Sorry wg,. der Feinheiten, aber statt von "Frequenz" würde ich bei Formanten von "verstärkt wiedergegebenen Frequenzbereichen" sprechen.
Danke für die Richtigstellung bzw. Präzisierung.
Ich muss zugeben, praktisch direkt nach dem Absenden meines Beitrags ein schlechtes Gewissen gehabt zu haben ob meiner einseitigen und irreführenden Darstellung. Und wollte eigentlich sofort einen Nachtrag posten, war aber aus Zeitgründen bisher noch nicht dazu gekommen.
Zum Glück gibt es ja die Korrekturmechanismen eines Forums, so dass falsche oder missverständliche Aussagen nicht (oder selten) unkommentiert stehen bleiben.
Ich hatte vor allem auf die "fixe Frequenz" (also tonhöhenunabhängige) Eigenschaft von Formanten hingewiesen und aus Zeitgründen versäumt, auf deren Zustandekommen einzugehen.
Vor allem, um der Gleichsetzung von Oberton = Formant zu widersprechen.
Resonanzen/Eigenfrequenzen
Der Aspekt, auf den Du hinweist, sind die (fixen) Eigenfrequenzen eines Resonanzkörpers, die harmonische Obertönen einerseits hervorheben und andererseits dämpfen.
Harmonische Obertöne ändern sich zweifellos mit der Frequenz des Grundtones, werden aber von den gleichbleibenden Eigenfrequenzen/Resonanzen des Resonanzkörpers dann weniger oder mehr hervorgehoben.
Einfaches Beispiel:
Nehmen wir an, der Resonanzkörper einer Gitarre verstärkt/betont Frequenzen um 440 Hz besonders.
Wenn man nun ein a = 220 Hz spielt, wird der 1. Oberton mit a' = 440 Hz besonders hervorgehoben.
Spielt man hingegen eine Quinte tiefer ein d (ca. 147 Hz ), dann verschieben sich zwar die harmonischen Obertöne entsprechend, aber es wird nicht mehr der 1. Oberton, sondern der 2. Oberton (a' = 440 Hz) hervorgehoben.
Das heißt: der Resonanzkörper hebt besonders Frequenzen um 440 Hz hervor - das ist aber im ersten Fall der 1. Oberton, im zweiten Fall der 2. Oberton.
Geräusche/fixe Bestandteile
Andererseits enthält auch jeder Ton bei akustischen Instrumenten oder der menschlichen Stimme auch unharmonische Obertöne bzw. Geräusche.
Zum Beispiel das Anzupfgeräusch einer Saite oder der Aufprall der Klavierhämmer auf eine Saite oder stimmlose Konsonanten in einer Singstimme. Die sind alle unabhängig vom Grundton und somit tatsächlich unabhängig von der Grundtonfrequenz.
Ich hatte eben leider sehr missverständlich nur auf die gemeinsame Eigenschaft der fixen, d. h. tonhöhen-unabhängigen Frequenzbestandteile von Formanten bzw. Formant-Bändern hingewiesen.
Danke,
@Claus , für Deinen Einspruch.
Ganz praktisch kann man sagen, Formanten wirken sich über einem Grundklang wie ein Filter aus und prägt ihm einen Vokal auf.
Genau: ein Bandpass-Filter.
Das ist auch eine wesentlichen Eigenschaft von Formanten bzw. Formant-Bändern: sie ermöglichen es erst, Vokale wie a, e, i, o, u, ä, ö, ü zu unterscheiden und werden dadurch realisiert, dass man die Geometrie des Rachenraumes entsprechende verändert.
Das gibt es sogar z. B. bei Blechblasinstrumenten (
@Claus wird das als Trompeter bestätigen können): es macht einen klanglichen Unterschied, ob man einen Ton mit "ti, ti, ti" oder "to, to, to" anspielt.
Zudem wird durch Formanten erst möglich, Stimmen von Personen zu unterscheiden (oder auch den Klang verschiedener Geigen usw. zu unterscheiden).
Wenn man Formanten beim "Pitch-Shift" mit shiftet, dann entsteht bei der menschlichen Stimme der bekannte Mickymaus-Effekt.
Aber es gibt eben auch die tatsächlich Frequenz-unabhängigen Bestandteile eines Klanges - und sei des das Klappern einer Akkordeon-Mechanik oder das Geräusch beim Öffnen/Schließen von Ventilen. Wenn man dann z. B. beim Erstellen von Samples nicht jeden Einzelton sampelt (schreibt man das so?) und die Lücken durch Pitch-Shift füllt, werden leider auch die frequenzunabhängigen Bestandteile mit verschoben, was irgendwann auffällt.
Was machen DAWs etc.?
Wenn man in einer DAW bei Audio-Aufnahmen die Tonöhe/Frequenz ändert, kann die DAW natürlich nicht wissen, welche Bestandteile des Frequenzspektrums fixe Formanten sind und welche nicht.
Vereinfacht gesagt: Deshalb zerlegt man zunächst den Klang in seine Frequen-Bestandteile (Fourier), und rechten die Lautsärke-Verhältnisse zunächst heraus. Dann kann man alles verschieben.
Im nächsten Schritt wird die (unveränderte) Lautstärke-Einhüllende der Frequenzen wieder aufgeprägt und man kommt damit ziemlich gut hin.
Viele Grüße
Torsten
