TON PODSTAWOWY

/CZĘSTOTLIWOŚĆ PODSTAWOWA GŁOSU, FORMANT ZEROWY/

ang. fundamental frequency

Składowa częstotliwość tonu krtaniowego, dźwięku złożonego, powstającego w krtani, odpowiadająca bezpośrednio częstotliwości drgań fałdów głosowych. W akustyce bywa określana również mianem formantu zerowego i oznaczana symbolem F0. Mierzona jest w cyklach na sekundę i wyrażana w hercach (Hz).

Ton podstawowy przyjmuje różne wartości w zależności od rodzaju głosu. Jego średnia wartość podczas konwersacji wynosi 120 Hz dla mężczyzn, 220 Hz dla kobiet i około 330 Hz dla dzieci w wieku 10 lat (dane dla języków europejskich). Maksymalna rozpiętość częstotliwości podstawowej podczas przeciętnej rozmowy waha się w przedziale 50–250 Hz w przypadku głosów męskich i 120–480 Hz u kobiet. W mowie zmiany wysokości tonu podstawowego sięgają zazwyczaj jednej oktawy, natomiast w śpiewie (zwłaszcza w przypadku głosów szkolonych) jego rozpiętość jest znacznie większa i obejmuje dwie, a nawet trzy i więcej oktaw (np. przeciętny zakres szkolonego sopranu koloraturowego wynosi 245–1480 Hz).

W analizie akustycznej mowy przebieg tonu podstawowego ilustrowany jest za pomocą intonogramu (ang. pitch contour). Rysunek 1 przedstawia oscylogram (na górze), intonogram (w środku, kropkowane krzywe) oraz spektrogram (na dole) wyrazu sieci. Częstotliwość podstawowa pojawia się w segmentach artykulacyjnie dźwięcznych (w tym wypadku są to samogłoski [e] oraz [i]), natomiast jest nieobecna w przypadku bezdźwięcznych (w analizowanym przykładzie są to segmenty odpowiadające spółgłoskom [ɕ] oraz [t͡ɕ]). Jej minimalne i maksymalne wartości zawierają się w przedziale od 98 do 127 Hz, ponieważ wyraz został zrealizowany przez mężczyznę.

Oscylogram, intonogram i spektrogram wyrazu sieci
Ryc. 1. Oscylogram, intonogram i spektrogram wyrazu sieci. Źródło: opracowanie własne.

Percepcyjnym odpowiednikiem zmian tonu podstawowego w dłuższej wypowiedzi jest intonacja (subiektywne odczucie zmian wysokości głosu, melodii mowy), a w przypadku pojedynczych segmentów jego obecność związana jest z dźwięcznością. 

Literatura:

W. Jassem: Podstawy fonetyki akustycznej, Warszawa 1973.

J. Laver: Principles of phonetics, Cambridge 1994.

J.M. Pickett: The Acoustics of Speech Communication, Boston 1999.

B. Szczepankowski: Fonetyka akustyczna, audytywna i wizualna, Warszawa 1985.