Formantti

Formantti on resonanssin vahvistama osaääneistön taajuus. Puheen ja äänen tutkimuksessa sillä tarkoitetaan erityisesti äänen taajuusspektrin amplitudihuippuja, eli taajuusalueita, joille akustinen energia on kasaantunut. Formantilla voidaan tarkoittaa myös ääntöväylän siirtofunktiota, joka synnyttää taajuusspektrin amplitudihuiput.

Taajuudeltaan kolmea alinta, ääniväylän muodosta suoraan riippuvaista formanttia merkitään F1, F2 ja F3. Konsonanttien muodostuminen on useiden formanttien summa, mutta yleensä jo alimmat formantit F1 ja F2 riittävät erottamaan vokaalit toisistaan. Havaitun vokaalin laadun ja kahden ensimmäisen formantin välistä yhteyttä voidaan tarkastella esimerkiksi kuuntelemalla täällä, miten ääniväylän ominaisuuksia simuloivat kaistanpäästösuodattimet vaikuttavat synteettiseen äänilähteeseen.

Formantit ovat perustaajuudesta riippumattomia, mutta mikäli perustaajuus on resonanssialuetta ylempänä, formantit voivat kadota. Esimerkiksi sopraanon laulamia vokaaleja on hankala erottaa toisistaan.

Formantit ja aivotutkimus 
Aivotutkimuksessa formantteja on käytetty etenkin tutkittaessa foneemien käsittelyä aivoissa. Mikäli aivot kykenevät erottamaan kaksi ärsykettä – tässä tapauksessa äännettä – toisistaan, saadaan tietyissä koeasetelmissa esille aivosähkökäyrällä mitattavissa oleva poikkeavuusnegatiivisuusvaste. 

Poikkeavuusnegatiivisuusvasteen avulla ollaan selvitetty, että jo sikiöt osaavat erottaa matalataajuuksisia vokaaleja toisistaan. Toistuvan kielelliselle informaatiolle altistumisen myötä vauvan aivoissa alkaa muodostua tämän äidinkielelle ominainen foneemikartta, joka voidaan havaita behavioraalisilla menetelmillä 6–12 kk:n iässä.  

Foneemikartta auttaa oman kielen äänteiden nopeassa erittelyssä, mutta toisaalta estää vieraiden kielien äänteiden tarkkaa havaitsemista. Formanttirajat havaittujen vokaalien välillä ovat liukuvia, ja opittu äänne vaikuttaa siihen, mitä havaitaan. Esimerkiksi virossa on äänne /õ/, joka sijaitsee formanttiavaruudessa (x-akselina F1 ja y-akselina F2) /o/:n ja /ö/:n välissä – virolaiset erottavat sen, mutta suomalaiset kuulevat sen /o/:na tai /ö/:nä. 

Kyky erottaa kaksi vokaalia toisistaan kuuden kuukauden iässä ennustaa kielellisiä kykyjä ja lukemiseen valmistavia taitoja, kun lapsi on viisivuotias – riippumatta lapsen sosioekonomisesta taustasta tai kielellisistä kyvyistä hänen ollessaan 2,5-vuotias.

Katso myös 
 Foneemi
 Fonologia
 Neurotiede
 Neurolingvistiikka

Lähteet 

Akustiikka
Fonologia