Analyzer-Einstellungen
Die Seite „Analyzer-Einstellungen“ steuert, wie VoceVista Informationen aus dem Audiosignal gewinnt. Sie legt die Frequenz- und Zeitauflösung von Spektrum und Spektrogramm fest, die Parameter des Algorithmus zur Tonhöhenerkennung und das Profil, das all diese Einstellungen bündelt.
VoceVista führt zwei voneinander unabhängige Analysen des Signals durch. Die Schnelle Fourier-Transformation (FFT) berechnet das Spektrum, also die Intensität jedes Frequenzanteils. Eine separate Tonhöhenerkennung berechnet die Grundtonhöhe. Die beiden Verfahren sind vollständig unabhängig und haben auf dieser Seite jeweils eigene Bedienelemente.
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Die Abtastrate stellst Du auf der Seite Aufnahme-Einstellungen ein. Die meisten Werte auf dieser Seite (Frequenzauflösungen, Zeitfenster, Tonhöhengrenzen) hängen von ihr ab: Eine niedrigere Abtastrate kann die Frequenzauflösung der FFT verbessern, während die Tonhöhenerkennung bei 44100 Hz oder mehr am besten funktioniert (und das EGG bei 48000 Hz). |
Spektralanalyse
Der Abschnitt „Spektralanalyse“ konfiguriert die FFT und das Zeitfenster, über das sie berechnet wird.
Frequenzauflösung
Die Frequenzauflösung ist der kleinste Unterschied (in Hz) zwischen zwei Frequenzen, den der Analyzer unterscheiden kann. Intern wird sie über die FFT-Größe gesteuert, also die Anzahl der Punkte, die in jede Transformation eingehen. Der Dialog zeigt sie aber als Frequenzwert in Hertz an.
Einen umfassenderen Überblick darüber, was eine hohe FFT-Auflösung ermöglicht und wie sie mit Abtastrate und Mikrofonbandbreite zusammenhängt, findest Du auf der Seite Hochauflösender Audiospektrum-Analyzer.
Spektrogrammauflösung
Die Frequenzauflösung des Spektrogramms in der Langzeitansicht. Der Standardwert läuft auf einem modernen Computer flüssig. Sehr hohe Werte (unter einigen Hz) können das Scrollen träge machen. Verringere die Auflösung also, wenn sich das Ziehen des Zeitbereich Schiebers verzögert anfühlt.
FFT-Zeitfenster
Das Zeitfenster bestimmt, wie viel Audio in jede FFT-Aktualisierung eingeht, und damit den Kompromiss zwischen Zeitauflösung und Frequenzgenauigkeit. Ein längeres Fenster verbessert die Frequenzgenauigkeit, während ein kürzeres Fenster schnellere zeitliche Veränderungen zeigt.
In der Auswahlliste legst Du fest, wie Du das Fenster angibst:
- Aktualisierungen pro Sekunde
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Wie viele Aktualisierungen des Spektrums pro Sekunde (z. B. 12). Größere Werte bedeuten ein kürzeres Fenster und eine bessere Zeitauflösung.
- Millisekunden
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Die Dauer des Analysefensters in Millisekunden (z. B. 83 ms).
- Maximale Frequenzauflösung
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Verwendet automatisch das längstmögliche Fenster für die gewählte Frequenzauflösung. Damit arbeitet der Analyzer mit der höchsten Frequenzgenauigkeit, die Deine FFT-Größe zulässt.
Ein Beispiel: Bei einer Abtastrate von 44100 Hz und einer FFT-Größe von 8192 Punkten beträgt das maximale Fenster etwa 185,8 ms, also etwa 5,4 Aktualisierungen pro Sekunde.
Zeitfenster verknüpfen
Wenn diese Option aktiviert ist, verwenden das Spektrogramm und das Kurzzeitspektrum dasselbe Zeitfenster. Deaktiviere sie, um das Zeitfenster des Spektrums unabhängig vom Spektrogramm einzustellen. Das ist nützlich, wenn Du in der Kurzzeitansicht eine hohe zeitliche Präzision möchtest, das Spektrogramm aber mit einem gröberen Fenster arbeiten soll.
Spektrum-Mittelung
Das Kurzzeitspektrum wird während Aufnahme und Wiedergabe über dieses gleitende Zeitfenster gemittelt, um Flackern zu verringern. Kürzere Dauern lassen das Spektrum schneller auf plötzliche Änderungen reagieren, flackern aber stärker. Längere Dauern sind stabiler, reagieren aber langsamer.
Langzeitspektrum-Überlappung
Das Langzeit-Mittelwertspektrum (Langzeitspektrum) wird berechnet, indem viele Spektralausschnitte aus einem ausgewählten Zeitbereich gemittelt werden. Diese Einstellung legt fest, wie viele Ausschnitte pro Sekunde verwendet werden. Höhere Werte ergeben ein glatteres Langzeitspektrum, erfordern aber mehr Rechenaufwand.
FFT Fensterfunktion
Das FFT-Verfahren erfordert, dass das Eingangssignal mit einer Fensterfunktion gefiltert wird, um spektrale Leckeffekte zu vermeiden. Eine Erläuterung findest Du unter en.wikipedia.org/wiki/Window_function.
