tarafından en fazla artan kısmi. Bu iki tanım arasındaki fark, "formantların" bir sesin üretim mekanizmalarını mı yoksa üretilen sesin kendisini mi karakterize ettiğidir. Pratikte, bir spektral tepenin frekansı, şans eseri harmoniklerin rezonans frekansı ile hizalanması dışında, ilgili rezonans frekansından farklıdır.

Bir odanın, duvarlarından ve nesnelerinden sesin yansıma şekli nedeniyle, o odanın karakteristik formantlarına sahip olduğu söylenebilir. Bu yapıdaki oda formantları, belirli frekansları vurgulayarak ve diğerlerini emerek, örneğin Alvin Lucier tarafından Bir Odada Oturuyorum adlı parçasında kullanıldığı gibi, kendilerini güçlendirirler .

Tarih

Akustik bir bakış açısından, ses yolunun etkili uzunluğunun ünlüleri değiştirdiği fikriyle fonetik ciddi bir soruna sahipti. Gerçekten de, ses yolunun uzunluğu değiştiğinde, ağız boşluklarının oluşturduğu tüm akustik rezonatörler ölçeklenir ve rezonans frekansları da öyle. Bu nedenle, örneğin bas ve soprano şarkıcıları gibi farklı ses yolu uzunluklarına sahip konuşmacılar aynı fonetik kategoriye ait olarak algılanan sesler üretebildiğinde ünlülerin frekanslara nasıl bağlı olabileceği açık değildi . Ünlü kimliğini destekleyen spektral bilgiyi normalleştirmenin bir yolu olmalıydı. Hermann , 1894 yılında “formant” terimini kullanarak bu soruna bir çözüm önerdi. Ona göre sesli harf, özel bir kısmi veya “formant” veya “karakteristik”in aralıklı üretimine bağlı özel bir akustik fenomendir. “Formant”ın sıklığı, sesli harfin karakterini değiştirmeden biraz değişebilir. İçin bir , örneğin, “formant” 350 da aynı kişide 440 Hz değişebilir.

fonetik

Bir erkek sesi için ortalama sesli harf formantları
Sesli harf
( IPA ) 		Formant F 1
(Hz) 		Formant F 2
(Hz) 		Fark
F 1 – F 2
(Hz)
ben 240 2400 2160
y 235 2100 1865
e 390 2300 1910
Ö 370 1900 1530
ɛ 610 1900 1290
œ 585 1710 1125
bir 850 1610 760
ɶ 820 1530 710
ɑ 750 940 190
ɒ 700 760 60
ʌ 600 1170 570
ɔ 500 700 200
ɤ 460 1310 850
Ö 360 640 280
ɯ 300 1390 1090
sen 250 595 345
Bir diyagramda ortalama sesli harf formantları

Formantlar, konuşma, müzik aletleri veya şarkı söyleme ile üretilen akustik sinyalin ayırt edici frekans bileşenleridir . İnsanların konuşma seslerini ayırt etmek için ihtiyaç duyduğu bilgiler, genlik veya frekans spektrumundaki tepe noktaları belirtilerek tamamen nicel olarak gösterilebilir. Bu formantların çoğu, tüp ve oda rezonansı ile üretilir , ancak birkaç ıslık sesi, Venturi etkisi düşük basınçlı bölgelerin periyodik olarak çökmesinden kaynaklanır . Düşük frekans ile formant olarak adlandırılan F 1 , ikinci F 2 ve üçüncü F 3 . ( Sesin temel frekansı veya perdesi bazen F 0 olarak anılır , ancak bu bir biçimlendirici değildir.) Çoğu zaman ilk iki biçimlendirici, F 1 ve F 2 , ünlüyü tanımlamak için yeterlidir. Algılanan sesli harf kalitesi ile ilk iki biçimlendirici frekans arasındaki ilişki, bir çift bant geçiş filtresinden (ses yolunu simüle etmek için) bir tıklama dizisini (gırtlak darbe dizisini simüle etmek için) geçirerek üretilen "yapay sesli harfleri" dinleyerek takdir edilebilir. rezonanslar).

Nazal ünsüzler genellikle 2500 Hz civarında ek bir biçimlendiriciye sahiptir. Sıvı [l] genellikle 1500 Hz'de ekstra bir biçimlendiriciye sahiptir, oysa İngilizce "r" sesi ( [ɹ] ) çok düşük bir üçüncü biçimlendirici (2000 Hz'nin oldukça altında) ile ayırt edilir.

Patlayıcılar (ve bir dereceye kadar frikatifler ), çevredeki sesli harflerde formantların yerleşimini değiştirir. Bilabial sesler ( "top" veya "sap" da /b/ ve /p/ gibi) formantların azalmasına neden olur; velar sesleri ( / k / ve / ɡ / İngilizce) hemen her zaman göstermek F 2 ve F 3 önüne bir 'velar tutam' nda bir araya gelen velar ve damaksıl bırakıldığında aynı 'tutam' dan ayrılması; alveolar sesler (İngilizce /t/ ve /d/ ), kısmen tam olarak hangi ünlünün mevcut olduğuna bağlı olarak komşu sesli harf biçimlerinde daha az sistematik değişikliğe neden olur. Ünlü formant frekanslarındaki bu değişikliklerin zaman süreci, 'formant geçişleri' olarak adlandırılır.

Altta yatan titreşimin temel frekansı, harmonik tonlar açısından zengin bir testere dişi dalgasıdır . Temel frekans veya (daha sık olarak) üst tonlardan biri sistemin rezonans frekansından daha yüksekse, genellikle bu rezonans tarafından verilen formant çoğunlukla kaybolur. Bu, en çok, sesli harflerini ayırt etmek çok zor olacak kadar yüksek şarkı söyleyen soprano opera sanatçılarında belirgindir.

