Time series analysis as a method to characterize musical structures

Eine Zeitreihe ist eine zeitabhängige Folge von Datenpunkten. Bei einer Zeitreihenanalyse werden mathematisch-statistischen Analyse von Zeitreihen durchgeführt. Vorausgesetzt wird, dass die Daten nicht kontinuierlich, sondern diskret, das heißt: in endlichen zeitlichen Abständen anfallen.Für die Analyse von musikalischen Strukturen mittels Zeitreihenanalyse wurde das Programm AlisOnda entwickelt.Mittels der derzeitigen Programmversion werden drei verschiedene Analysen durchgeführt: Bestimmung des durchschnittlichen Amplitudenwechsels innerhalb eines bestimmten Analyse-Zeitfensters, Bestimmung des aufsummierten halbtonweise unterteilten Frequenzspektrums (pro Zeitfenster), und Bestimmung der Tonfolgedichte. Anhand von fünf kurzen Klavierstücken (zwei Präludien von Dmitrij Schostakowitsch und drei Präludien von Charles Valentine Alkan; alle Stücke unterscheiden sich voneinander im Charakter) werden die Ergebnisse dieser drei Analysen miteinander verglichen, und u.a. der Frage nachgegangen, ob die Ergebnisse (die graphische Veranschaulichung) der einzelnen Parameter von AlisOnda den Charakter der Musikstücke widerspiegelt.Die durch das Programm AlisOnda bereitgestellten Ergebnisse der untersuchten musikalischen Parameter werden mit psycho-physiologischen Messdaten in Beziehung gebracht. Durch den Vergleich (z.B. mittels Korrelation) ließen sich Erkenntnisse gewinnen, ob, inwieweit und wo die Musik auf das beobachtete biologische System Einflüsse hat. Oder: ob sich bestimmte beobachtete Effekte in den psycho-physiologischen Daten auf die gehörte Musik rückführen lassen. Und letztlich auch: wie Musik beschaffen sein muss, um in biologischen Systemen bestimmte Vorgänge auszulösen.