Klanganalyse

  • Hallo,


    hier gehts weiter. Nett, dass ihr mir gefolgt seid.
    Will man in Aeolus die Möglichkeit nutzen, Register selbst zu gestalten, gerät man mit Probieren schnell ins Uferlose. Man sollte schon ein Gefühl dafür entwickeln, wie die Spektren realer Register aussehen, damit man auch weiss was man tut beim Drehen an den Aeolus Parametern. Also brauchen wir ein Werkzeug, mit dem wir die Spektren Sichbar machen können. Das Programm "Sounds" von der FU Berlin ist ein einfaches, kostenloses, für unsere Zwecke völlig ausreichendes Programm. Hier nochmal der Link:
    http://didaktik.physik.fu-berlin.de/sounds/
    (Liebe Moderatoren nicht schimpfen, bitte berichtigen!)
    Mit diesem (Windows-) Programm kann man .wav und andere Audiodateien einlesen, sich einen passenden Abschnitt heraussuchen und den analysieren. Wenn die Probe gut gewählt ist, erhält man ein schönes Spektrum, d.h. eine Darstellung der Amplitude (hier in dB, und so brauchen wir es auch) in Abhängigkeit von der Frequenz (der Bezug zu Noten ist am oberen Rand zu sehen). Wenn alles gut gelaufen isterhält man eine Folge von Peaks, die bei linearer Frequnzachse alle im gleichen Abstand liegen. Sie stellen die Amplitude der Grund- und Oberwellen dar. Und genau das sind die Werte, die wir im Aeolus Registereditor einstellen müssen. Aber wie, das gehört wieder in den Thread "die Klangparameter von Aeolus". Und damit wir das Bild auch hier vor Augen haben, nochmal der Screenshot von Sounds. Falls Interesse besteht, bin ich auch bereit, zu all diesen Fragen eine Art WIKI zu erstellen, damit meine Beiträge nicht so schrecklich überquellen und immer den Rahmen des üblichen sprengen.


    Viel Vergnügen beim Experimentieren wünscht


    hanko

  • Hallo, da ich festgestellt habe, dass schon Interesse an "Sounds" besteht, folgen ein paar (hoffentlich) hilfreiche Tips zum Einsatz von Sounds. leider noch völlig wirr und unsortiert. aber mit der Zeit bringen wir da auch noch Ordnung rein.


    - In dem Download Archiv sind einige Klangproben enthalten, die ideal sind, um sich mit Sounds vertraut zu machen und sogar als Einstieg in die Klanganalyse geeignet. Das von mir ins Forum gestellte Beispiel stammt aus der Datei "Trompete-Tonleiter-192kHz.wav" und wird im Folgenden auch als Beispiel behandelt.


    - Wie üblich kann man mit Datei/Öffnen eine zu analysierende Datei in Sounds laden. Sie erscheint dann in voller Länge im oberen, schmalen Fenster als Schwingungsform Darstellung. Da bei der Länge die Auflösung nicht ausreicht, sieht man bei der Beispieldatei nur eine Ladung "roter Kleckse", die jeweils zu einem Ton der gespielten Tonleiter gehören. Man kann nun durch horizontales Ziehen ein ganz schmales Stück (max 1mm) in einem Klecks auswählen. Dieser Bereich erscheint nun sehr stark vergrößert im zweiten (mittleren) Fenster. Es sollte jetzt der Schwingungsverlauf zu erkennen sein. Wenn nicht, neu versuchen und einen noch kleineren Ausschnitt im ersten Fenster wählen. Hat man ein geeignetes Stück ausgewählt, sollten die einzelnen Perioden der Schwingung alle nahezu gleich aussehen.


    - Aus diesem Fenster wählen wir jetzt wieder durch ziehen ein möglichst langes Stück aus. Vermutlich erscheint jetzt sofort im unteren Fenster das Spektrumn nämlich die Darstellung der Amplitude über der Frequenz.


    Um weitermachen zu können, muss ich jetzt erst ein WinXP in einer virtuellen Box installieren, damit ich ratz-fatz zwischen Windows und Linux wechseln kann. Sonst habe ich schon wwieder vergessen was ich schreiben wollte.
    Wird fortgesetzt


    hanko

  • hallo du Nachteule,


    und singen sollst du um die Zeit auch nicht mehr, das mögen die Nachbarn nicht so gern -- Spass beiseite.


