Formant

Dieser Text beschreibt Formant.

Formanten (von lateinisch formare = formen) sind charakteristische Frequenzen oder Frequenzbereiche (Resonanzen). Sie kennzeichnen ursprünglich die Eigenresonanzbereiche des Vokaltrakts (eines bestimmten Vokals ebenso wie die des Vokaltraktes an sich) oder eines physikalischen Körpers (etwa eines Musikinstruments), in denen eine besondere Verstärkung von Obertönen (Oberwellen), Partialtönen, Teiltönen oder Harmonischen durch Resonanz stattfindet. Siehe hierzu auch Klangfarbe oder Timbre.

Mit den Formanten lassen sich Stimmen und auch Musikinstrumente voneinander unterscheiden - etwa die Stimmen zweier Frauen oder eine Geige von einer anderen.
Stimmen und Instrumente besitzen mehrere Formantregionen, die nicht direkt aneinander anschließen und diese Verstärkung hervorrufen. Abhängig vom BehandlungsAbsicht kann die Analyse einer Formantregion ausreichen, um zu den gewünschten Erkenntnissen zu gelangen; in anderen Fällen müssen alle Formantregionen in Betracht gezogen werden.
Diese Resonanz ist das Eigenschwingen des Resonators. Klar sollte sein, dass resonanter Schall den Klangcharakter des Resonators zur Geltung bringt; d.h. ein Schall, der durch einen Resonator lauter gemacht wird, als er ohne Resonator wäre, wird dadurch stets erheblich verfärbt. Bei einer starken Resonanz hört man den Klangcharakter des Resonators, der jedoch in dem allgemeinen nicht der des Anregers ist.

Mit zwei bis drei Formanten in dem Vokaldreieck lassen sich alle Vokale eines Lautsystems voneinander unterscheiden.

Der Begriff wurde 1929 von Erich Schumann in seiner Habilitationsschrift in Berlin eingeführt und bildet heute ein breites Forschungsfeld sowohl auf analytischen, nachrichtentechnischen wie klangsynthetischen Domänen.

Formanten spielen, neben anderen charakteristischen Aspekten einer Stimme, auch eine bedeutende Rolle in der Kriminalistik.

Die ersten beiden Formanten F1 und F2 sind für die Verständlichkeit der Vokale wichtig. Sie lassen erkennen, wo welche Teiltöne verstärkt sind; das hängt mit dem Sprechapparat zusammen (je nach dem, wie der Vokaltrakt vom Sprecher eingestellt wird). Der dritte und der vierte Formant F3 und F4 ist wichtig für die Persönlichkeit, also dem Charakter einer Stimme. Die genauen Zahlen variieren von Sprecher zu Sprecher. Um sich aber verstehen zu können, müssen die Bereiche, die verstärkt werden, bei jedem Sprecher in etwa gleich sein. Die Anzahl der Teiltöne bestimmt den hellen bzw. dunklen Klang einer Stimme. Je mehr Teiltöne, desto heller ist der Klang. Wird die Grundfrequenz beim Sprechen geändert, so ändern sich auch die Obertöne.
Spricht ein Mann z.B. mit 110 Hz und eine Frau mit 220 Hz Grundschwingung, dann ist bei der Frau ca. jeder zweite Teilton vorhanden. Ein Formant ist also der Verstärkungsbereich in einem Spektrum. Verschiebungen bei Musikinstrumenten erhält man mit speziellen Filtern.
Was die Singstimme bestrifft, so sind bestimmte Vokale ab einer gewissen Tonhöhe nicht mehr singbar, weil die Formanten nicht mehr erreicht werden können.