Tonhöhenerkennung · gemessen
So hört das Stimmgerät zu.
Was zwischen einer angeschlagenen Saite und der Anzeige auf dem Bildschirm passiert und wie nah diese Anzeige herankommt, Note für Note gemessen.
In einfachen Worten
Von der Saite zur Anzeige
- Auf dem Gerät zuhören. Das Mikrofonsignal geht in ein kleines Audio-Worklet innerhalb der Seite und bleibt dort: Nichts wird aufgenommen oder hochgeladen.
- Die Wiederholung finden. Etwa 30-mal pro Sekunde nimmt das Stimmgerät ein Fenster, das für vier ganze Perioden deiner tiefsten Saite lang genug ist, und sucht die Verzögerung, bei der sich der Klang wiederholt (die McLeod-Tonhöhenmethode, eine mit einer FFT berechnete Autokorrelation).
- Tief gehen, ohne langsamer zu werden. Liegt eine Saite unter 100 Hz, wird der Klang zuerst gefiltert und um den Faktor vier ausgedünnt, sodass ein langes Bassfenster etwa so viel kostet wie ein kurzes Gitarrenfenster.
- Die Oktave prüfen. Jeder Kandidat wird mit den Saiten deiner Stimmung verglichen, und halbe und doppelte Perioden werden getestet, sodass ein starker Oberton nicht mit der Note verwechselt wird.
- Die Anzeige beruhigen. Ein frischer Anschlag klingt zu hoch, deshalb werden die ersten 150 ms danach übersprungen. Die Anzeige folgt dann dem Median der letzten fünf Messwerte und einem kurzen Durchschnitt über 120 ms, und eine Saite gilt erst als gestimmt, wenn sie 0,3 s lang im Fenster bleibt.
Wie nah es herankommt
- ≤ 0.2 ¢größter Fehler bei einem sauberen Ton, irgendwo von A0 bis E5
- ≤ 1 ¢durch ein Handy-Mikrofon-Modell, ab E2
- ≤ 2 ¢durch ein Handy-Mikrofon-Modell bei A0 (27,50 Hz) und B0 (30,87 Hz), den tiefsten Basstönen
Gemessen bei 48 kHz
Genauigkeit, Note für Note
Drei Testsignale pro Note, dieselben, die die eigene Testsuite des Stimmgeräts nutzt: ein sauberer Ton mit den Teiltönen einer hellen Saite, eine per physikalischer Modellierung erzeugte angeschlagene Saite (ihr Anschlag beginnt zu hoch, wie bei einem echten Anschlag) und derselbe Ton durch ein Modell eines Handymikrofons, ein Hochpassfilter, der die tiefsten Töne leiser macht, dazu die leichte Steifigkeit einer echten Saite. Die letzte Spalte zeigt, wie viel leiser dieser Filter jeden Grundton macht.
| Note | Hz | Sauberer Ton | Angeschlagene Saite | Handymikro | Grundton (dB) | Wo du ihr begegnest |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A0 | 27.50 | 0.01 | 0.02 | 1.92 | −22.5 | tiefste Klaviertaste · 5-saitiger Bass in Drop A |
| B0 | 30.87 | 0.02 | 0.05 | 1.76 | −20.5 | tiefes B eines 5-saitigen Basses |
| E1 | 41.20 | 0.02 | 0.03 | 1.34 | −15.5 | tiefes E eines Basses |
| A1 | 55.00 | 0.03 | 0.04 | 0.92 | −10.8 | A-Saite eines Basses |
| E2 | 82.41 | 0.05 | 0.04 | 0.75 | −5.0 | tiefes E einer Gitarre |
| A2 | 110.00 | 0.03 | 0.07 | 0.86 | −2.3 | Gitarrensaite 5 |
| D3 | 146.83 | 0.11 | 0.10 | 0.80 | −0.8 | Gitarrensaite 4 |
| G3 | 196.00 | 0.12 | 0.10 | 0.72 | −0.3 | Gitarrensaite 3 · Geige G |
| B3 | 246.94 | 0.06 | 0.04 | 0.66 | −0.1 | Gitarrensaite 2 |
| E4 | 329.63 | 0.04 | 0.02 | 0.70 | 0 | Gitarrensaite 1 |
| A4 | 440.00 | 0.05 | 0.06 | 0.98 | 0 | Geige A · Kammerton A |
| E5 | 659.26 | 0.11 | 0.12 | 0.51 | 0 | Geige E |
Tiefe Töne
Tiefe Saiten und Handymikrofone
Handy- und Laptop-Mikrofone sind für Stimmen gebaut und blenden unter etwa 100 Hz aus. Im Handymodell kommt der Grundton von B0 (30,87 Hz, die tiefe Saite eines 5-saitigen Basses) 20,5 dB leiser an und der von A0, der tiefsten Klaviertaste, 22,5 dB leiser. Die Periode steckt weiterhin in den Obertönen, deshalb findet das Stimmgerät sie trotzdem: innerhalb von 1,76 ¢ bei B0 und 1,92 ¢ bei A0 in der Tabelle oben.
