Phonetik - Wikipedia
Die Phonetik ist ein eigenständiges interdisziplinäres Fachgebiet zwischen Linguistik, Anatomie, Physiologie, Neurologie, Physik und Mathematik. Der ...
Spektrogramm
Häufig will man nicht nur die reinen Schallschwingungen darstellen, sondern man will gleichzeitig zeigen, welche Frequenzen und Amplituden die Schallwellen einer sprachlichen Äußerung haben und wie sie sich über die Zeit verändern. Dies gelingt, wenn man die akustische Information der Schallschwingungen mittels mathematischer Methoden in ein <anchor>Spektrogramm</anchor> oder Sonagramm umwandelt, eine bildliche Darstellung des Frequenzspektrums eines Signals. Im Sonagramm ist der Zeitverlauf auf der x-Achse (von links nach rechts), während die Frequenz auf der y-Achse (von unten nach oben) dargestellt wird. Die Amplitude der Schallwellen wird durch verschiedene Grauschattierungen dargestellt: je dunkler ein Bereich, desto größer die Amplitude.[21] Die Balken in eine Sonagramm, die einen stärkeren Schwärzungsgrad aufweisen, stellen die Frequenzbänder mit einer höheren Energie dar, die sogenannten Formanten. Im Sonagramm sind die Formanten die grafische Repräsentation des Vokalschalls.[22]
Spektrogramm – Wikipedia
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# Spektrogramm

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[![](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/Sonagraph_old.jpg/220px-Sonagraph_old.jpg)](/wiki/Datei:Sonagraph_old.jpg) Alter Sonagraph aus den 1980er Jahren

Ein **Spektrogramm** ist die bildliche Darstellung des zeitlichen Verlaufs des [Frequenzspektrums](/wiki/Frequenzspektrum "Frequenzspektrum") eines [Signals](/wiki/Signal "Signal"). Spektrogramme finden vielfältige Anwendung, zum Beispiel zum Zweck der [Analyse](/wiki/Analyse "Analyse") von [Schallsignalen](/wiki/Schallsignal "Schallsignal"), der [Signalverarbeitung](/wiki/Signalverarbeitung "Signalverarbeitung") und der [Bildverarbeitung](/wiki/Bildverarbeitung "Bildverarbeitung") oder zur Darstellung von Spurenelementen in der [Neutronenaktivierungsanalyse](/wiki/Neutronenaktivierungsanalyse "Neutronenaktivierungsanalyse").

Ein Spektrogramm stellt die Zusammensetzung eines Signals (zum Beispiel eines Klangs oder gesprochener Sprache) aus einzelnen [Frequenzen](/wiki/Frequenz "Frequenz") in der Regel im zeitlichen Verlauf dar. In diesem Fall ist ein Spektrogramm, präziser ausgedrückt, eine zeitvariante Darstellung der Frequenzverteilung mit Hilfe der [Kurzzeit-Fourier-Transformation](/wiki/Kurzzeit-Fourier-Transformation "Kurzzeit-Fourier-Transformation"). Diese ergibt eine [komplexwertige Funktion](/wiki/Komplexwertige_Funktion "Komplexwertige Funktion")f(t,ω){\\displaystyle f(t,\\omega )}![{\displaystyle f(t,\omega )}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7d1edb7b66693e1af3de32e536cdeb10766b3b39), die vom Zeitpunkt _t_ und der Frequenz ω{\\displaystyle \\omega }![{\displaystyle \omega }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/48eff443f9de7a985bb94ca3bde20813ea737be8) abhängt. Das Spektrogramm ist eine Darstellung, die die Werte \|f(t,ω)\|2{\\displaystyle \|f(t,\\omega )\|^{2}}![{\displaystyle |f(t,\omega )|^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9945a1c4f943ac345589671b166e42b35bb89735) in einem Zeit-Frequenz-Diagramm (zum Beispiel farbcodiert) aufträgt.

Die Interpretation ist dabei die, dass \|f(t,ω)\|2{\\displaystyle \|f(t,\\omega )\|^{2}}![{\displaystyle |f(t,\omega )|^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9945a1c4f943ac345589671b166e42b35bb89735) den Frequenzanteil des Signals zum Zeitpunkt _t_ angibt.