    Wenn du die Frequenz möglichst genau wissen willst, solltest du die Daten (Frequenzspektrum) exportieren. dazu im Menü Daten / exportieren klicken. In der Zwischenablage landet die vollständige Wertetabelle des Spektrums, die sich dann in ein Kalkulationsblatt (z.B. Excel) einfügen lässt. Vorsicht, die Tabelle enthält tausende Frequenzen mit den zugehörigen dB Werten und ist entsprechen schwer zu überschauen. Aber in Excel kann man sie ja weiter auswerten. Ich plane z.B. eine automatische Suche nach den Maxima, die dann zum Schluss eine kurze Liste der Oberwellen mit den zugehörigen dB Werten liefert und die den Ausgang für die Eingabe in den Registereditor von Aeolus bilden kann. Das interessiert dich aber wohl weniger, vermutlich bist du mehr daran interessiert, genau zu wissen wie hoch du kommst. Das wäre die Frequenz des ersten Peaks. Der wird höher aufgelöst, wenn du die Anzeigeeinstellungen des unteren Fensters auf einen schmalen interessierendenFrequenzbereich eingrenzt (rechte Seite).


    Ich arbeite grade an einer Bedienungsanleitung für Sounds, die aber noch rudimentär ist. Um schnell zwischen dem Forum (Linux) und Sounds (WinXP) wechseln zu können, habe ich gestern WinXP in einer virtuellen Maschine unter Linux installiert und muss jetzt noch Sounds installieren. Danach kann ich Forum und Sounds gleichzeitig auf dem Schirm haben und muss nicht immer runterfahren und von der anderen Platte booten. Wenn ich angekommen bin habe ich schon wieder vergessen, was ich machen wollte...


    Deine Anwendung "Analyse der eigenen Stimme" ist natürlich auch sehr interessant. Und sie passt voll in diesen Thread! (Auch wenn sie wenig mit Aeolus zu tun hat). Mach weiter!


    Ach so: Wo kann man sich denn die Frequenz des Maximums anzeigen lassen?
    Falls du gern die die Zahlen bei den Peaks stehen haben möchtest (was praktisch wäre), habe ich dazu noch keine Möglichkeit entdeckt. Falls es nicht vorgesehen ist, würde es eine Programmänderung mit merklichem Aufwand bedeuten, die ich im Augenblick nicht reinstecken möchte. Der Weg über Excel scheint mir ein brauchbarer Kompromiss zu sein


    hanko

  • Noch cooler!
    Hab mal die "Stimmgabel-Datei" heruntergeladen und nach deiner Anweisung in Excel (in meinem Fall Open-Office Calc) übertragen, dann nach Amplitude sortiert. Das soll ja angeblich ein 440 Hz A sein, bei mir kommt aber 445,2 Hz raus :-O
    Ist das jetzt normal oder hab ich was falsch gemacht?

  • Hallo chillissimo,


    jetzt geht es ins Eingemachte. Wir haben noch nicht über die einzustellenden Parameter gesprochen, denn davon hängt sehr stark die Genauigkeit der Analyse ab. Ich habe zwar im Augenblick Sounds in der Box am Laufen, aber ich habe Schwierigkeiten die Screenshots aus dem Virtuellen Maschine (WinXP) in Linux reinzukriegen um sie zu bearbeiten und in die Anleitung einzufügen. Spiel einfach vorerst mal mit den Parametern herum, bis ich dir was Genaueres sagen kann. Ich fürchte aber, das kann ein paar Tage dauern. Melde mich natürlich sobald ich was weiß.


    Der Grund für die offensichtliche Ungenauigkeit liegt darin, dass das Frequenzspektrum (auch wenn es so schön kontinueirlich aussieht) in Wirklichkeit nur einzelne diskrete Frequenzen enthält. Fällt die Stimmgabelfrequenz exakt auf eine der enthaltenen Frequenzen, wird sie auch exakt angezeigt. Lieg sie aber zwischen 2 Werten können natürlich nur die enthaltenen Werte angezeigt werden, d.h. einer der beiden benachbarten Werte (der, dem wahren Wert am nächsten liegt) wird als Maximum angezeigt. (so steht er natürlich auch in der Tabelle) durch geschickte Wahl von FFT Größe, Länge des Ausschnitts und noch mehr kann man den Fehler minimieren. Den letzten Rest schafft dann eine Interpolation. Wählt man die Darstellung so, dass der Peak stark vergrößert dargestellt wird, kann man vermutlich erkennen, dass die "Spitze abgeschnitten" erscheint. So als hätte jemand mit der Schere schräg von rechts oben nach links unten die äußerste Spitze abgeschnitten. Man kann den Punkt der Spitze aber ermitteln, indem man die an den "Schnitt" grenzenden Teile der Kurve nach oben verlängert. irgendwo schneiden sich die beiden. Diesen Punkt kann natürlich mathematisch berechnen und der sollte ziemlich genau bei 440 Hz liegen. Reicht die das vorerst als Erklärung? Wenn nicht, melde dich, aber die ausführliche Erläuterung dürfte dann einige Tage warten.


    hanko

  • Unter Linux eignet sich audacity sehr gut zur Klanganalyse. Es ist schon in Ubuntu-Studio enthalten und erlaubt auch, das Spektrum zur Nachbearbeitung zu exportieren. Außerdem kann man verschiedene Fenster (empfehlenswert Blackman-Harris) einstellen.


    Hanko