フォルマントから母音推定ができる理由

質問

第一フォルマントと第二フォルマントから母音を判別できることは分かったのですが、
1．なぜ第一フォルマントと第二フォルマントからわかるのか。
2．第一フォルマントと第二フォルマントそれぞれの意味について

すこし質問が抽象的になりましたが、分かる方がいればお願いします。

回答No.1

sinisorsa

＞第一フォルマントと第二フォルマントから母音を判別できることは分かったのですが、
どのように分かったのですか。これが分かれば、
＞1．なぜ第一フォルマントと第二フォルマントからわかるのか。
は分かるでしょう。

たとえば、横軸に第1フォルマント周波数、縦軸に第2フォルマンと
周波数をとって、多数の人の音声の分析結果をプロットしてみたら
各母音がまとまりのある分布をしていたからだと思います。

＞2．第一フォルマントと第二フォルマントそれぞれの意味について
声帯から口までの声の通り道（声道）の音声の伝達特性に現れる
山の周波数（フォルマント周波数）を低い方から、順に第1、第2、
第3、・・・と番号を付けているだけです。
声道の形状により、伝達特性が変わります。
母音/i/のときには、舌先が声道の口に近い方で、声道の狭めを
作ります。このときは、第1フォルマントが低く、第2フォルマント
が高くなります。/a/のときには、舌は後方に下がり、後方に狭めを
作ります。このとき、第1、第２フォルマントは１kHz前後に位置します。
中性母音（声道の断面積が一様）のときには、フォルマントは
約５００Hzから約１０００Hz間隔で、並びます。
このように、発声するときの声道の形状とフォルマント周波数との
間に物理学的（音響学的）対応関係があるのです。
第１と第２だけでは、判別の精度はあまりよくありません。
伝達特性全体で比較するか、それと同等のパラメータの比較を
することで判別が行われています。