Visualizzi un file audio o l'ingresso del suo microfono in tempo reale come forma d'onda, spettro di frequenza logaritmico o spettrogramma scorrevole. Tutto viene eseguito localmente nel suo browser — nulla viene caricato. Esporti qualsiasi vista come istantanea PNG.
Che cos'è lo spettro audio?
Una forma d'onda le dice quanto forte è l'audio in ogni momento; uno spettro le dice quali frequenze compongono quel volume. L'analizzatore qui sopra offre entrambe le viste più uno spettrogramma, cioè lo spettro che evolve nel tempo. Lo stesso segnale, tre immagini complementari — e passare dall'una all'altra è il modo più rapido per capire di che cosa è fatto un suono.
Quattro dati per orientarsi nel resto della pagina:
• forma d'onda = volume nel tempo; spettro = contenuto in frequenza in un istante; spettrogramma = spettro nel tempo (tempo × frequenza × intensità)
• la matematica dietro lo spettro è la FFT, applicata a brevi finestre di campioni
• un file a 44.100 Hz può contenere solo frequenze fino a 22.050 Hz (metà della frequenza di campionamento — il limite di Nyquist)
• l'opzione dell'asse logaritmico corrisponde al modo in cui funziona l'udito: l'ottava da 20–40 Hz occupa la stessa larghezza di quella da 10.000–20.000 Hz
Le tre viste
La forma d'onda riporta l'ampiezza dei campioni nel tempo — ottima per individuare clipping, silenzi e dinamica generale, ma cieca rispetto all'altezza del suono. Lo spettro prende una finestra breve (qualche migliaio di campioni) e mostra quanta energia c'è in ciascuna banda di frequenza, dai bassi più profondi a sinistra fino agli acuti a destra. Lo spettrogramma impila centinaia di quegli spettri da sinistra a destra man mano che passa il tempo, con l'intensità resa come colore — uno glissando di pianoforte diventa una striscia ascendente, una nota tenuta di violino una linea orizzontale costante, e il parlato una catena di formanti vocalici.
FFT e finestre
La trasformata di Fourier veloce (FFT) converte un blocco di campioni nel dominio del tempo in ampiezze di frequenza. Risponde a: "se questo blocco fosse una somma di toni puri, quanto di ciascun tono occorrerebbe?" L'analizzatore divide l'audio in finestre sovrapposte di qualche migliaio di campioni ed esegue una FFT su ciascuna — finestre più piccole risolvono meglio il tempo, finestre più grandi risolvono meglio la frequenza, per questo una dimensione fissa della finestra è sempre un compromesso. L'interruttore dell'asse logaritmico è solo una questione di visualizzazione: allarga il grafico così che le ottave basse (dove sta gran parte della musica) abbiano larghezza visibile invece di essere schiacciate contro il bordo sinistro.
Fondamentale e armoniche
Suoni un La4 con qualsiasi strumento e lo spettro mostrerà un picco a 440 Hz — la fondamentale — più picchi minori a 880, 1320, 1760 Hz: le armoniche, multipli interi della fondamentale. È l'equilibrio di quelle armoniche a far suonare diverso il La4 di un violino da quello di un flauto: stessa fondamentale, ricetta diversa sopra di essa. Per questo lo spettro è la vista di riferimento per riconoscere gli strumenti, prendere decisioni di missaggio e cercare il rumore — un ronzio di rete appare come un picco ostinato a 50/60 Hz, e il troncamento di un MP3 come energia che semplicemente si interrompe sotto circa 16 kHz.
Idee sbagliate comuni
- La forma d'onda mostra l'altezza del suono. No. Due accordi molto diversi allo stesso volume hanno forme d'onda quasi identiche. Le informazioni sull'altezza compaiono solo dopo la FFT — nelle viste spettro o spettrogramma.
- Spettro e spettrogramma sono la stessa immagine. No. Lo spettro è una singola fetta di frequenze in un istante; lo spettrogramma è migliaia di queste fette in sequenza nel tempo. Usi lo spettro per rispondere a "che cosa", lo spettrogramma per rispondere a "quando".
- L'audio sopra 22.050 Hz è nascosto in un file CD. No. Il campionamento a 44.100 Hz limita matematicamente il contenuto a 22.050 Hz; il limite di Nyquist è una proprietà dei campioni stessi, non della visualizzazione.
Strumenti correlati: MIDI in WAV e Audio in WAV / FLAC per produrre file degni di analisi, Riduzione del rumore quando lo spettrogramma rivela fruscio o ronzio costanti, e Normalizza audio quando la forma d'onda mostra livelli da correggere.
