Formanttisuodatin - resonanssisuodattimien järjestelmä, joka on suunniteltu tuottamaan puhesignaali tietyllä foneettisella rakenteella . Formanttisuodatin on yksi avainkomponenteista puheen ja puheen kaltaisten signaalien synteesijärjestelmissä .
Formanttisuodattimen rakenne perustuu yksinkertaistettuun ääniradan malliin . Mallin mukaan äänikanava on resonaattori, jossa on useita taajuusvastepiikkejä, joiden taajuudet määräävät lausutun foneemin tyypin. Näitä taajuusvasteen huippuja kutsutaan formantteiksi . Esimerkki foneemin "A" spektristä:
Formanttisuodatin luo tulosignaalin spektriin formanttialueita käyttämällä useita rinnakkain kytkettyjä kaistanpäästö- tai vaihesuodattimia . Piirin linkkien määrä määrää formanttisuodattimen järjestyksen. Kolmannen asteen formanttisuodatinpiiri:
Tiettyä foneemia vastaavan puhesignaalin syntetisoimiseksi on tarpeen säätää järjestelmän kunkin kaistanpäästösuodattimen keskitaajuus vastaavalle formanttitaajuudelle. Joidenkin foneemien formanttitaajuuksien taulukko (muille äänille annetut arvot eroavat yleensä):
| Foneemi | Ensimmäinen formantti, Hz | Toinen formantti, Hz | Kolmas formantti, Hz |
|---|---|---|---|
| "ja" | 270 | 2300 | 3000 |
| "e" | 400 | 2000 | 2550 |
| "a" | 660 | 1700 | 2400 |
| "at" | 640 | 1200 | 2400 |
Formanttisuodattimen tulotoiminto voi olla erilaisia signaaleja eri sointiväreillä. Tulosignaalin pääparametrit ovat toistotaajuus ja spektrin leveys. Toistotaajuus määrittää syntetisoidun foneemin äänenkorkeuden ja vaihtelee välillä 200 Hz - 2000 Hz. Samaan aikaan tämän alueen alemmat taajuudet vastaavat miesäänen sointia, ylemmät - naisääntä. Tulosignaalin käyttämän taajuusalueen tulee olla mahdollisimman laaja. Pulssisekvenssiä käytetään usein sellaisena signaalina.
Esimerkki foneemin "ja" tulo- ja syntetisoiduista äänisignaaleista.
Syöte:
Syntetisoitu signaali: