Wyświetl plik audio lub sygnał z mikrofonu na żywo jako przebieg, logarytmiczne widmo częstotliwości lub przewijany spektrogram. Wszystko działa lokalnie w przeglądarce — nic nie jest przesyłane. Każdy widok można wyeksportować jako zrzut PNG.
Czym jest widmo audio?
Przebieg pokazuje, jak głośne jest audio w każdym momencie; widmo pokazuje, z jakich częstotliwości składa się ta głośność. Analizator powyżej oferuje oba widoki oraz spektrogram, czyli widmo zmieniające się w czasie. Ten sam sygnał, trzy uzupełniające się obrazy — a przełączanie między nimi to najszybszy sposób, by zrozumieć, z czego składa się dźwięk.
Cztery fakty, które ułatwią zrozumienie reszty strony:
• przebieg = głośność w czasie; widmo = zawartość częstotliwości w jednej chwili; spektrogram = widmo w czasie (czas × częstotliwość × natężenie)
• matematyka stojąca za widmem to FFT, stosowana do krótkich okien próbek
• plik o częstotliwości próbkowania 44 100 Hz może zawierać częstotliwości tylko do 22 050 Hz (połowa częstotliwości próbkowania — granica Nyquista)
• opcja logarytmicznej osi częstotliwości odpowiada sposobowi słyszenia: oktawa 20–40 Hz zajmuje tyle samo miejsca co 10 000–20 000 Hz
Trzy widoki
Przebieg rysuje amplitudę próbek względem czasu — świetnie nadaje się do wykrywania przesterowania, cisz i ogólnej dynamiki, ale nie pokazuje wysokości dźwięku. Widmo bierze jedno krótkie okno (kilka tysięcy próbek) i pokazuje, ile energii przypada na każde pasmo częstotliwości, od najniższego basu po lewej do wysokich tonów po prawej. Spektrogram układa setki takich widm obok siebie w miarę upływu czasu, a natężenie koduje kolorem — glissando na pianinie staje się rosnącą smugą, podtrzymana nuta skrzypiec równą poziomą linią, a mowa łańcuchem formant samogłosek.
FFT i okna
Szybka transformata Fouriera (FFT) zamienia blok próbek w dziedzinie czasu na wielkości w dziedzinie częstotliwości. Odpowiada na pytanie: „gdyby ten blok był sumą czystych tonów, ile każdego z nich by w nim było?”. Analizator dzieli audio na nakładające się okna o długości kilku tysięcy próbek i wykonuje FFT na każdym z nich — mniejsze okna lepiej oddają czas, większe lepiej rozdzielają częstotliwości, dlatego stały rozmiar okna zawsze jest kompromisem. Przełącznik logarytmicznej częstotliwości działa wyłącznie po stronie wyświetlania: rozciąga wykres, tak by niskie oktawy (gdzie żyje większość muzyki) zyskały szerokość zamiast być ściśnięte przy lewej krawędzi.
Podstawowa i harmoniczne
Zagraj nutę A4 na dowolnym instrumencie, a widmo pokaże szczyt przy 440 Hz — podstawową — oraz mniejsze szczyty przy 880, 1320 i 1760 Hz: harmoniczne, czyli całkowite wielokrotności podstawowej. To właśnie proporcja harmonicznych sprawia, że A4 na skrzypcach brzmi inaczej niż na flecie: ta sama podstawowa, inny przepis powyżej. Dlatego widmo jest podstawowym widokiem do rozpoznawania instrumentów, decyzji miksowych i szukania szumów — zakłócenie sieciowe widać jako uporczywy szczyt 50/60 Hz, a obcięcie MP3 jako energię, która po prostu urywa się poniżej około 16 kHz.
Typowe nieporozumienia
- Przebieg pokazuje wysokość dźwięku. Nie. Dwa bardzo różne akordy o tej samej głośności mają niemal identyczne przebiegi. Informacja o wysokości pojawia się dopiero po FFT — w widoku widma lub spektrogramu.
- Widmo i spektrogram to ten sam obraz. Nie. Widmo to przekrój częstotliwości w jednej chwili; spektrogram to tysiące takich przekrojów ułożonych w czasie. Widmo odpowiada na pytanie „co”, spektrogram na pytanie „kiedy”.
- Dźwięk powyżej 22 050 Hz jest ukryty w pliku CD. Nie. Próbkowanie z częstotliwością 44 100 Hz matematycznie ogranicza zawartość do 22 050 Hz; granica Nyquista jest właściwością samych próbek, a nie wyświetlania.
Powiązane narzędzia: MIDI do WAV i Audio do WAV / FLAC, aby tworzyć pliki warte analizy, Redukcja szumów, gdy spektrogram ujawni stały szum lub brzęczenie, oraz Normalizacja audio, gdy przebieg pokazuje poziomy wymagające korekty.
