Formanti consonanti
Consonanti sonore come nasali e laterali hanno anche forme specifiche del tratto vocale che sono caratterizzate dalle frequenze delle formanti. Differiscono dalle vocali in quanto nella loro produzione il tratto vocale non è un singolo tubo. C’è un ramo laterale formato quando il tratto nasale è accoppiato con il tratto orale, o, nel caso dei laterali, quando il tratto orale stesso è ostruito nel centro. L’effetto di questi rami laterali è che le ampiezze relative delle formanti sono alterate; è come se una o più delle possibili variazioni sovrapposte della pressione dell’aria fossero state diminuite perché erano state intrappolate nella cavità formata sul lato. Nasali e laterali possono quindi essere specificati in termini di frequenze formanti, proprio come le vocali. Ma in una specifica completa di queste consonanti devono essere date anche le ampiezze relative delle formanti, perché non sono completamente prevedibili.
Altre consonanti sonore come le fermate e le approssimanti (semivowel) sono più simili alle vocali in quanto possono essere caratterizzate in parte dalle frequenze risonanti—le formanti—delle loro forme del tratto vocale. Differiscono dalle vocali in quanto durante una chiusura di arresto vocale c’è pochissima energia acustica, e durante la fase di rilascio di uno stop e l’intera articolazione di un semivowel le forme del tratto vocale stanno cambiando relativamente rapidamente. Questi movimenti di transizione possono essere specificati acusticamente in termini di movimenti delle frequenze formanti.
I suoni senza voce non hanno una forma d’onda periodica con una frequenza fondamentale ben definita. Tuttavia, alcune sensazioni di tono accompagnano le variazioni della pressione dell’aria causate dal flusso d’aria turbolento che si verifica durante una fricativa senza voce, o nella fase di rilascio di un arresto senza voce. Questo perché le variazioni di pressione sono tutt’altro che casuali. Durante la prima consonante in mare questi hanno la tendenza ad essere ad una frequenza centrale più alta, e quindi un tono più alto, che nella pronuncia della prima consonante in she. C’è anche una differenza nell’ampiezza media della forma d’onda in diversi suoni senza voce. Tutti i suoni senza voce hanno molta meno energia—cioè un’ampiezza minore-rispetto ai suoni espressi pronunciati con lo stesso grado di sforzo. A parità di altre condizioni, le fricative in sin e shin hanno più ampiezza—cioè sono più forti—di quelle in thin e fin.
In sintesi, i suoni vocali sono abbastanza ben definiti da nove fattori acustici. I primi tre fattori includono le frequenze dei primi tre formanti; questi sono responsabili della maggior parte delle informazioni nel discorso. Caratterizzando la forma del tratto vocale, queste frequenze formanti specificano vocali, nasali, laterali e i movimenti di transizione nelle consonanti sonore. Le frequenze della quarta e delle formanti superiori non variano in modo significativo. Il quarto fattore è la frequenza fondamentale-grosso modo, il tono – dell’impulso della laringe nei suoni espressi, e il quinto, l’ampiezza—grosso modo, il volume—dell’impulso della laringe. Questi ultimi due fattori rappresentano le informazioni soprasegmentali; ad esempio, variazioni di stress e intonazione. Distinguono anche tra suoni espressi e senza voce, in quanto questi ultimi non hanno ampiezza dell’impulso della laringe. La frequenza centrale dei rumori sibilanti ad alta frequenza nei suoni senza voce costituisce il sesto fattore acustico, e il settimo è l’ampiezza di questi rumori ad alta frequenza. Questi due fattori caratterizzano le principali differenze tra i suoni senza voce. In descrizioni più accurate sarebbe necessario specificare più della semplice frequenza centrale del rumore nei suoni fricativi. L’ottavo e il nono fattore includono le ampiezze del secondo e del terzo formante rispetto al primo formante; le ampiezze dei formanti nel loro insieme sono determinate dall’ampiezza dell’impulso della laringe. Questi ultimi fattori sono i meno importanti in quanto trasmettono solo informazioni supplementari su nasali e laterali.