Tiefe Töne brauchen auch Zeit. Vier Perioden von B0 ergeben ein Fenster von etwa 341 ms, gegenüber 85 ms beim tiefen E einer Gitarre, gib einer Basssaite also eine Sekunde, um sich zu beruhigen. Wandert die Anzeige trotzdem, spiel das Flageolett am 12. Bund und schalte den Flageolett-Modus ×2 ein, oder schließe das Instrument über ein Audio-Interface an.
Gestimmt
Was „gestimmt“ bedeutet
Bei einer einzelnen Note können die meisten Menschen einen Unterschied von etwa 5 Cent nicht hören; in Akkorden machen schon ein paar Cent eine langsame Schwebung. Deshalb bietet das Stimmgerät drei Fenster: Entspannt ±5 ¢, Normal ±3 ¢ und Genau ±1 ¢. Sobald eine Saite drin ist, bleibt sie drin, bis sie 2 ¢ über das Fenster hinaustreibt, damit das ✓ nicht flackert.
Die Anzeige selbst ist viel feiner als jedes dieser Fenster: innerhalb von 0,2 ¢ bei sauberen Tönen, 0,2 ¢ bei angeschlagenen Saiten und etwa 1 ¢ durch ein simuliertes Handymikro für alles ab E2 aufwärts (2 ¢ bei den tiefsten Basstönen).
Alle Saiten
Einmal anschlagen, jede Saite sehen
Wähle Alle Saiten in der Leiste unten im Stimmgerät (oder in den Einstellungen), schlage alle leeren Saiten an und lass sie klingen. Jede Saite bekommt einen eigenen Balken, wie eine Reihe von Stimmgerät-Nadeln: Die mittlere Linie ist gestimmt, die Zahl oben zeigt, wie weit daneben, und das Wort darunter sagt spannen oder lockern. Drehe einen Stimmwirbel, während die Saiten klingen, und sieh zu, wie sich sein Balken bewegt.
Wie es sechs Noten gleichzeitig hört: Das Stimmgerät weiß, welche Noten deine Stimmung haben sollte. Es sucht im Klang die eigene Obertonreihe jeder Saite und passt alle Saiten gemeinsam ein, sodass ein Oberton des tiefen E nicht für die B-Saite gehalten wird. Es liest etwa zehnmal pro Sekunde, in einem Hintergrund-Thread der Seite, weiterhin auf deinem Gerät.
Wo es aufhört
- Weit daneben: Eine Saite, die um mehr als etwa 60 ¢ danebenliegt (etwas mehr als ein halber Halbton), wird nur markiert, mit einem Pfeil und stark spannen oder stark lockern. Tippe auf ihren Balken, um sie zuerst einzeln zu stimmen.
