Geglättete Kurven und die spektrale Hüllkurve

Ein Spektrum ist von Natur aus zackig: Jede Harmonische der gesungenen Note erscheint als scharfe Spitze, mit tiefen Tälern dazwischen. Meist wollen wir aber nicht die einzelnen Harmonischen sehen, sondern die Hüllkurve darunter: die sanften Hügel und Täler, in denen sich die Resonanzen des Vokaltrakts spiegeln. Die geglättete Kurve macht diese Hüllkurve sichtbar.

Was die geglättete Kurve zeigt

Der Filter des Vokaltrakts formt die Quelle, indem er Frequenzen in der Nähe jeder Resonanz verstärkt und weiter entfernte Frequenzen abschwächt. Die Harmonischen, die auf diesem Filter aufsitzen, übernehmen seine Form: Eine Harmonische, die nahe einer Resonanzfrequenz liegt, kommt laut heraus, und eine, die zwischen Resonanzen liegt, leise.

Das ungeglättete Spektrum zeigt die Harmonischen und den Frequenzgang des Filters miteinander vermischt. Die geglättete Kurve blendet die Harmonischen aus und lässt den Frequenzgang des Filters übrig: die spektrale Hüllkurve. Eine geglättete Kurve zu lesen kommt daher dem direkten Ablesen des Vokaltrakts viel näher:

  • Ein Buckel in der geglätteten Kurve ist ein Formant, unabhängig davon, welche Harmonische gerade darauf fällt.

  • Die Form der Kurve zwischen den Formanten spiegelt die Gesamtbalance der Stimme wider: hell, warm, verhaucht, tragend.

  • Zwei Sänger, die denselben Vokal singen, erzeugen geglättete Kurven, deren Hauptbuckel an ähnlichen Stellen liegen, selbst wenn sie auf unterschiedlichen Tonhöhen singen.

Wie die Glättung funktioniert

VoceVista erzeugt die geglättete Kurve durch Tiefpassfilterung des Spektrums: Bei jeder Frequenz wird der angezeigte Wert über ein kleines Fenster benachbarter Frequenzen gemittelt. Die Breite dieses Fensters, der Radius, bestimmt, wie viel Detail erhalten bleibt:

  • Ein schmaler Radius lässt einen Großteil der harmonischen Details bestehen und glättet nur sehr lokale Zacken.

  • Ein breiter Radius glättet über die Harmonischen hinweg und lässt nur die langsam verlaufende Hüllkurve übrig.

Der richtige Radius hängt davon ab, was Du sehen willst. Um Formanten über eine gesungene Phrase hinweg zuverlässig zu verfolgen, muss sich die Glättung an die Tonhöhe anpassen: Bei höheren Tonhöhen liegen die Harmonischen weiter auseinander, also muss das Glättungsfenster entsprechend breiter sein. VoceVista lässt Dich den Radius deshalb als Prozentsatz der aktuellen Tonhöhe angeben, was für die meisten pädagogischen und analytischen Aufgaben die richtige Einstellung ist. Ein Radius als feste Anzahl Hertz steht ebenfalls zur Verfügung und ist nützlich, wenn Du innerhalb eines festen Frequenzbandes gleichbleibend glätten willst.

Wann Glättung hilft und wann sie verdeckt

Glättung ist am nützlichsten, wenn Du den Anteil des Vokaltrakts am Signal suchst: Formanten, Vokalidentität, Klangfarbe. Weniger nützlich ist sie, wenn Du einzelne Harmonische sehen willst (Tonhöhe, Intonation, Registerübergänge im Detail). Eine gängige Arbeitsweise ist, beide Ansichten verfügbar zu halten und zwischen ihnen umzuschalten oder die geglättete Kurve über dem ungeglätteten Spektrum einzublenden.

In VoceVista

Die geglättete Kurve aktivierst Du in den Anzeigeeinstellungen, getrennt für das Kurzzeitspektrum und für das Langzeitspektrum bzw. die über Markierungen gemittelten Spektren. Den Glättungsradius und seine Bedeutung (relativ zur Tonhöhe oder absolut in Hz) stellst Du an derselben Stelle ein (siehe Radius).