Für VoceVista funktioniert das Standardfenster Dolph-Tschebyschow sehr gut und ergibt einen nutzbaren Dynamikumfang von etwa 100 Dezibel. Ändere es nur, wenn Du Fensterfunktionen und ihre jeweiligen Vor- und Nachteile verstehst.
Grundtonerkennung
Der Abschnitt „Grundtonerkennung“ konfiguriert den Algorithmus zur Tonhöhenerkennung. Er läuft parallel zur FFT und erzeugt die Grundtonhöhenkurve, die über dem Spektrogramm angezeigt wird.
Tonhöhenerkennungs-Zeitfenster
Die Länge des Audioabschnitts, der in den Tonhöhenalgorithmus eingeht. Die Auswahlliste zeigt sowohl die Anzahl der Samples als auch die daraus folgende niedrigste erkennbare Frequenz (ein Fenster von 1024 Samples bei 44100 Hz reicht bis hinunter zu etwa 43,1 Hz).
Längere Zeitfenster erweitern die Reichweite des Algorithmus zu tieferen Frequenzen, verringern aber, wie schnell er Änderungen folgen kann. Der Standardwert ist für die meisten Situationen geeignet.
Frequenzbereich
Mindestklarheit
Die Mindestsicherheit in Prozent, die der Algorithmus erreichen muss, damit ein Tonhöhenergebnis als gültig gilt. Höhere Werte verwerfen mehrdeutige Erkennungen, während niedrigere Werte mehr akzeptieren, allerdings mit mehr Fehlerkennungen.
Minimale Intensität
Der Mindestpegel (in dB), den ein Signal haben muss, damit ein Tonhöhenwert zählt. Leisere Signale werden ignoriert, auch wenn ihre Klarheit die obige Prüfung besteht. So erzeugt Hintergrundrauschen in stillen Passagen keine falschen Tonhöhenverläufe.
Harmonischen Grundton bevorzugen
Wenn diese Option aktiviert ist, versucht die Tonhöhenerkennung, die Frequenz des Grundtons harmonischer Klänge zu finden, statt einfach die lauteste Harmonische zu melden. Das ist die richtige Wahl für die Analyse von Musikinstrumenten und der Singstimme, bei denen der Grundton oft schwächer ist als die höheren Harmonischen.
Profil
Ein Profil fasst alle Einstellungen dieser Seite zu einer benannten Konfiguration zusammen, zwischen denen Du mit einem Klick wechseln kannst.
Standardprofile
VoceVista wird mit vier integrierten Profilen ausgeliefert, die auf verschiedene Arten von Material abgestimmt sind:
- Gesang - Schmalband
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Der Standard. Schmalband-Spektrogramm (FFT mit 8192 Punkten), optimiert, um die Harmonischen der Singstimme darzustellen. Die Tonhöhenerkennung arbeitet mit 50 Hz in einem Bereich von 65 Hz bis 1400 Hz, „Harmonischen Grundton bevorzugen“ ist aktiviert.
- Stimme – Breitband
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Dieselben Frequenzeinstellungen wie bei Schmalband, aber mit einer viel höheren Aktualisierungsrate des Spektrogramms (300 / s). Das kürzere Analysefenster hebt einzelne Glottiszyklen und Formantübergänge hervor, auf Kosten der Frequenzauflösung.
- Sprache
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Dasselbe Fenster wie bei Schmalband, aber mit strengerer Tonhöhenerkennung: Die Klarheitsschwelle ist auf 85 % angehoben und der Frequenzbereich auf 65 Hz bis 400 Hz eingeengt, sodass die Tonhöhe von Vokalen zuverlässig erkannt und stimmlose Abschnitte verworfen werden.
- Gongs / Klangschalen
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Ultra-Schmalband: Die FFT-Größe wird auf ihr Maximum (131072 Punkte) gesetzt, für die höchstmögliche Frequenzgenauigkeit bei langen, nicht-harmonischen Ausklängen. „Harmonischen Grundton bevorzugen“ ist ausgeschaltet, damit die Tonhöhenerkennung dem stärksten Teilton folgt, statt einen fehlenden Grundton zu erraten.
Profil verwalten
Die Schaltfläche Profil verwalten neben der Profilauswahl öffnet ein Menü mit den verfügbaren Aktionen:
- Neu laden
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Verwirft die Änderungen, die Du auf dieser Seite vorgenommen hast, und lädt die gespeicherten Werte des aktuell ausgewählten Profils neu.
- Speichern
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Speichert die aktuellen Werte im ausgewählten Profil.
- Umbenennen…
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Benennt das aktuelle Profil um oder speichert es unter einem neuen Namen, um eine benutzerdefinierte Kopie zu erstellen.
- Löschen
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Entfernt das aktuell ausgewählte benutzerdefinierte Profil. Integrierte Profile können nicht gelöscht werden.
Beim Wechsel des Profils werden alle Einstellungen dieses Profils auf einmal übernommen. Profile sind daher der schnellste Weg, den Analyzer auf eine andere Art von Material abzustimmen.