Vizualizarea unui fișier audio sau a intrării live de la microfon sub formă de formă de undă, spectru de frecvențe logaritmic sau spectrogramă derulantă. Totul rulează local în browser — nimic nu se încarcă. Orice vedere se poate exporta ca instantaneu PNG.
Ce este un spectru audio?
Forma de undă arată cât de tare este sunetul în fiecare moment; spectrul arată ce frecvențe alcătuiesc acel volum. Analizorul de mai sus oferă ambele vederi, plus o spectrogramă, adică spectrul care evoluează în timp. Același semnal, trei imagini complementare — iar trecerea de la una la alta este cel mai rapid mod de a înțelege din ce este alcătuit un sunet.
Patru fapte care susțin restul paginii:
• forma de undă = volumul în timp; spectrul = conținutul de frecvențe la un moment dat; spectrograma = spectrul în timp (timp × frecvență × intensitate)
• matematica din spatele spectrului este FFT, aplicată pe ferestre scurte de eșantioane
• un fișier de 44 100 Hz poate conține doar frecvențe până la 22 050 Hz (jumătate din rata de eșantionare — limita Nyquist)
• opțiunea de axă logaritmică a frecvențelor corespunde modului în care funcționează auzul: octava de la 20–40 Hz primește aceeași lățime ca cea de la 10 000–20 000 Hz
Cele trei vederi
Forma de undă reprezintă amplitudinea eșantioanelor în funcție de timp — excelentă pentru depistarea tăierilor, a tăcerilor și a dinamicii generale, dar oarbă la înălțimea tonului. Spectrul ia o fereastră scurtă (câteva mii de eșantioane) și arată cât de multă energie se află pe fiecare bandă de frecvență, de la cel mai grav bas din stânga până la plafonul înaltelor din dreapta. Spectrograma așază una lângă alta sute de astfel de spectre, pe măsură ce trece timpul, iar intensitatea este redată prin culoare — un glissando de pian devine o dungă ascendentă, o notă susținută de vioară devine o linie orizontală stabilă, iar vorbirea devine un lanț de formanți vocalici.
FFT și ferestre
Transformata Fourier rapidă convertește un bloc de eșantioane din domeniul timpului în magnitudini de frecvență. Răspunde la întrebarea: „dacă acest bloc ar fi o sumă de tonuri pure, cât din fiecare ton ar lua?” Analizorul taie audio în ferestre care se suprapun, de câteva mii de eșantioane, și aplică o FFT pe fiecare — ferestrele mai mici rezolvă mai bine timpul, cele mai mari rezolvă mai bine frecvența, de aceea o dimensiune fixă a ferestrei este întotdeauna un compromis. Comutatorul de frecvență logaritmică de mai sus ține de afișare: întinde graficul astfel încât octavele joase (unde se află majoritatea muzicii) să primească lățime vizibilă, în loc să fie strânse la marginea din stânga.
Fundamentală și armonice
Se cântă un LA4 la orice instrument, iar spectrul arată un vârf la 440 Hz — fundamentala — plus vârfuri mai mici la 880, 1320, 1760 Hz: armonicele, multipli întregi ai fundamentalei. Echilibrul acestor armonice face ca LA4-ul unei viori să sune altfel decât cel al unei flaute: aceeași fundamentală, rețetă diferită deasupra ei. De aceea spectrul este vederea de referință pentru identificarea instrumentelor, pentru decizii de mixaj și pentru căutarea zgomotelor — brumă de rețea apare ca un vârf persistent de 50/60 Hz, iar tăierea MP3 apare ca energie care pur și simplu se oprește sub aproximativ 16 kHz.
Concepții greșite frecvente
- Forma de undă arată înălțimea tonului. Nu. Doi acorzi foarte diferiți, la același volum, au forme de undă aproape identice. Informația despre înălțimea tonului apare doar după FFT — în vederile spectru sau spectrogramă.
- Un spectru și o spectrogramă sunt același tablou. Nu. Spectrul este o felie de frecvență a unui singur moment; spectrograma este mii de astfel de felii așezate în ordine în timp. Spectrul răspunde la întrebarea „ce”, spectrograma la „când”.
- Sunetul peste 22 050 Hz este ascuns într-un fișier CD. Nu. Eșantionarea la 44 100 Hz limitează matematic conținutul la 22 050 Hz; limita Nyquist ține de eșantioanele în sine, nu de afișare.
Instrumente conexe: MIDI în WAV și Audio în WAV / FLAC pentru fișiere care merită analizate, Reducere zgomot atunci când spectrograma arată șuierat sau brumă constantă și Normalizare audio atunci când forma de undă arată niveluri care trebuie corectate.
