🎵👁 Tonseher

Nach einmaligem Klick auf den Hinweis "Click to start" wird der Tonseher normalerweise mit nur 2 bis 3 einfachen Schritten bedient:
Eine auf dem Gerät gespeicherte Audiodatei auswählen und diese mit der Maus auf die Fläche "Drop / Load Audio File" oder "Durchsuchen..." ziehen (zwischen der Mediensteuerung, links, und der Fläche "save", rechts davon) oder per Tap/Klick auf diese Schaltfläche die Dateiauswahl öffnen. Dateitypen wie mp3 sind OK - Dateityp .wav funktioniert nicht.

Nach dem Wählen der Audiodatei einfach auf Play klicken.

Damit die Anzeige den gesamten Bildschirm nutzt, kann oben rechts noch auf Vollbild umgeschaltet werden.
Nach dem Starten des Tonsehers, sind zunächst alle Einstellungen gemäß Vorauswahl "Tonseher Standard" voreingestellt.
Gebebenenfalls vor Play daher noch auf "Stereoskop XY" klicken und eine andere Vorseinstellung "Tonseher Flink" ... "Tonseher Träge" oder auch einen anderen Anzeige-Modus (nicht Tonseher) auswähen.

Alle Einstellungen (die jederzeit geändert werden können) werden bei "Technische Informationen" ausführlich beschrieben.

Tonseher = Töne sehen
Ein Tonseher soll Freude machen, indem Musik beim Anhören auch gesehen werden kann. Das Gesamterlebnis soll dadurch unterstützt werden, dass Details gesehen werden, die (bisher) nicht gehört wurden.

Im weiteren Sinne ist ein Tonseher ein Gerät (oder Software) zur optischen Darstellung eines Stereo-Signals wie mit einem Oszilloskop in XY-Darstellung.
Mit diesem Messgerät werden die zwei Pegel eines Stereo-Signals mit einer Linie angezeigt, die horizontal mit dem Pegel des Einen und vertikal mit dem Pegel des anderen Kanals fortlaufend um den Nullpunkt in der Bildmitte ausgelenkt wird.
Die einfarbige XY-Darstellung des Messgerätes zeigt im Wesentlichen die Wellenformen bzw. den Pegelverlauf der Stereo-Kanäle an, wobei die absoluten Frequenzen nur eine untergeordnete Rolle spielen, während die Unterschiede von Phasen(lage) und Frequenzen (rechts gegenüber Links) akurat dargestellt werden.

Beim Tonseher werden Frequenzen des Audio-Signals mit Farben dargestellt wobei akustische und optische Frequenzen sich insofern entsprechen, dass rot den tiefen Tönen und blau bzw. violett den hohen Tönen zugeordnet wird. Jeder 'Eckpunkt' der angezeigten Linie entspricht genau einem Pegelwert der Audio-Aufzeichnung.
Wie ein Messgerät sollte der Tonseher eine bestimmte Audio-Aufzeichnung mit den selben Einstellungen immer gleich darstellen, und damit der Erwartung entsprechen, eine Audio-Aufzeichnung genau wie einen Video mehrmals identisch abspielen zu können. Die optische Darstellung per Zufall zu beeinflussen ist beim Tonseher im Gegensatz zu bekannten Audio-Visualisierungen daher unerwünscht.

Obwohl die Darstellung durch die Einstellungen stark angepasst werden kann, wird eine Audio-Aufzeichnung also immer authentisch (unverfälscht und ohne Verfremdung) und mit sämtlichen Details "so wie sie ist" angezeigt.

Der Begriff Stereoskopie wird im Zusammenhang mit Audio-Visualisierung auch für die oben beschriebene optische XY-Darstellung der Stereo-Kanäle eines Audiosignales verwendet. In diesem Sinne ist ein Tonseher eine Audio-Visualisierung. Bei der technischen Anwendung wird die Stereoskopie dazu genutzt, die Frequenzen von 2 Signalen exakt auf einander abzustimmen, da geringe Abweichungen hier als bewegte (Lissajous)-Figuren erscheinen.
Wenn der Tonseher ein Signal als Mono einstuft, wird der rechte Kanal um eine von der dargestellten Frequenz des Bildes abhängigen Zeispanne verzögert wodurch die angezigete Stereo-Phasenlage gedreht wird. Statt einer Linie (wie bei einem Oszilloskop) werden für ein Mono-Signal dadurch normalerweise ebenfalls Wellenformen des Signals angezeigt. Die Verzögerung führt dazu, dass einige Audio-Samples nicht angezeigt werden. Im Übergangsbereich des intern festgelegten Schwellwertes für die Umschaltung auf Mono-Darstellung kann es zu schnell abwechselnden Frames mit und ohne Phasen-Drehung kommen.