- Oktavsaiten: Eine Saite, die eine oder zwei Oktaven über einer anderen liegt und mit ihr gestimmt ist, kann sich unter ihr verstecken. Ihr Balken zeigt dann nur eine Vermutung (≈ und eine hohle Markierung, oder ?, wenn es keine gibt), und eine Vermutung zählt nie als gestimmt: Eine abgedämpfte Saite würde genauso aussehen. Tippe darauf, um sie einzeln zu prüfen.
- Paare und wiederholte Noten: Die zwei Saiten eines Paares einer 12-saitigen Gitarre werden zusammen gelesen und nur getrennt gezeigt, wenn sie sich genug unterscheiden. Zwei Saiten auf einer Note auf getrennten Balken, wie die zwei E-Saiten einer Balalaika, werden als eine gelesen: Tippe auf jede, um sie einzeln zu stimmen.
- Bisher an simulierten Saiten getestet. Ein ruhiger Raum, ein kräftiger Anschlag und leere Saiten, die klingen, helfen am meisten.
Gute Gewohnheiten
So bekommst du eine saubere Anzeige
- Eine Saite nach der anderen. Lass in „Geführt“ und „Auto“ die anderen Saiten ausklingen oder berühre sie leicht: Zwei Saiten gleichzeitig ergeben eine Mischung. Um alle zusammen zu lesen, nutze „Alle Saiten“.
- Anschlagen, dann warten. Lies die Note, solange sie klingt, nicht im Anschlag. Ein kräftiger Anschlag nahe am Hals gibt einen starken, stabilen Grundton.
- Nutze das eingebaute Mikro. Bluetooth-Headsets quetschen den Klang für Telefonate; das eigene Mikrofon des Handys oder ein Kabel ist sauberer.
- Ein ruhiger Raum hilft. Lüfter, Brummen und Gespräche konkurrieren mit der Saite: Je weniger Lärm, desto schneller beruhigt sich die Anzeige.
Datenschutz
Dein Klang bleibt auf deinem Gerät
Das alles läuft in deinem Browser. Das Mikrofonsignal wird live analysiert und verworfen; nichts wird gespeichert, nichts wird gesendet, und sobald die Seite geladen ist, funktioniert sie ganz ohne Verbindung. Die Datenschutzseite hat die Details.
Fragen
Wie genau ist ein Online-Stimmgerät?
Es hängt von der Tonhöhenmethode und vom Mikrofon ab, nicht davon, ob man online ist. Bei sauberen Testtönen von A0 bis E5 liegt der Tonhöhenleser von TuneLit innerhalb von 0,2 ¢; durch ein simuliertes Handymikrofon bleibt er ab E2 aufwärts innerhalb von etwa 1 ¢. Das Stimmgerät nennt eine Saite standardmäßig innerhalb von ±3 ¢ gestimmt.
Kann ein Handy eine tiefe B-Saite stimmen?
Meistens ja. In unserem Handymikrofon-Modell kommt das tiefe B eines 5-saitigen Basses (30,87 Hz) etwa 20 dB leiser an, aber das Stimmgerät findet seine Periode in den Obertönen: Im Handymikrofon-Test las es sie innerhalb von 1,76 ¢. Wandert die Anzeige trotzdem, nutze das Flageolett am 12. Bund mit dem Flageolett-Modus ×2.
Kann das Stimmgerät alle meine Saiten gleichzeitig hören?
Ja. Wähle „Alle Saiten“, schlage alle leeren Saiten an und lass sie klingen: Jede Saite bekommt einen eigenen Balken. Eine Saite, die weit daneben liegt, oder eine Oktavsaite, die mit ihrem Partner gestimmt ist, prüfst du besser einzeln. Tippe auf ihren Balken, und das Stimmgerät hört nur auf diese Saite.
Warum zeigt ein Stimmgerät manchmal die falsche Oktave?
Kleine Mikrofone hören die Obertöne einer tiefen Saite besser als die Saite selbst, und der zweite Oberton liegt genau eine Oktave höher. TuneLit vergleicht jeden Kandidaten mit den Saiten deiner Stimmung und testet halbe und doppelte Perioden, sodass es die Saite meldet, die du stimmst, nicht ihren Oberton.