Formantenfrequenzen

Formantenfrequenzen sind die resonanten Frequenzen des Vokaltrakts, die während der Artikulation von Sprachlauten auftreten. Sie entstehen, wenn der geschlossene Luftweg im Mund- und Rachenraum zu bestimmten Frequenzen besonders effektiv klingt. Die entsprechenden Frequenzen werden üblicherweise als F1, F2, F3 usw. bezeichnet und lassen sich im Frequenzspektrum eines Vokals als Peaks erkennen.

Bei Vokalen liefern insbesondere F1 und F2 charakteristische Informationen zur Lautqualität. F1 hängt primär mit der Vokalhöhe zusammen: Je höher der Vokal, desto niedriger ist F1. F2 spiegelt die Frontung des Vokals wider: Vorderere Vokale weisen tendenziell höhere F2-Werte auf als hintere Vokale. F3 und weitere Formanten tragen zur Klangfarbe bei, sind aber seltener für die Unterscheidung der Grundvokale ausschlaggebend.

Formantenfrequenzen ergeben sich aus der Resonanzstruktur des Vokaltrakts und hängen von der Anatomie des Sprechers sowie von der Artikulation ab. Sie variieren systematisch zwischen Individuen, Geschlecht, Alter und Kontext (z. B. Lipp-Rundung, Nasalierung, Coarticulation). Formanten werden üblicherweise durch Spektralanalyse des Sprachsignals oder durch LPC-Analysemethoden geschätzt.

Anwendungsbereiche umfassen die linguistische Beschreibung von Vokalen, Spracherkennung und -synthese sowie die klinische Phonetik, etwa bei der Diagnostik und Behandlung von Sprechstörungen. Formantenfrequenzen liefern eine kompakte Repräsentation der vokalischen Qualität und ermöglichen Vergleiche zwischen Sprachen, Dialekten und Sprechern.

Hinweise zur Praxis: Formantentracking ist fehleranfällig in verrauschtem Signal oder bei starkem Nasalanteil. Referenzwerte variieren stark zwischen Sprachen und Sprecherkategorien; daher werden meist relative oder normierte Formantwerte verwendet.