---

Einstellungen des Tonsehers (nach Anordnung auf dem Bildschirm, oben links beginnend):
Anzeige-Modus:
Mit den Optionen "Tonseher..." werden verschiedene hinterlegte Werte für alle Einstellungen schnell und einfach ausgewählt, wobei alle Tonseher den Anzeige-Modus "Stereoskop XY" wählen.
Tonseher Flink: Die Anzeige reagiert schnell (43 Bilder pro Sekunde).
Tonseher Standard: Die Anzeige reagiert nicht so schnell (22 Bilder pro Sekunde).
Tonseher Mittelträge: Die Anzeige reagiert etwas träger (22 Bilder pro Sekunde, mehr fade).
Tonseher Träge: Die Anzeige reagiert träge (11 Bilder pro Sekunde).
Stereoskop XY: Die in der Einleitung erklärte Darstellung beider Stereo-Kanäle (Tonseher) anzeigen.
Die weiteren Optionen für den Anzeige-Modus sind zur Analyse von Audiomaterial und Software hilfreich.
Oszilloskop: Den Mono-Pegel des Signals im zeitlichen Verlauf anzeigen.
Balken: Senkrechte Balken werden für die verschiedenen Frequenzen des Signals angezeigt. Tiefe Töne/niedrige Frequenzen werden links und hohe Töne/Frequenzen werden rechts angezeigt. Alle Balken entsprechen einer einheitlichen Bandbreite. Die Darstellung ist also linear. Die Höhe jedes Balkens entspricht dem aktuellen Pegel der jeweiligen Frequenz.
Vom Tonseher erkannte Töne* werden mit roten Balken angezeigt, wobei Obertöne* nicht angezeigt werden. (*Oberton-Filter)
Spektrogramm: Fortlaufende Darstellung des Frequenz-Spektrums. Statt nur aktuelle Frequenz Pegel anzuzeigen (wie mit der Option "Balken") wird hier der zeitliche Verlauf dieser Pegel dargestellt. Niedrige Frequenzen sind unten, Hohe oben angeordnet. Der aktuelle Pegel ist rechts, ältere Pegel weiter links - dadurch kann das Spektrogramm wie ein Notenblatt von links nach rechts gelesen werden. Pegel werden hier durch Farben angezeigt.

---

FFT-Größe (=Anzahl der Samples pro Frame)
Die Pegel der Stereo-Kanäle werden zu einem Mono-Signal vereint aus dem per FFT Pegel für verschiedene Frequenzen errechnet werden.
Bei der FFT wird die hier eingestellte Anzahl aufeinander folgender Pegelwerte verwendet, um ein Ergebnis zu liefern, dass dann ebenfalls die hier eingestellte Anzahl verschiedener Frequenzbänder hat (entspricht der Anzahl der Balken im Anzeige-Modus "Balken"). Die Aufteilung der Frequenzen ist linear und alle Balken haben die selbe Bandbreite.
Der Tonseher zeichnet einzelne Bilder (Frames), mit einer Linie des Signalverlaufs, die aus der hier eingestellten Anzahl einzelner Eckpunkte besteht. Mit der FFT-Größe wird also auch eingestellt, wie viel Zeit für eine Frequenzanalyse benötigt wird. Jede Änderung der FFT-Größe stellt auch die Einstellung "frame rate" (siehe unten) auf einen Wert ein, durch den rechnerisch alle Werte des Audio-Signals genau einmal angezeigt werden sollten. Die Framerate sollte 120 Herz (Bilder pro Sekunde) nicht übersteigen. Deshalb sollte die FFT-Größe nicht unter 512 Samples gesetzt werden. 1024 bis 4096 sind normalerweise als vernünftige Grenzwerte für Tonsehen anzusehen.
Da die Einstellungen auch für andere Anzeige-Modi wirken, wird die Auswahl nicht eingeschränkt, auch wenn sie für Tonseher nicht gut geeignet ist.