## Inhaltsverzeichnis

- [1Sonagramm](#Sonagramm)
- [2Campbell-Diagramm](#Campbell-Diagramm)
- [3Siehe auch](#Siehe_auch)
- [4Literatur](#Literatur)
- [5Weblinks](#Weblinks)
- [6Einzelnachweise](#Einzelnachweise)

## Sonagramm

\[ [Bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&veaction=edit&section=1 "Abschnitt bearbeiten: Sonagramm") \| [Quelltext bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&action=edit&section=1 "Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Sonagramm")\]

[![](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3b/Spectrogram_-minato-.png/290px-Spectrogram_-minato-.png)](/wiki/Datei:Spectrogram_-minato-.png) Sonagramm des japanischen Wortes _minato_. Die Schalleigenschaften der einzelnen Sprachlaute sind im Zeitverlauf erkennbar.

Ein **Sonagramm** (zu [lateinisch](/wiki/Latein "Latein")sonare‚klingen‘ und [altgriechisch](/wiki/Altgriechische_Sprache "Altgriechische Sprache")γράφεινgrafeïn, deutsch ‚schreiben‘) ist ein Schall-Spektrogramm.[\[1\]](#cite_note-1) Ursprünglich waren _Sonagramm_ und _Sonagraph_ [Handelsbezeichnungen](/wiki/Handelsname "Handelsname"): Das Sonagramm war die von einem Sonagraphen gelieferte Darstellung von schnell veränderlichen Schallvorgängen in rechtwinkligen Koordinaten (Zeit- und Frequenzachse). Die Stärke der Frequenzkomponenten wurde durch Schwärzung des Registrierpapiers sichtbar gemacht. Heute wird der Begriff _Sonagraf_ (oder _Sonagraph_) unabhängig vom Fabrikat des Gerätes gebraucht.[\[2\]](#cite_note-2) Die Schallanalyse wird heutzutage nur noch digital durchgeführt, meist mithilfe von Computerprogrammen.

Das Sonagramm wird auch als _Sonogramm_ bezeichnet. Allerdings ist mit _Sonogramm_ meist ein durch [Ultraschall](/wiki/Ultraschall "Ultraschall") erzeugtes Bild gemeint, siehe hierzu [Sonografie](/wiki/Sonografie "Sonografie").[\[3\]](#cite_note-3)

Sonagramme dienen unter anderem der Analyse von Sprachsignalen, z. B. zum Bestimmen von [Sprachlauten](/wiki/Sprachlaut "Sprachlaut") ( [Phonetik](/wiki/Phonetik "Phonetik")). Spektrogramme gesprochener Sprache zeigten Ralph Potter, George Pott und Harriet Green bereits 1947 in ihrem Buch _Visible Speech_.[\[4\]](#cite_note-4) [Vokale](/wiki/Vokal "Vokal") erkennt man im Sonagramm an charakteristischen Mustern, den sogenannten [Formanten](/wiki/Formant "Formant"). [Konsonanten](/wiki/Konsonant "Konsonant") sind beispielsweise am Verlauf der Schwarzfärbung (abhängig von der Intensität), an der vorhandenen oder nicht vorhandenen _voice bar_ (ein schwarzer Balken im unteren Bereich, der die [Stimmhaftigkeit](/wiki/Stimmhaftigkeit "Stimmhaftigkeit") anzeigt) und an verschiedenen Transitionen zu erkennen.

## Campbell-Diagramm

\[ [Bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&veaction=edit&section=2 "Abschnitt bearbeiten: Campbell-Diagramm") \| [Quelltext bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&action=edit&section=2 "Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Campbell-Diagramm")\]

In der [Fahrzeug-](/wiki/Fahrzeugakustik "Fahrzeugakustik") und [Maschinenakustik](/wiki/Maschinenakustik "Maschinenakustik") besteht oftmals ein besonderes Interesse am Zusammenhang des Spektrums von der Motor [drehzahl](/wiki/Drehzahl "Drehzahl"). Der spektrale Verlauf eines Hochtourens wird daher nicht in Abhängigkeit von der Messzeit dargestellt, sondern in Abhängigkeit von der Drehzahl. Für diese Form des Spektrogramms wird die Bezeichnung **Campbell-Diagramm** verwendet.

