Formant

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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, la phonétique et de l'acoustique. Il y a plusieurs définitions du mot « formant » (résonances du conduit vocal, pôles, etc.).

Spectrogramme des voyelles [i, u, ɑ] en anglais américain, montrant les formants F1 et F2.

Spécificités physiques et mesure[modifier | modifier le code]

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 formant correspondent à des maximas, des pics d'intensités. 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[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

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 français Écriture

phonologique (API)

Écriture

orthographique

Mot-clef Formant F1 (Hz) Formant F2 (Hz) Formant F3 (Hz) Bruit additionnel
Phonèmes à Formants :
Voyelles orales antérieures
/i/ "i" lit 250 2250 3000
/e/ "é" télé 400 2050 2650
/ε/ "è" règle 600 1750 2600
/a/ "a" sac 750 1450 2600
Voyelles orales centrales
/y/ "u" lune 250 1750 2150
/∂/ "e" ce 550 1550 2550
/ø/ "eu" feu 350 1350 2250
/œ/ "oe" fleur 500 1350 2350
Voyelles orales postérieures
/u/ "ou" poule 300 750 2300
/o/ "au" vélo 350 750 2550
/o ouvert à gauche/ "o" pomme 500 1050 2550
/α/ "â" pâte 700 1250 2700
Voyelles nasales
/œ tildé/ "un" un 600 1350 2400
/ε tildé/ "in" pain 700 1500 2650
/α tildé/ "an" gant 750 1250 2400
/o ouvert à gauche et tildé/ "on" ballon 500 1250 2550
Semi-voyelles ou Semi-consonnes
/j/ "y" fille 250 2250 3000
/u avec jambage à droite/ "u+" huit 250 1750 2150
/w/ "w" poisson 300 750 2300
Consonnes occlusives nasales
/m/ "m" mur 300 1300 2300 Explosion du "p" ou "b"
/n/ "n" nœud 350 1050 2300 Explosion du "t" ou "d"
/n avec jambage à gauche/ "gn" ligne 350 1000 2400 Explosion du "t" ou "d"
/η/ "nk/ng" parking 350 1050 2000 Explosion du "k"/"g"
Consonnes fricatives liquides
/l/ "l" lampe 350 1700 2500 Friction très faible
/R renversé/ "r" roue 550 1300 2300 Friction très faible
/R/ "rrr" terre 550 1300 2300 Friction très faible
Phonèmes sans Formants :
Consonnes occlusives orales
/p/ "p" pile Explosion moyenne, registre grave
/b/ "b" bol Explosion moyenne, registre grave
/t/ "t" table Explosion faible, registre aigu
/d/ "d" dé Explosion faible, registre aigu
/k/ "k" cadeau Explosion forte, registre medium
/g/ "g" gâteau Explosion forte, registre medium
Consonnes fricatives non liquides
/f/ "f" flûte Friction faible
/v/ "v" valise Friction faible
/s/ "s" citron Friction forte
/z/ "z" maison Friction forte
/∫/ "ch" chat Friction forte
/3/ "j" jupe Friction forte
/h/ "h aspiré" hop Friction forte
/x/ "J" Juan Carlos Friction forte
Triangle des voyelles avec les axes F1 et F2

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 (« mimophonies restreintes »), paru chez Seuil.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]