频谱分析能看到什么
任何声音都是由许多频率同时叠加而成的。低沉的贝斯音符低频很强;镲片的能量集中在高频;人声则有一个基音,上方还有许多泛音。频谱分析使用快速傅里叶变换(FFT),把声音拆分成不同的频率,并显示每个频率的响度。这样,你不仅能“看见”听到的声音,还能发现耳朵容易忽略的细节。
分析器在浏览器中运行。麦克风信号或文件都在你的设备上进行分析,不会上传到任何地方。
三种视图
- 频谱:横轴从左到右为频率(低端 20 Hz 到高端 20 kHz),纵轴从下到上为电平(单位 dB)。它显示的是当前这一刻的声音,适合查找嗡嗡声、啸叫声,或某个音符的主频率。
- 声谱图:时间从一侧向另一侧推移,频率向上递增,颜色表示电平。它能显示声音如何随时间变化。语音、鸟鸣和音乐都会留下各自典型的图案,而点击声等短促的噪声会表现为清晰的竖线。
- 示波器:直接显示波形,即空气压力的变化过程。适合检查削波、相位极性,以及简单的测试音。
如何解读频谱
| 范围 | 频率 | 常见内容 |
|---|---|---|
| 超低频 | 20–60 Hz | 低频隆隆声、底鼓的厚度、50/60 Hz 的市电嗡声 |
| 低频 | 60–250 Hz | 电贝斯、人声的温暖感 |
| 中低频 | 250–500 Hz | 过强会让声音浑浊、发闷 |
| 中频 | 500 Hz–2 kHz | 大多数乐器和语音的主体 |
| 中高频 | 2–6 kHz | 人声的清晰度,过强则会刺耳 |
| 高频 | 6–20 kHz | 空气感、镲片、嘶嘶声、“s”齿音 |
峰值频率和音名
分析器会找出最强的频率,以赫兹为单位显示,并同时给出最接近的音名,例如 440 Hz = A4。对于口哨、持续的歌声或单根琴弦这类单一的持续音,效果很好。对于和弦,它显示的是最响的成分,可能是泛音,而不一定是你期望的那个音。
实际用途
请注意,每种分析器都需要权衡:想看到精细的频率细节,就需要更长的声音片段,反应也会更慢;而显示速度快,则会让相近的频率变得模糊。因此,短促的点击声在声谱图中比在频谱中更容易看出来。
- 在用降噪去除嗡嗡声之前,先找出它的准确频率。
- 在使用均衡器之前,先看看混音里低频或高频有多少。
- 判断文件是否真的是高音质:由低码率转换而来的 MP3,即使现在码率很高,16 kHz 以上通常也是一片空白。
- 配合麦克风测试,检测你的麦克风和房间环境。
- 观察峰值的音名,为乐器调音或检查自己的演唱音准。
- 学习声学:吹口哨、唱一个元音,或弹一个单音,观察泛音如何在主频率上方呈现为等间距的线条。
导出 PNG 时,得到的正是当前的视图。适合用来记录问题、比较两支麦克风,或向学生展示声音的样子。为了公平比较,请用相同的视图和相同的输入电平分析两个音源。