Formanten bringen Farbe ins Spiel - Möglichkeiten und Grenzen der Klangfarbenbeschreibung durch Formanten
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Abstract:
Auch wenn Formanten eine lange Tradition zur Beschreibung von Vokal- und Instrumentalklangfarben haben (spätestens seit Schumann 1929) spielen sie in den seit 2007 gängigen Signalanalyse-Libraries zur Klang- und Musikanalyse (MIRtoolbox, MiningSuite, TimbreToolbox, LibROSA, Essentia etc.) keine Rolle. Während die ebenfalls schon relativ früh für die Sprachanalyse entwickelten MFCCs (Davis/Mermelstein 1980) direkt in die gängigen Signalanalyse-Libraries übernommen wurden, bleiben die Formanten bis heute außen vor. Dabei gibt es längst standardisierte Rechenverfahren zur Ermittlung von Formanten (z.B. schon McCandless 1973), die auch in Speech-Processing-Toolboxen eingesetzt werden (z.B. COLEA: Loizou 1998; Praat: Boersma/Weenink 2013; Parselmouth: Jadoul et al. 2018), d.h. eine Formantanalyse könnte auch ohne großen Aufwand in die heutigen MIR-Libraries integriert werden. Zur automatischen Klassifizierung von Musikinstrumenten sind weder Formanten noch MFCCs alleine ausreichend. Beide Signaleigenschaften bieten eine gute Ausgangsposition, wenn es um die Beschreibung spektraler Klangfarbenmerkmale geht, wobei Formanten bei geringerem Informationsgehalt eine intuitivere und anschaulichere Darstellung des klanglichen Geschehens liefern (Reuter et al. 2018). Aus diesem Grund wurde auf der Grundlage der Klänge der Vienna Symponic Library und der Spitfire Audio Wind/Brass Instruments Library ein Formantenfeld mit den Formanten 1 und 2 als X- und Y-Achse entwickelt, auf deren Grundlage die Möglichkeiten und Grenzen der Formanten als Audio-Deskriptoren vorgestellt werden.