## Siehe auch

\[ [Bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&veaction=edit&section=3 "Abschnitt bearbeiten: Siehe auch") \| [Quelltext bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&action=edit&section=3 "Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Siehe auch")\]

- [Periodogramm](/wiki/Periodogramm "Periodogramm")
- [Wavelet-Transformation](/wiki/Wavelet-Transformation "Wavelet-Transformation")

## Literatur

\[ [Bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&veaction=edit&section=4 "Abschnitt bearbeiten: Literatur") \| [Quelltext bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&action=edit&section=4 "Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Literatur")\]

- [Uwe Kiencke](/wiki/Uwe_Kiencke "Uwe Kiencke"), Michael Schwarz, Thomas Weickert: Signalverarbeitung. Zeit-Frequenz-Analyse und Schätzverfahren. Oldenbourg, München 2008, [ISBN 978-3-486-58668-8](/wiki/Spezial:ISBN-Suche/9783486586688).

## Weblinks

\[ [Bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&veaction=edit&section=5 "Abschnitt bearbeiten: Weblinks") \| [Quelltext bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&action=edit&section=5 "Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Weblinks")\]

![](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c3/Wiktfavicon_en.svg/16px-Wiktfavicon_en.svg.png)**[Wiktionary: Sonagramm](https://de.wiktionary.org/wiki/Sonagramm "wikt:Sonagramm")** – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

![](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c3/Wiktfavicon_en.svg/16px-Wiktfavicon_en.svg.png)**[Wiktionary: Spektrogramm](https://de.wiktionary.org/wiki/Spektrogramm "wikt:Spektrogramm")** – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

- [Online-Tutorium zum Lesen von Sonagrammen](https://www.phonetik.uni-muenchen.de/studium/skripten/SGL/SGLHomeBody.html)
- [Sammlung von animierten Sonagrammen](https://fresques.ina.fr/artsonores/liste/recherche/type-document/ll/Sonagramme) zu Werken [elektroakustischer Musik](/wiki/Elektroakustische_Musik "Elektroakustische Musik") bei der [INA](/wiki/Institut_national_de_l%27audiovisuel_(INA) "Institut national de l'audiovisuel (INA)")
- [Sonogram visible Speech](https://web.archive.org/web/20210809083545/https://github.com/Christoph-Lauer/Sonogram), eine Freeware zur Erstellung von Spektogrammen, Archivlink, Downloads nicht mehr möglich, abgerufen am 29. Juli 2023.

## Einzelnachweise

\[ [Bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&veaction=edit&section=6 "Abschnitt bearbeiten: Einzelnachweise") \| [Quelltext bearbeiten](/w/index.php?title=Spektrogramm&action=edit&section=6 "Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Einzelnachweise")\]

1. [↑](#cite_ref-1)Duden online: [_Sonagramm_](https://www.duden.de/rechtschreibung/Sonagramm)
2. [↑](#cite_ref-2)Duden online: [_Sonagraf, Sonagraph_](https://www.duden.de/rechtschreibung/Sonagraf)
3. [↑](#cite_ref-3)Duden online: [_Sonogramm_](https://www.duden.de/rechtschreibung/Sonogramm)
4. [↑](#cite_ref-4)[George A. Miller](/wiki/George_A._Miller "George A. Miller"): _Wörter. Streifzüge durch die Psycholinguistik._ Herausgegeben und aus dem Amerikanischen übersetzt von [Joachim Grabowski](/wiki/Joachim_Grabowski "Joachim Grabowski") und [Christiane Fellbaum](/wiki/Christiane_Fellbaum "Christiane Fellbaum"). Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1993; Lizenzausgabe: Zweitausendeins, Frankfurt am Main 1995; 2. Auflage ebenda 1996, [ISBN 3-86150-115-5](/wiki/Spezial:ISBN-Suche/3861501155), S. 303.

Abgerufen von „ [https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektrogramm&oldid=235910439](https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Spektrogramm&oldid=235910439)“

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- [Српски / srpski](https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC "Спектрограм – Serbisch")
- [Svenska](https://sv.wikipedia.org/wiki/Spektrografi "Spektrografi – Schwedisch")
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- [粵語](https://zh-yue.wikipedia.org/wiki/%E6%99%82%E9%A0%BB%E8%AD%9C "時頻譜 – Kantonesisch")

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