EinSpektrogramm ist die bildliche Darstellung des zeitlichen Verlaufs desFrequenzspektrums einesSignals. Spektrogramme finden vielfältige Anwendung, zum Beispiel zum Zweck derAnalyse vonSchallsignalen, derSignalverarbeitung und derBildverarbeitung oder zur Darstellung von Spurenelementen in derNeutronenaktivierungsanalyse.

Ein Spektrogramm stellt die Zusammensetzung eines Signals (zum Beispiel eines Klangs oder gesprochener Sprache) aus einzelnenFrequenzen in der Regel im zeitlichen Verlauf dar. In diesem Fall ist ein Spektrogramm, präziser ausgedrückt, eine zeitvariante Darstellung der Frequenzverteilung mit Hilfe derKurzzeit-Fourier-Transformation. Diese ergibt einekomplexwertige Funktion${\displaystyle f(t,\omega )}$, die vom Zeitpunktt und der Frequenz${\displaystyle \omega }$ abhängt. Das Spektrogramm ist eine Darstellung, die die Werte${\displaystyle |f(t,\omega ){|}^2}$ in einem Zeit-Frequenz-Diagramm (zum Beispiel farbcodiert) aufträgt.

Die Interpretation ist dabei die, dass${\displaystyle |f(t,\omega ){|}^2}$ den Frequenzanteil des Signals zum Zeitpunktt angibt.

EinSonagramm (zulateinischsonare‚klingen‘ undaltgriechischγράφεινgráphein, deutsch‚schreiben‘) ist ein Schall-Spektrogramm.^[1] Ursprünglich warenSonagramm undSonagraphHandelsbezeichnungen: 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 BegriffSonagraf (oderSonagraph) unabhängig vom Fabrikat des Gerätes gebraucht.^[2] Die Schallanalyse wird heutzutage nur noch digital durchgeführt, meist mithilfe von Computerprogrammen.

Das Sonagramm wird auch alsSonogramm bezeichnet. Allerdings ist mitSonogramm meist ein durchUltraschall erzeugtes Bild gemeint, siehe hierzuSonografie.^[3]

Sonagramme dienen unter anderem der Analyse von Sprachsignalen, z. B. zum Bestimmen vonSprachlauten (Phonetik). Spektrogramme gesprochener Sprache zeigten Ralph Potter, George Pott und Harriet Green bereits 1947 in ihrem BuchVisible Speech.^[4]Vokale erkennt man im Sonagramm an charakteristischen Mustern, den sogenanntenFormanten.Konsonanten sind beispielsweise am Verlauf der Schwarzfärbung (abhängig von der Intensität), an der vorhandenen oder nicht vorhandenenvoice bar (ein schwarzer Balken im unteren Bereich, der dieStimmhaftigkeit anzeigt) und an verschiedenen Transitionen zu erkennen.

In derFahrzeug- undMaschinenakustik besteht oftmals ein besonderes Interesse am Zusammenhang des Spektrums von der Motordrehzahl. 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 BezeichnungCampbell-Diagramm verwendet.

• Periodogramm
• Wavelet-Transformation

• Uwe Kiencke, Michael Schwarz, Thomas Weickert:Signalverarbeitung. Zeit-Frequenz-Analyse und Schätzverfahren. Oldenbourg, München 2008,ISBN 978-3-486-58668-8. 

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Wiktionary: Sonagramm – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Wiktionary: Spektrogramm – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Online-Tutorium zum Lesen von Sonagrammen
• Sammlung von animierten Sonagrammen zu Werkenelektroakustischer Musik bei derINA
• Sonogram visible Speech, eine Freeware zur Erstellung von Spektogrammen, Archivlink, Downloads nicht mehr möglich, abgerufen am 29. Juli 2023.

1. ↑Duden online:Sonagramm
2. ↑Duden online:Sonagraf, Sonagraph
3. ↑Duden online:Sonogramm
4. ↑George A. Miller:Wörter. Streifzüge durch die Psycholinguistik. Herausgegeben und aus dem Amerikanischen übersetzt vonJoachim Grabowski undChristiane Fellbaum. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1993; Lizenzausgabe: Zweitausendeins, Frankfurt am Main 1995; 2. Auflage ebenda 1996,ISBN 3-86150-115-5, S. 303.

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