On désigne par formant l'un des maxima d'énergie du spectre sonore d'un son de parole. Ce terme est notamment employé dans le domaine de la linguistique, de la phonétique et de l'acoustique. Il y a plusieurs définitions du mot « formant » (résonances du conduit vocal, pôles). vignette|Spectrogramme des voyelles [i, u, ɑ] en anglais américain, montrant les formants F1 et F2.
Spécificités physiques et mesure Les formants peuvent être visualisés sur des spectres sonores. Ces spectres représentent la distribution en fréquences de l'énergie du signal de parole. La voix humaine émet généralement des fréquences comprises entre 80 et 4000 Hz. Sur ce spectre, les formants correspondent à des maxima, des pics d'intensité. Ils sont mesurés sur des intervalles de parole très court (de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes) et sont variables au cours du temps. Ils dépendent du type son de parole, c’est-à-dire du phonème prononcé selon la manière particulière dont il a été prononcé et son contexte phonétique.
Notation On numérote les formants en allant des basses fréquences vers les hautes fréquences. On les désigne par la notation physique (mesurée en hertz) en partant du premier formant dans les fréquences basses. La notation est réservée à la fréquence fondamentale, dont les variations au cours du temps constituent l'intonation de la parole.
Description des voyelles Les deux premiers formants et ne sont pas des caractéristiques suffisantes pour la description précise des voyelles. Notamment lorsque la langue contraste, par exemple, entre voyelles antérieures étirées et arrondies (comme en français, par exemple). Par exemple, c'est le formant qui distingue essentiellement /i/ et /y/. peut être identique pour /i/ et /y/. Les voyelles qui ne sont pas des diphtongues sont des sons plus ou moins stationnaires de la parole. Chaque voyelle se caractérise ainsi par son timbre spécifique, déterminé en première approximation par et . Dans certaines langues, le ton est nécessaire, dans d'autres langues, la qualité de voix.
La phonétique a permis d'établir une corrélation entre les valeurs mesurées en hertz de et et le troisième formant et les articulations de l'appareil phonétique nécessaires à la réalisation des voyelles (lèvres comprises). Ainsi est corrélé avec l’aperture (ouverture de la bouche) et le avec la position antérieure (valeur élevée de ), postérieure (valeur basse de ) de la langue, mais aussi avec la configuration des lèvres. Le troisième formant est également une caractéristique intéressante, corrélée avec la configuration des lèvres pour les voyelles antérieures.
K. Stevens a donné une interprétation simple de la corrélation entre l'articulation de l'appareil phonatoire et les formants acoustiques, à partir d'un modèle simplifié à deux cavités acoustiques de l'appareil phonatoire, sans prendre en compte la configuration des lèvres. Dans ce modèle, et s'interprètent comme les fréquences de résonance de chaque cavité acoustique. Voir aussi G. Fant (dont les nomogrammes incluent la configuration des lèvres).
Fréquences des formants en prononciation française Le tableau ci-dessous (cf [CHIR]) donne en prononciation française les fréquences moyennes en Hz des trois premiers formants des voyelles et des consonnes sonantes pour une voix d'homme. Pour une voix de femme, les fréquences sont sensiblement supérieures. Pour une voix d'enfant, encore plus. Attention : ces valeurs peuvent varier grandement en fonction de l'individu et au sein même du discours. Phonèmes en françaisÉcriture phonologique (API)Écriture orthographiqueMot-clefFormant F1 (Hz)Formant F2 (Hz)Formant F3 (Hz)Bruit additionnelPhonèmes à Formants :Voyelles orales antérieures/i/"i"lit25022503000/e/"é"télé40020502650/ε/"è"règle60017502600/a/"a"sac75014502600Voyelles orales centrales/y/"u"lune25017502150/ə/"e"ce55015502550/ø/"eu"feu35013502250/œ/"oe"fleur50013502350Voyelles orales postérieures/u/"ou"poule3007502300/o/"au"vélo3507502550/ɔ/"o"pomme50010502550/ɑ/"â"pâte70012502700Voyelles nasales/œ̃/"un"un60013502400/ɛ̃/"in"pain70015002650/ɑ̃/"an"gant75012502400/ɔ̃/"on"ballon50012502550Semi-voyelles ou Semi-consonnes/j/"y"fille25022503000/ɥ/"u+"huit25017502150/w/"w"poisson3007502300Consonnes occlusives nasales/m/"m"mur30013002300Explosion du "p" ou "b"/n/"n"nœud35010502300Explosion du "t" ou "d"/ɲ/"gn"ligne35010002400Explosion du "t" ou "d"/ŋ/"nk/ng"parking35010502000Explosion du "k"/"g"Consonnes fricatives liquides/l/"l"lampe35017002500Friction très faible/ʁ/"r"roue55013002300Friction très faible/R/"rrr"terre55013002300Friction très faiblePhonèmes sans Formants :Consonnes occlusives orales/p/"p"pileExplosion moyenne, registre grave/b/"b"bolExplosion moyenne, registre grave/t/"t"tableExplosion faible, registre aigu/d/"d"déExplosion faible, registre aigu/k/"k"cadeauExplosion forte, registre medium/g/"g"gâteauExplosion forte, registre mediumConsonnes fricatives non liquides/f/"f"flûteFriction faible/v/"v"valiseFriction faible/s/"s"citronFriction forte/z/"z"maisonFriction forte/∫/"ch"chatFriction forte/ʒ/"j"jupeFriction forte/h/"h aspiré"hopFriction forte/x/"J"Juan CarlosFriction forteTriangle des voyelles avec les axes F1 et F2|vignette Pour les deux premiers formants, si on reporte ces valeurs dans un graphique représentant et en abscisse et en ordonnée, on obtient le fameux triangle vocalique de la discipline phonétique comme dans la figure ci-dessous. Dans ce triangle, augmente avec l'ouverture des voyelles (de /i/ et /u/ vers /a/) et diminue avec leur profondeur (augmente donc de /u/ vers /i/). Pour une même profondeur, est plus élevé pour une voyelle non-arrondie (comme /i/) que pour une voyelle arrondie (comme /y/) de même antériorité.
Ces questions sont discutées par Gérard Genette dans Mimologiques (), paru chez Seuil.
Notes et références
Voir aussi Formant de chant Synthèse vocale
Liens externes https://www.chireux.fr/mp/TIPE/ADS/Reconnaissance%20vocale.pdf CHIREUX, Reconnaissance de phonèmes par analyse formantique dans le cas de transitions voyelle-consonne FORMANT, linguistique sur l'encyclopédie en ligne Universalis
Catégorie:Acoustique Catégorie:Phonétique des voyelles