Über Sonogramme

Beispiel eines Sonogramms

Sie mögen wie abstrakte Gemälde wirken, aber für Wissenschaftler sind Sonogramme ein wunderbares Werkzeug, um Geräusche und die Tiere, die sie erzeugen, zu verstehen. Was also ist ein Sonogramm und wie nutzen Wissenschaftler es zur Untersuchung von Klängen? Diese kurze Erörterung wird etwas Licht in die Welt der Töne und Sonogramme bringen.

X – Y Achsen eines Sonogramms

Ein Sonogramm ist eine Darstellung eines Tons in einem x-y Diagramm. In diesem Diagramm stellt die vertikale (y) Achse die Frequenz oder Tonhöhe des Klangs dar, ausgedrückt in Kilohertz (kHz).

Der Klang einer Piccoloflöte hat beispielsweise eine höhere Frequenz als der Klang einer Tuba. Menschen und anscheinend auch die meisten Vögel können Geräusche bis zu 20 kHz hören.

Wenn man die Frequenz und das Zeitintervall kennt, in dem jedes Geräusch erzeugt wird, kann man visuell erkennen, was man hört. In vielen Fällen kann man aus einem Sonogramm des Vogelgesangs viel mehr lernen, als wenn man ihn nur anhört.

Was hat es mit den Farben auf sich?

Der andere wichtige Teil der Sonogramme von Vogelaufnahmen sind die Farben. Der Regenbogen der Farben zeigt an, wie laut die einzelnen Frequenzen erzeugt werden. Je lauter der Ton, desto näher ist der rote Bereich. Sehr tiefe Töne sind dunkelblau. Die Farbcodes für die Schallintensität sind sehr nützlich, um zu verstehen, wie die Schallintensität innerhalb eines bestimmten Sonogramms variiert. Es ist jedoch zu beachten, dass die Intensität eines Geräusches abnimmt, wenn sich die Geräuschquelle entfernt. Da Sonogramme aus Aufnahmen erstellt werden, die in unterschiedlichen Entfernungen von der Schallquelle (dem Vogel selbst) gemacht wurden, kann die Intensität des in zwei verschiedenen Sonogrammen dargestellten Schalls nicht direkt verglichen werden. Ein und derselbe Gesang wird immer schwächer aufgenommen, je weiter man sich vom Vogel entfernt.

Aus den folgenden beiden Sonogrammen ist ersichtlich, dass der Gesang vieler Arten aus einer schnellen Abfolge von hohen und tiefen Tönen besteht.

Sparrow Song	Home Sparrow Song	Home Sparrow Song

Die horizontale (x) Achse des Sonogramms zeigt die Zeit in Sekunden. Manche Vogelgesänge sind eher langsam, andere wiederum können sehr schnell sein. Wenn Sie sich das Sonogramm des Grashüpfer-Gesangs ansehen (siehe unten), werden Sie feststellen, dass er aus kurzen einleitenden Noten besteht, gefolgt von einem langen Triller. Dieses Trillern klingt wie der Ruf einer Grille oder einer kleinen Heuschrecke, daher auch der Name.

Anhand dieses Sonogramms kann man berechnen, dass das Intervall zwischen zwei Tönen (dargestellt als vertikale Balken) im Triller etwa 20 msec oder eine 50stel Sekunde beträgt! Grashüpfer und andere Tiere, wie z. B. Grillen, erzeugen Töne in der gleichen, sehr hohen Kadenz, viel höher als der Mensch sie erzeugen kann. Da das Intervall zwischen den Trillernoten so kurz ist, kann es nicht einfach durch Anhören des Liedes gemessen werden.

Gorrion Grasshopper	Hophopper Sparrow

Sonogramme werden oft farblich kodiert, um die Schallintensität (oder Lautstärke) darzustellen. Dementsprechend steht Blau für Geräusche geringer Intensität und Orange und Rot für Geräusche hoher Intensität.