Таким образом, легкие дают нам воздух, голосовые связки формируют из него некую несущую частоту, называемую частотой основного тона, а язык и губы формируют конечные звуки. В процессе участвуют даже верхние и нижние зубы. Поэтому произнесение звонких согласных детям и старикам дается труднее, чем глухих.
Поскольку получаемый таким образом звук — это волна, которая накладывается на другую волну — тот самый основной тон, формируемый легкими и голосовыми связками, то наступают моменты, когда эти волны входят в резонанс.
В это мгновение индивидуальные особенности человеческого организма выражены наиболее ярко. Звуковая частота, на которой происходит совпадение, называется формантой. Качественная звукозаписывающая аппаратура позволяет зафиксировать при произнесении, например, звука "И" до пяти формант. При этом у среднего мужчины первая форманта будет располагаться в районе 240 плюсминус 100 герц, вторая в районе 2250-2500 герц, третья в районе 3200, а четвертая около 3600. Пятая форманта будет ясно и четко зафиксирована уже не у каждого мужчины, если он, конечно, не Сергей Пенкин. При этом на одном и том же звуке "И" мы получим разные частотные значения в зависимости от того, ударным или безударным в слове он является, и даже в зависимости от того, какая, например, согласная перед, а какая после звука "И" в слове.
Сочетание "согласная-гласная-согласная" называется триадой, именно такие сочетания и подвергаются анализу. Точно вымеренная совокупность частот у одинаковых триад будет для каждого человека индивидуальной.
Другими важными индивидуальными характеристиками являются длительность каждого звука, измеряемая в миллисекундах, и амплитуда звуковых колебаний или попросту сила звука, которая выражается в децибелах. Естественно, что, имея в распоряжении достаточно длинную запись и перемерив все эти индивидуальные характеристики для каждого из звуков, мы получим огромное количество цифр, которые и будут характеризовать акустические особенности речи конкретного индивидуума. И если сравнить их с точно такими же, вычисленными для фонограммы, на которой записана речь неизвестного, то мы легко отличим, когда говорит пародист Максим Галкин, а когда актриса, телеведущая и просто манерная женщина Рената Литвинова.
Но на этом наше разбирательство с особенностями звуковой волны не закончено. Пока мы анализировали только звуки, а теперь попробуем прикинуть, что может дать нам звуковая волна в целом. Вопервых, если мы имеем две абсолютно одинаковые фразы, одна из которых сказана неизвестным, а другая подозреваемым, то их, представленных в графическом виде (например, в виде осциллограммы), можно банально наложить друг на друга в любом графическом редакторе. И сравнить. Недостаток этого метода в том, что нужно искать именно одинаковые фразы, причем достаточно длинные, для наглядности. Во-вторых, метод можно усовершенствовать. Мы ведь помним про частоту основного тона, которая формируется легкими и голосовыми связками и которая тоже индивидуальна для каждого человека. Теперь представим звуковую волну в виде кривой на графике, где по оси Х откладывается время, а по оси У — амплитуда колебаний. Продолжая вспоминать школу, прикинем, что для определения площади под этой кривой нужно вычислить интег рал.
