Akustika - spektar vokala "U" (1. varijanta)

Evo i posljednjeg priloga iz ove prve serije. Svi parametri su isti kao i za druge vokale.

U izvjesnom smislu je spektar sličan spektru slova "O", radi se o spektru s osnovnom frekvencijom od nešto više od 100 HZ, s tom razlikom što je maksimum kod slova "U" na drugom harmoničnom, dok je kod "O" to bilo na četvrtom.

Pretpostavljam da je to zbog položaja usta kod izgovaranja glasa (one čine krug), što vjerojatno predstavlja prilično dobar rezonator. Interesantno je i variranje odnosa 2. i 3. harmonične komponente u oba uzorka, kao i razlika u širini frekvencijskog pojasa kod pojedinačnih uzoraka.

Kako bih to pitanje riješio, slijedeća runda mjerenja će se razlikovati od ove po tome što će prozor za FFT biti dvostruko veći (4096 uzoraka ili 4k), čime će se dobiti dvostruko finija rezolucija na frekventnoj skali.

Akustika - spektar vokala "O" (1. varijanta)

Slovo "O" u svome spektru ima jednu dominantnu frekvenciju, koja se nalazi na oko 400 Hz (388 i 433 Hz). I ovdje se vidi razlika u oba signala, kako po šetanju te frekvencije, tako i po širini pojasa koji ona uzima. Na crvenoj liniji taj pojas je uži, a na plavoj širi. Osim toga, postoji u oba slučaja jedan manji formant upola niže frekvencije, a na plavoj liniji vidimo i veći lokalni maksimum na nekih 750 Hz.

Osim toga, primjete se pravilni razmaci između maksimuma, koji je na crvenoj liniji nešto ispod 100 Hz, a na plavoj iznad 100 Hz. Ako tako gledamo, maksimum je na 4-strukoj osnovnoj frekvenciji, a raspodjela je u oba slučaja različita.

Akustika - spektar slova "I" (1. varijanta)

Svi relevantni podaci uz mjerenje su isti kao kod vokala "A".

Što se tiče rezultata, oni se i ovdje dosta dobro poklapaju u oba uzorka, s tim da plavi uzorak ima nešto višu frekvenciju. To se vidi na svim značajnijim frekvencijama. Osim toga, taj signal ima i širi pojas kod dominantne, ali i kod ostalih frekvencija.

Dominantna frekvencija je ovdje puno niže nego što je to bio slučaj kod "A" i "E" i nalazi se između 200 i 250 Hz (215 & 237 Hz).

Akustika - spektar vokala E (1. varijanta)

Svi parametri ovdje su kao i kod prethodnog dijagrama za "A", tako da ih ovdje neću ponavljati ...

Iz spektra se vidi da ovdje postoji jedan dominantni format, koji se nalazi negdje između 400 i 450 Hz., te još tri manja na nižim frekvencijama, te još jedan manji između 500 i 600 Hz.

Akustika - spektar vokala A (1. varijanta)

Evo i prve detaljnije analize - za vokal "A" sam napravio dva uzorka spektra i stavio ih u jedan dijagram. Kako bih oba spektra ujednačio, normalizirao sam ih, tj. napravio sam kvadratni korijen sume kvadrata jačine signala na svim frekvencijama i pojedinačne veličine podjelio s njim.Signal je samplovan s 44100 uzoraka u sekundi, a FFT-prozor je i ovaj put 2048 (2k) uzoraka.

Osim toga, valja napomenuti kako je spektar prikazan samo do 2 kHz, pošto se u frekventnom području iznad toga ne dešava (gotovo) ništa. Radi orijentacije, valja napomenuti da kod FFT-analize dobijeni spektar ide do polovice broja uzoraka, u našem slučaju do 22050 Hz. Broj uzoraka za FFT utječe na frekventnu rezoluciju i ona je u ovom slučaju 44100/2048 = 21,533 Hz.

Iz dijagrama se lijepo vidi poklapanje dominantnih frekvencija (formanata) na otprilike 600 i 700 Hz, te još dva formanta - jedan na oko 200 Hz, te jedan na nešto izna 1 kHz.

Za daljnje ispitivanje moraću ispitati varijante glasova po dodatnim parametrima i njihov utjecaj na spektar ...

Akustika - spektri vokala a-e-i-o-u

Kako su preda mnom četiri slobodna dana, odlučio sam ih iskoristiti za nešto pametno, pa sam skupio sve neophodno za pravljenje malih akustičkih eksperimenata.

Prvi pokus koji sam napravio je pravljenje spektra pojedinih vokala, koje vidite na slici. Oni su napravljeni pomoću programa "Visual Analyser" (freeware) i Excella. Program radi, na žalost, samo u stvarnom vremenu, i kao ulaz mu služi mikrofon PC-a, tako da neki veliki laboratorijski pokusi nisu mogući, ali za početak je sasvim solidno.

Mjereno je sa 44100 samplova u sekundi, a spektralna analiza je napravljena pomoću FFT-a (Fast Fourier Analysis) s 2048 uzoraka.

Toliko za početak, a uskoro će toga biti i više ...