A new, automated, way to measure vowel formants: Formant detection based on Locally Optimized Spectra

Abstract

Het timbre van een klank wordt meestal weergegeven met zijn formanten. Deze formanten worden bijna altijd gemeten met Linear Predictive Coding (FD_LPC), ook al heeft deze methode nadelen. Dit artikel introduceert een alternatieve methode: formantdetectie gebaseerd op lokaal geoptimaliseerde spectra (FD_LOS). We beschrijven de methode, die geïmplementeerd is als een Praat script. Daarna testen we de methode op basis van 36 constante Nederlandse klinkers door de eerste twee formanten te vergelijken 1) geschat met visuele inspectie van de spectra en berekend met 2) FD_LOS en 3) FD_LPC. Ook testen we de methode door de eerste twee formanten te vergelijken berekend met FD_LOS en FD_LPC voor 475.947 klanken uit drie spraakcorpora, één met informele gesprekken in het Nederlands, één met interviews in het Mandarijn, en één met Engelse zinnen voorgelezen door moedertaalsprekers van het Nederlands. De resultaten laten zien dat de FD_LOS suboptimaal is voor het schatten van de tweede formant. Daarentegen scoort de methode ongeveer net zo goed als FD_LPC voor het schatten van de eerste formant, zonder dat daarvoor parameters ingesteld hoeven te worden. Ten slotte blijkt LOS veel beter dan LPC in staat formanten te detecteren die het resultaat zijn van nasaliteit. De FD_LOS-methode is verder onderzoek waard.