Formant filter - et system af resonansfiltre designet til at generere et talesignal med en given fonetisk struktur . Formantfilteret er en af nøglekomponenterne i systemer til syntese af tale og talelignende signaler.
Formantfilterets struktur er baseret på en forenklet model af stemmekanalen . Ifølge modellen er vokalkanalen en resonator med flere frekvensresponstoppe, hvis frekvenser bestemmer typen af udtalt fonem. Disse frekvensresponstoppe kaldes formanter . Et eksempel på spektret af fonemet "A":
Formantfilteret skaber formantområder i inputsignalets spektrum ved hjælp af flere båndpas- eller fasefiltre, der er forbundet parallelt . Antallet af links i kredsløbet bestemmer rækkefølgen af formantfilteret. Tredje ordens formant filterkredsløb:
For at syntetisere et talesignal, der svarer til et bestemt fonem, er det nødvendigt at justere centerfrekvensen af hvert båndpasfilter i systemet til den tilsvarende formantfrekvens. Tabel over formantfrekvenser for nogle fonemer (de givne værdier for andre stemmer er som regel forskellige):
| fonem | Første formant, Hz | Anden formant, Hz | Tredje formant, Hz |
|---|---|---|---|
| "og" | 270 | 2300 | 3000 |
| "e" | 400 | 2000 | 2550 |
| "en" | 660 | 1700 | 2400 |
| "på" | 640 | 1200 | 2400 |
Indgangshandlingen for formantfilteret kan være forskellige signaler med forskellige klangfarver. Hovedparametrene for inputsignalet er gentagelsesfrekvens og spektrumbredde. Gentagelsesfrekvensen bestemmer tonehøjden for det syntetiserede fonem og spænder fra 200 Hz til 2000 Hz. Samtidig svarer de lavere frekvenser i dette område til klangen på en mandlig stemme, de øverste - til en kvindelig. Det frekvensområde, som indgangssignalet optager, skal være så bredt som muligt. En pulssekvens bruges ofte som et sådant signal.
Et eksempel på input og syntetiserede lydsignaler for fonemet "og".
Input:
Syntetiseret signal: