Spektrogramm

Das Spektrogramm erweitert das Spektrum um die Zeitdimension. Während ein Spektrum den Frequenzgehalt eines einzelnen Moments zeigt, zeigt ein Spektrogramm, wie sich dieser Frequenzgehalt über die Zeit entwickelt. Du kannst Dir ein Spektrogramm als viele nebeneinandergestellte Spektren vorstellen, die von oben betrachtet werden.

Vom Spektrum zum Spektrogramm

Die beiden Ansichten unterscheiden sich in den Achsen, die sie verwenden:

Spektrum Spektrogramm

Waagerechte Achse

Frequenz

Zeit

Senkrechte Achse

Intensität

Frequenz

Darstellung der Intensität

Höhe der Kurve

Farbe (oder Helligkeit)

Darstellung der Zeit

Nicht dargestellt (einzelner Zeitpunkt)

Waagerechte Position

Das Spektrogramm tauscht die Intensitätsachse des Spektrums gegen eine Zeitachse und stellt die Intensität stattdessen durch Farbe dar. Hellere oder kräftigere Farben stehen für stärkere Frequenzanteile, dunklere Farben für schwächere.

Die Anzeige lesen

Was Du in einem Spektrogramm siehst, lässt sich auf einen kleinen Vorrat an Mustern zurückführen:

  • eine helle waagerechte Linie: eine Frequenz, die über die Zeit anhält (ein gehaltener Ton);

  • mehrere parallele waagerechte Linien: die Harmonischen eines musikalischen Tons, bei linearer Skala in gleichen Abständen, bei logarithmischer nach oben hin immer dichter;

  • senkrechte helle Streifen: Momente, in denen viele Frequenzen gleichzeitig erklingen, etwa ein perkussiver Einsatz oder ein stimmloser Konsonant;

  • sanft gewellte Harmonische: Vibrato, die periodische Modulation der Tonhöhe;

  • wandernde Formantbänder: helle Zonen, die über mehrere Harmonische hinweg wandern, typisch für einen Vokalübergang;

  • dunkle Bereiche: Frequenzen, die in diesem Moment wenig oder keine Energie haben.

Warum das Spektrogramm für den Gesang so aussagekräftig ist

Stell Dir einen Sänger vor, der eine Note hält und dann zu einer anderen wechselt:

  • Im Spektrum springen die Spitzen plötzlich an neue Positionen, und die vorherige Note ist verschwunden.

  • Im Spektrogramm erscheinen die Harmonischen der ersten Note als waagerechte Linien und bewegen sich dann zu den neuen Positionen der Harmonischen der zweiten Note. Der Übergang zwischen beiden bleibt erhalten.

Das macht das Spektrogramm zur zentralen Anzeige für die Gesangsanalyse: Es zeigt nicht nur die Noten selbst, sondern auch, wie sich der Sänger zwischen ihnen bewegt, also Registerübergänge, Vibrato, Vokalwechsel und Veränderungen der stimmlichen Klangfarbe.

In VoceVista

Das Spektrogramm ist Teil der Analyzer-Ansicht. Frequenzskala, FFT-Größe, Zeitauflösung und Farbzuordnung beeinflussen alle, was in der Anzeige erscheint. Siehe Analyzer-Einstellungen und den Farbschemaeditor. Wie viel Detail das Spektrogramm höchstens zeigen kann, einschließlich der Auflösung und der maximalen Aktualisierungsrate des Analyzers, erfährst Du auf der Seite Hochauflösender Audiospektrum-Analyzer.