Ancora sui formanti

A gentile richiesta,

premessa:

  • Fo = frequenza fondamentale o primo componente armonico, detto anche h1
  • le componenti armoniche, o armonici, o overtones, si indicano in ordine crescente di frequenza con h1h2h3 etc. Attenzione, qualcuno utilizza la numerazione con h partendo dal 2° armonico. Scelte convenzionali.
  • con F1, F2, F3 etc, si indicano il 1° formante, il 2°, il 3°, …

L’ordine numerico attribuito alla sequenza formantica è in relazione alla frequenza crescente, e cioè partendo dalla frequenza fondamentale o primo componente armonico. La frequenza fondamentale Fo per definizione è di frequnza minore rispetto a tutti gli armonici che costituiscon il medesimo suono.

A livello molto generico il 1° formante è costituito dai primi armonici – alcuni, dipende dalla struttura dell’evento sonoro – partendo dal primo componente armonico, il 2° formante da alcuni armonici seguenti (e quindi di frequenza superiore), e così via.

Eempio:

  • un suono ha frequenza 100 Hz.
  • Il 1° formante potrebbe essere costituito da armonici con frequenza 100 (vi rientra anche Fo, è un armonico essa stessa), 200, 300.
  • Il 2° formante da armonici con frequenza 400, 500.
  • Il 3° formante da armonici con frequenza 600, 700, 800, 900.
  • E così via.

Ciò che invece determina la quantità di componenti armoniche costituenti un formante è in relazione all’intensità.

Formante: concentrazione di energia in una certa banda frequenziale

In questa figura si può notare come all’asse x sia assegnata la frequenza, con lettura da sin a dx, all’asse y l’intensità, dal basso verso l’alto ed espressa in decibel (dB) – anche se la numerazione è inversa (- 90 dB corrisponde a silenzio, 0 dB al massimo volume prima che il suono possa distorgere).

Il picco formantico è determinato dall’armonico con intensità superiore a quelli appartenenti allo stesso formante.

Nella figura si nota come il picco di F1, 1° formante, sia di circa 550 Hz, corrispondente appunto alla componente armonica (in questo caso h2 – secondo armonico) con intensità maggiore in quel formante.

Domanda: dato un qualsiasi armonico x con frequenza y posso risalire alle frequenze di tutti gli altri appartenenti a un medesimo evento sonoro?

Si, a patto di conoscere la posizione numerica dell’armonico x.

Nel nostro caso il secondo armonico h2 è di frequenza 550 hz; per la regola secondo qui tutti gli armonici sono multipli interi del primo, sarà sufficiente:

550 : 2 = 275 hz = Fo, 1° armonico

E se volessi determinare la frequenza di h4?

275 * 4 = 1100 Hz

(oppure h2 * 2 = h4 per cui 550 * 2 = 1100 Hz)

Ora iniziano i problemi; non è sempre semplice individuare i formanti, soprattutto decidere se un armonico appartiene a tale formante o a quello successivo – o precedente.

Risulta quindi molto chiaro come sia molto semplice individuare il picco di un formante, la vetta, ma non la sua larghezza, (campana o Q).

Per capirci, un armonico potrebbe trovarsi sul confine tra un formante e l’altro, e qui deve intervenire la sensibilità e l’esperienza dell’operatore.

Attenzione anche a non fidarsi troppo dei software dedicati, non ancora in grado ad esempio di individuare e riconoscere i controformanti, formanti al contrario, avvallamenti, fosse, non picchi, che sono determinati solitamente da eccessive risonanze vocali nella cavità nasale.

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