[seuraava luku] [sisällysluettelo]

1 Johdanto

Jousisoittimen tärkein ominaisuus on äänen laatu. Ääneltään erinomaisesta viulusta voidaan maksaa jopa yli tuhatkertaisesti halvemman, täysin käyttökelpoisen soittimen hinta, vaikka soittimien valmistukseen käytetyn työn määrä voi olla sama. Hyvästä soittimen äänestä nauttii soittajan lisäksi yleisö, joko elävässä esityksessä tai äänitteen kautta. Esitystilanteessa soittaja pyrkii siihen, että sointi olisi paras mahdollinen. Äänitteen valmistamisessa hyvään sointiin pyrkivät myös äänittäjä ja tuottaja. Sama tavoite on kuitenkin tätä ennen ollut jo soittimen rakentajalla.

Soittimen äänen luotettava arviointi kuuntelun perusteella on vaikeaa, koska kuultavan äänen tuottamiseen vaikuttaa monta tekijää: soitin itse, soittaja, esitystilan akustiikka sekä soittimen suuntaus ja sijainti kuuntelijaan nähden. Jousisoittimissa ääneen vaikuttavat vielä käytettävät kielet ja jousi. Jos arvioitavana on useita soittimia, pitää vertailu tehdä samanaikaisesti ja nopeasti, koska ihmisen kuulomuisti on lyhyt, vain joidenkin sekuntien pituinen. Eräs ratkaisu ongelmaan on tehdä vertailu vakioiduissa olosuhteissa tehtyjen äänitteiden perusteella. Soittimen äänentuottotapaa voidaan lisäksi selvittää analysoimalla ääni tietokoneen ja sopivan mittausohjelman avulla.

Spektrianalyysimenetelmien käyttö on lisääntynyt musiikki-instrumentteja käsittelevissä tutkimuksissa. Mittaustulosten tulkinta on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi ja mittaustulokset on usein liitetty tutkimusraportteihin selostamatta, mitä ne soittimen äänestä kertovat. Tämän artikkelin tarkoituksena on selvittää yleisessä käytössä olevien spektrianalyysimenetelmien teoreettista perustaa ja selvittää mittaustulosten tulkintaa. Tarkoituksena on myös selvittää, miten mittaukset voidaan ja tulisi suorittaa ja mitä soittimien äänestä tulisi mitata.

Tutkimusesimerkkeinä on käytetty kahta alttoviulua ja kahta kokoviulua. Soittimista on äänitetty vapaat kielet, joiden alukkeet on kuvattu kolmiulotteisesti käyttämällä Fourier-muunnosta. Kuvaajien avulla nähdään asioita, joita ihminen ei pysty kuulemaan tai vain osaksi kuulee äänestä: spektrin rakenteen ja osasävelien keskinäisen suhteen, syttymisnopeuden sekä voimakkuusvaihtelun. Jousisoittimet tuottavat hyvin korkeita, jopa yli 50 kilohertsin taajuisia osasäveliä (Boyk 2001), joiden merkitys sointiin voi olla kahdenlainen: yli 20 kilohertsin äänet, jotka eivät yksin kuulu, voivat olla havaittavissa muiden, matalampien osasävelien mukana. Jousisoittimen kuultavaan sointiin voivat lisäksi vaikuttaa korkeimman yläsävelsarjan epäpuhtaudet ja epäharmonisuudet. (Benade 1990: 313-318, 512-515.)

Spektrianalyysia voidaan käyttää eri soittimien vertailun apuvälineenä. Vertailu voidaan kohdistaa soittimen sijasta johonkin muuhun edellä mainittuun osatekijään; voidaan esimerkiksi vertailla yhden soittimen sointia eri jousilla soitettuna. Mahdollisia vertailukohteita ovat myös muut mittausta varten tehtyyn äänitteeseen vaikuttavat osatekijät, esimerkiksi kielet, soittaja, huoneakustiikka tai mikrofonit. Menetelmän etuna onkin helppo sovellettavuus käytännön tarpeisiin.

Soittimien arvioinnissa spektrianalyysi on luonteeltaan kuuntelukoetta täydentävä menetelmä, jonka perusteella ei yksin voi antaa varmaa arviota jonkin yksittäisen äänen tai koko soittimenkaan laadusta. Usein käytännön ongelma syntyy graafisen kuvaajan sisältämän tiedon tulkitsemisesta. Kuvaajan tarkasteleminen ja ääninäytteen kuunteleminen samaan aikaan auttavat vastavuoroisesti hahmottamaan ääneen sisältyvää tietoa.

Artikkelissa on pyritty käyttämään pääosin vakiintunutta musiikkiakustiikan terminologiaa. Spektrin komponenteista käytetään nimityksiä yläsävel, osasävel ja osaääni. Näistä kaksi ensimmäistä ovat rinnasteisia ja niillä tarkoitetaan periodista värähtelyä. Ylä- tai osasävelet voivat olla joko harmonisia tai epäharmonisia. Vakiintumatonta osaääni-termiä käytetään tarkoittamaan mitä tahansa äänen osatekijää mukaanlukien sekä jatkuva värähtely että hetkellinen värähdys.

Artikkelin seuraavissa luvuissa kartoitetaan spektrianalyysin ja Fourier-muunnosten teoreettista taustaa sekä spektrianalyysimenetelmien käytännön sovelluksia. Artikkeli käsittelee myös äänimateriaalin keräämiseen tarvittavaa välineistöä sekä äänitilan ja äänimateriaalin valintaan liittyviä seikkoja.


[seuraava luku] [sisällysluettelo]

Copyright © 2001, 2006 Pekka Mikael Laine & Kai Lassfolk. All Rights Reserved.