Rezonansların kontrolü , icracının düşük bir temel ton söylediği ve üst armonikleri seçmek için keskin rezonanslar yarattığı , aynı anda birkaç tonun söylendiği izlenimini verdiği, yüksek tonlu şarkı söyleme olarak bilinen vokal tekniğinin temel bir bileşenidir .

Spektrogramlar , formantları görselleştirmek için kullanılabilir. Spektrogramlarda, şarkı söylendiğinde formantları doğal olarak oluşan harmoniklerden ayırt etmek zor olabilir. Bununla birlikte, bu tür bir şekilde atonal teknikler üzerinden bir sesli şeklinde doğal formantın duyabilir ses kızartma .

Formant tahmini

Formantlar, ister ses yolunun akustik rezonansları olarak, ister bant geçiren filtreler gibi konuşma spektrumunda yerel maksimumlar olarak görülsünler , frekansları ve spektral genişlikleri ile tanımlanırlar.

Bu bilgiyi elde etmek için farklı yöntemler mevcuttur. Formant frekansları, akustik tanımlarında, bir spektrogram (şekilde) veya bir spektrum analizörü kullanılarak sesin frekans spektrumundan tahmin edilebilir . Bununla birlikte, bir konuşma kaydından ses yolunun akustik rezonanslarını (yani, formantların konuşma tanımı) tahmin etmek için, doğrusal tahmin kodlaması kullanılabilir . Bir ara yaklaşım, temel frekansı nötralize ederek spektral zarfın çıkarılmasından ve ancak o zaman spektral zarfta yerel maksimumların aranmasından oluşur.

Formant grafikleri

İlk iki biçim sesli harflerin kalitesini belirlemede önemlidir ve sıklıkla açık/kapalı ve ön/arka boyutlarına karşılık geldiği söylenir (bunlar geleneksel olarak, tam olarak doğru olmasa da, dilin şekli ve konumu ile ilişkilendirilir ) . Böylece, birinci formant F 1 açık sesli için daha yüksek bir frekansa (örneğin sahiptir [a] ) ve bir kapalı sesli için daha düşük bir frekans (örneğin, [I] ya da [u] ); ve ikinci biçimlendirici F 2 , bir ön sesli harf için daha yüksek bir frekansa (örneğin [i] ) ve bir arka sesli harf için daha düşük bir frekansa (örneğin, [u] ) sahiptir. Şekil 1'de görülebileceği gibi.

Şekil 1 Formant grafiğinin şematik diyagramı

Ünlüler neredeyse her zaman dört veya daha fazla ayırt edilebilir biçime sahip olacaktır; bazen altıdan fazla vardır. Bununla birlikte, ilk iki biçimlendirici sesli harf kalitesini belirlemede çok önemlidir ve bu genellikle birinci biçimlendiricinin ikinci biçimlendiriciye karşı bir grafiği olarak gösterilir, ancak bu, ünlü kalitesinin yuvarlama gibi bazı yönlerini yakalamak için yeterli değildir. Bir dilin veya lehçenin sesli harflerinin geleneksel bir işitsel sesli harf çizelgesinde ve ayrıca bir biçimlendirici grafiğinde nasıl çizilebileceğine dair bir örnek, Norveççe örneğinde görülebilir .

İken Daniel Jones'un ünlü artikülasyon yakalayan girişimleri bir yamuk ünlüler komplo Uluslararası Fonetik Derneği sonuçlandı, fiili formant uzay daha üçgen olabilir. Gösterilen, Jones ve John Wells'in IPA'nın ana ünlülerini telaffuz eden biçimlendiricilerinin idealize edilmiş bir planıdır .

Birçok yazar, ünlülerin formant grafikleri üzerindeki konumlarının geleneksel sesli harf dörtgeni üzerindekilerle optimal bir hizalama bulma sorununu ele almıştır. Ladefoged'in öncü çalışması Mel ölçeğini kullandı, çünkü bu ölçeğin, Şekil 1'de olduğu gibi Hertz'de ifade edilen temel frekansın akustik ölçüsünden ziyade işitsel perde ölçeğine daha yakın karşılık geldiği iddia edildi . Mel ölçeğinin iki alternatifi Bark'tır. ölçek ve ERB-oran ölçeği . Bu üç ölçeğin bir karşılaştırması Hayward, s. 141 ve Hertz ölçeğine ve Bark ölçeğine dayalı formant grafikleri s. 153. Biçimlendirici grafikleri geliştirmek için yaygın olarak benimsenen bir başka strateji, yatay eksende F2'nin değerini değil, belirli bir sesli harf için F1 ve F2 arasındaki farkı çizmektir.

şarkıcının biçimlendiricisi

Ana madde: Squillo

Eğitimli klasik şarkıcıların , özellikle erkek şarkıcıların frekans spektrumu çalışmaları, konuşmada veya eğitimsiz şarkıcıların spektrumlarında bulunmayan 3000 Hz civarında (2800 ila 3400 Hz arasında) net bir biçimlendirici göstermektedir. Ses yolunun bir veya daha fazla yüksek rezonansı ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Şarkıcıların bir orkestra üzerinden duyulmasını ve anlaşılmasını sağlayan 3000 Hz'deki bu enerji artışıdır . Bu biçimlendirici, örneğin voce di strega veya "cadı sesi" egzersizleri gibi ses eğitimi yoluyla aktif olarak geliştirilir ve ses yolunun bir rezonatör görevi gören bir parçasından kaynaklanır . Klasik müzik ve vokal pedagojisinde bu fenomen squillo olarak da bilinir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar