Akustik, lydanalyse på computer
Indledning
Der findes en del computerprogrammer, der kan analysere lyd på forskellig vis. I musiksammenhæng kan det bruges til den del af klanganalysen, der vedrører fordelingen af frekvenser i lydbilledet. Der er lang vej fra en sådan forholdsvis elementær analyse til hvordan et musikstykke virker på lytteren, men det kan bruges til at visualisere forskellige former for klang.
Mest oplagt er det nok inden for stemmeanalyse. Som eksempel herpå har jeg taget to vokalklange, et forholdsvist afslappet »A« og et mere skarpt, forvrænget »I«:
»A«: »I«:
Frekvensspektrum
Her er frekvensspektrum for vokalen »A«:
Det afslappede »A« er sammensat af hovedsageligt grundtonen (ved ca. 330Hz, E3), oktaven (E4), som faktisk er kraftigere end grundtonen, kvinten over (H4) samt oktaven igen. Det er de fire første »toppe« i frekvensspektret. (I det anvendte sharewareprogram, Amadeus II, kan man aflæse tonerne og frekvenser mere nøjagtigt med markøren.)
Modsat er det skarpe »I« sammensat af en grundtone, nogle noget svagere primære overtoner, men så kommer der en del kraftige overtoner omkring 2-3000 Hz (mellem D6 og Fis6):
Oscilloskop
Tilsvarende viser billedet af lydbølgernes svingning over tid (oscilloscop) forskelle mellem de to vokaler. »A«'et har en forholsvis enkel kurve, her er tre perioder:
Mens oscilloscopbilledet mere sammensat for vokalen »I«: der er langt flere overtoner, hurtigere frekvenser, i lyden:
Sonogram
En anden måde at se tingene på er et sonogram, hvor lydstyrken af de forskellige frekvenser angives med farve, her vokalerne O, A, I og Y på tonen A2 (220Hz, a'et under nøglehuls-c'et). Blå de kraftigste frekvenser, derefter rød, gul og hvid (styrke nul):
| |||
| O | A | I | Y |
|
| |||
Den lodrette akse er frekvensen, den vandrette tiden. Man kan fx. se, at vokalen »O« mest indeholder de nærmeste to toner i overtonerækken (oktav og kvint) og nærmest er en vokal, hvor overtonerne er dæmpet i forhold til »A«, der har mange flere overtoner. Man kan se, at ved alle toner falder lydstyrken af overtonerne jo højere man kommer op i overtonerækken (farven bliver mere og mere gul). »I« har ikke mange af de førstkommende overtoner, til gengæld ligger der en del frekvenser mellem 2500 og 3500 Hz, det er den »spidse« del af vokalen »I«. »Y« er tilsvarende lidt blødere.
Disse eksempler er ikke gennemgået så dybdegående her, men jeg håber at de giver en idé om, hvordan computeren kan bruges til lydanalyse.