Multimedia-Processing - Prof. Dr. Mixdorff

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Übung 4

Formanten

Die Bereiche hoher spektraler Energie eines Lauts bezeichnet man auch als "Formanten". Speziell die Vokale lassen sich relativ gut durch ihren 1. und 2. Formanten, kurz F1 und F2 genannt, beschreiben. Das sind die Mittenfrequenzen des ersten und zweiten Energieschwerpunkts, die man in PRAAT als Kurvenzüge über der Zeit darstellen lassen kann (View->Formants). Diese resultieren aus den Resonanzfrequenzen des Vokaltrakts, die wiederum durch dessen Geometrie bedingt sind (Details in der Vorlesung !) und bei denen das glottale Anregungssignal gut verstärkt wird. Da es sich bei einem Formanten genau genommen um ein ganzes Frequenzband handelt, wird er durch seine Mittenfrequenz und seine Bandbreite beschrieben, in PRAAT als "formant" und "width" bezeichnet.

Wir erinnern uns an das Vokalviereck, bei dem links vordere Vokale und rechts hintere Vokale dargestellt werden. Die Lage der Vokale entspricht in etwa der Zungenstellung bei ihrer Artikulation. Wenn man in einem rechtwinkligen Koordinatensystem F1 auf der y-Achse und F2 auf der x-Achse abträgt, wobei abweichend von der üblichen Konvention der Nullpunkt rechts oben liegt, erhält man eine Art Formantkarte der Vokale, die in etwa dem Vokalviereck entspricht wie in der folgenden Abbildung.

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Laut	F1 [Hz]	F2 [Hz]
i:	270	2290
I	390	1990
E	530	1840
@	660	1720
a	730	1090
U	300	1020
u:	300	870

Die Aufgabe in unserer Übung besteht nun daran, für die einzelnen Teilnehmer Formantkarten zu bestimmen. Dazu komplettieren wir die Vokale, die in den Beispielen aus Übung 3.2 noch fehlten, messen die Formantfrequenzen und tragen sie in ein Koordinatensystem ein (Plot der Formantfrequenzen für die Gruppenteilnehmer ins Protokoll). Dabei sollten die Messwerte aus PRAAT kritisch betrachtet werden, da es besonders bei hinteren Vokalen zu Fehlern, d.h. zur Vertauschung von Formanten kommen kann. Die Werte in der Tabelle dienen daher auch als Orientierung. Bei Diphthongen wie [aI] und [OY] hat die Messung in der Mitte keinen Sinn, sondern es müssen zwei Punkte, einer am Anfang und einer am Ende des Vokals gemessen werden.

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