Spektrogramm erstellen: Dieses akustische Analyse-Tool hilft Ihnen zum Beispiel Musik und Raumakustik zu untersuchen. Was es genau aussagt und wie man eine solche Spektralanalyse einfach und kostenlos erstellt, erfahren Sie hier.
Spektrogramm — was ist das?
Ein Spektrogramm zeiht Ihnen drei Dinge an, die wir Ihnen anhand des Videos genauer erklären:
- Amplitude (physikalische Lautstärke)
- Frequenz (die Tiefe oder Höhe des Tones bei einem Sinus)
- Zeit
Wir wissen durch ein Spektrogramm, zu welchem Zeitpunkt welche Frequenz wie stark (Amplitude) vertreten ist. Über die x-Achse von links nach rechts läuft die Zeit. Auf der y-Achse sind die Frequenzen dargestellt. Über die Farben erkennen Sie, wie groß die Amplitude der einzelnen Frequenzen ist. Hierbei ist rot stärker und blau schwächer. Die höchsten Amplituden sind in einem weißen Glühen dargestellt. Sie sehen genau, wann die Stimme einsetzt, wie ihre Frequenzen erst stark variieren, und dann stetig bleiben, bis auf die kurze, hör- und sichtbare, Vertiefung.
Die parallelen Linien sind die einzelnen Partialtöne, aus denen sich die Gesangsstimme zusammensetzt. In unserem Weltmusikarchiv ERSA können Sie traditionelle Musik aus Indien und vielen weiteren Kulturen entdecken.
Spektrogramm erstellen — Frequenzanalyse
Ein Spektrogramm zu erstellen, ist mit dem richtigen Programm kinderleicht. Ein kostenloses und weitverbreitetes Programm für alle möglichen Audio-Anwendungen ist das Audio-Tool Audacity. Hier können Sie auch direkt die Aufnahmen machen, die Sie später analysieren wollen.
Wenn Sie ihre Audiospur in Audacity importiert haben, dann sehen Sie zuerst die Wellenform, wie in der Grafik dargestellt. Beim Namen ihrer Audiospur (rot markiert) fahren Sie ein Dropdown-Menü aus. Hier wechseln Sie die Ansicht von Wellenform zu Spektrogramm. Auch eine kombinierte Ansicht ist möglich. Wenn Sie nach dem Wechsel noch einmal dasselbe Dropdown-Menü aufrufen, können Sie unter Spektrogramm-Einstellungen Ihre eigenen Wünsche für die Darstellung wählen.
Ein Spektrogramm erstellen. Hier zu sehen ist die Wellenform und in Rot markiert der Name der Audiospur. Nach Erstellen des Spektrogramms können Sie in den Spektrogramm Einstellungen verschiedene Parameter verändern. Foto: Roman Stracke
Um die spektrale Verteilung zu beurteilen, bietet sich eine logarithmische Frequenzdarstellung an. Dann haben Oktaven immer den gleichen Abstand. Zusätzlich können Sie den gewünschten Frequenzbereich einstellen und etwas mit der Fenster-Größe für die Fourier-Transformation herumprobieren, bis Sie ein zufriedenstellendes Ergebnis bekommen. Ein großes Fenster verbessert die Frequenzauflösung, während eine kleine Fenster-Größe die Zeitauflösung verbessert. Der optimale Wert hängt vom Audiomaterial und Ihren Analyse-Zielen ab.
In der Systematischen Musikwissenschaft erforschen wir Musik oft mittels Spektralanalyse und künstlicher Intelligenz. Probieren Sie es in unserem musikethnologischen Archiv ESRA aus und erleben Sie computergestützte Musikanalyse in unserer Ausstellung im Museum für Kunst und Gewerbe.