---

Farbauswahl für Stereoskop
Verschiedene Optionen, um die Farbe(n), die der Tonseher verwendet, einzustellen:

Einfarbig: Der Tonseher verwendet nur die unten ausgewählte Farbe "color".

Die anderen Optionen sind alle mögliche Kombinationen der nun beschriebenen Einzeloptionen:
Entweder Einzelton (ET) oder Mittelwert (MW):
Durch einen Oberton-Filter erkennt der Tonseher einelne Töne, die im Audio-Signal enthalten sind. Diese werden im Anzeige-Modus "Balken" als rote Balken dargestellt. Beim Tonseher wird jedes Bild (Frame) mit einer Farbe gezeichnet, die aus den 3 Werten Hue (Farbwert/Farbkreis), Saturation (Sättigung) und Luminance (Hellwert) zusammengesetzt wird (siehe HSV-Farbraum). Der Wert für Hue bleibt während dem Zeichnen eines Bildes unverändert. Mit der Auswahl ET oder MW wird eingestellt, wie der Wert für Hue für jedes Bild bestimmt wird.

Mit den Optionen Einzelton (ET) versucht der Tonseher immer einen erkannten Ton für das Zeichnen eines Frames auszuwählen. In Kombination mit der Einzeloption "Multivolor (MC)" (s. unten) haben neue Töne Vorrang vor der Auswahl des lautesten erkannten Tones.

Mit den Optionen Mittelwert (MW) wird nicht versucht einen Ton auszuwählen, sondern statt dessen immer ein gewichteter Mittelwert der Frequenzen erkannter Töne oder aller Frequenzen mit Pegel errechnet. Dies ist empfehlenswert, wenn die Optionen Einzelton (ET) keinen Zusammenhang zwischen der Tonhöhe und der Farbe erkennen lassen.

Einzeloption Multicolor (MC): Aufeinander folgende Frames verschmelzen, wenn ihre Farben abweichen und Reduzierung der Sättigung gleichbleibender Farben. Die Verschmelzung wird erreicht, indem der Einstellungs-Wert "fade" vorübergehend um so mehr herabgesetzt wird, je mehr der Hue-Wert der letzten und der akuellen Frame voneinander abweichen. Wenn der Hue-Wert des letzten Bildes nur um weniger als 4° abweicht, wird der bei "fade" eingestellte Wert nicht herabgesetzt und die Sättigung der Farbe reduziert, so dass ein länger gehaltener Ton der selben Frequenz langsam richtung Grau bzw. Weiß ausbleicht.

Einzeloption Leuchtkraft (LK): Die Leuchtkraft wird während dem zeichnen eines Bildes so an den Pegel angepasst, dass das Zentrum um den Nullpunkt abgedunkelt wird und Randbereiche aufgehellt werden. Das schont die Augen, vor allem wenn der Tonseher länger verwendet wird.

---- Hier wird noch gearbeitet ... ----

Tonseher installieren
Der Tonseher kann als moderne PWA (Progressive Web App) auf mobilen Geräten zur Verwendung auch ohne Internet-Verbindung (z.B. im Flug-Modus) installiert werden. Dazu nach Aufruf der Web-Adresse tonseher.gigger.de das Plus-Symbol rechts von der Webadresse antippen. Beim Opera-Webbrowser ist das Symbol links von der Adresse. Mit Safari muss zuerst das Teilen-Symbol und danach die Option für den Homescreen aktiviert werden. Firefox für Desktops unterstützen die Installation von PWAs (aktuell) nicht.
Zur Entfernung (Deinstallation/Löschung) der zuvor installierten PWA kann beim Tonseher die Menüoption 'Über Tonseher' oder die URI (Webadresse) chrome://apps bzw. edge://apps des Webbrowsers genutzt werden.

Dies ist eine frühe Version dieser App.: Version 0.42 / November 2022: