Langzeit-Mittelwertspektrum

Ein einzelnes Spektrum erfasst einen Moment einer Aufnahme, ein gemitteltes Spektrum ein kurzes Zeitfenster. Das Langzeit-Mittelwertspektrum (kurz Langzeitspektrum) geht weiter: Es mittelt Spektren über einen längeren Abschnitt der Aufnahme (oft die ganze Datei oder einen langen markierten Bereich), um den spektralen Fingerabdruck einer Stimme oder eines Instruments insgesamt sichtbar zu machen.

Warum über einen langen Bereich mitteln?

Bei einem kurzen Analysefenster ändert sich das Spektrum ständig: Jede neue Tonhöhe, jeder Vokal und jeder Atemzug ordnet das Bild neu. Ein Langzeit-Mittelwert glättet diese kurzfristigen Änderungen und lässt übrig, was über die Aufnahme hinweg annähernd gleich bleibt: das typische Verhältnis zwischen tiefen und hohen Frequenzen, die Ausprägung (oder das Fehlen) des Sängerformanten, den Rauschanteil der Stimme insgesamt.

Damit ist das Langzeitspektrum immer dann das richtige Werkzeug, wenn es um Stil, Identität oder Ausbildung geht und nicht um eine bestimmte Note:

  • ein stabiles, ruhiges spektrales Bild, das weniger von den jeweils gesungenen Noten abhängt;

  • ein klarerer Blick auf Resonanzmerkmale, die über die gesamte Aufnahme bestehen bleiben, zum Beispiel die Formantballung des Sängerformanten im Bereich von 2,5 bis 3,5 kHz bei ausgebildeten klassischen Stimmen;

  • eine nützliche Grundlage für Vergleiche: zwischen zwei Abschnitten derselben Aufnahme, zwischen zwei Aufnahmen desselben Sängers oder zwischen zwei verschiedenen Sängern.

Was das Langzeitspektrum nicht zeigt

Das Langzeitspektrum mittelt die Intensitäten über die Zeit und verwirft damit alles darüber, wann etwas geschah. Eine Passage mit starkem Vibrato, ein plötzlicher Registerwechsel oder eine melodische Verzierung lösen sich alle im selben Langzeitbild auf. Für solche Phänomene bleibt das Spektrogramm das richtige Werkzeug. Langzeitspektrum und Spektrogramm ergänzen sich: Das Spektrogramm zeigt, was sich ändert, das Langzeitspektrum, was bleibt.

Den zu mittelnden Abschnitt wählen

Die Mittelung ist nur über einigermaßen einheitliches Material sinnvoll. Mittelt man über Stille, fällt das Grundrauschen zu stark ins Gewicht, und mittelt man über sehr unterschiedliches Material (laut und leise, gesungen und gesprochen, zwei verschiedene Vokale), verschwimmen Stile, die man besser getrennt betrachtet. Typischerweise markierst Du eine Passage mit vergleichbarem Material mit einer Bereichs-Markierung und berechnest das Langzeitspektrum nur über diese Markierung.

In VoceVista

Das Langzeit-Mittelwertspektrum ist Teil von VoceVista Pro. Es wird über die aktuelle Auswahl oder über eine Markierung berechnet. Die Einzelheiten der Bedienung findest Du unter Langzeit-Mittelwertspektrum. Wie Du Langzeitspektren verschiedener Markierungen vergleichst, erfährst Du außerdem unter Markierungen. Die eingeblendete geglättete Kurve (siehe Geglättete Kurven und die spektrale Hüllkurve) wird oft zusammen mit dem Langzeitspektrum verwendet, um die Formant-Hüllkurve hervorzuheben.