محلّل طيف الصوت

كيفية استخدام محلّل الطيف

1. اضغط تشغيل الميكروفون واسمح بالوصول عندما يطلب المتصفح ذلك. يبدأ الطيف بالتحرك فور وصول الصوت.
2. لتحليل تسجيل بدلًا من ذلك، أفلت ملف صوت في منطقة الإفلات (MP3 وWAV وOGG وFLAC…) واضغط تشغيل الملف. تسمع الملف أثناء تحليله.
3. اختر العرض: أعمدة أو خط أو مخطط طيفي (شلال)، الذي يتمرر من اليمين إلى اليسار ويبيّن كيف يتغيّر الطيف عبر الزمن.
4. اختر محور الترددات: لوغاريتمي (كما تسمع الأذن، فيشغل كل أوكتاف العرض نفسه في كل مكان) أو خطي (عدد متساوٍ من الهرتز لكل بكسل، وهو مفيد للتوافقيات والترددات العالية).
5. اضبط حجم FFT والتنعيم للموازنة بين التفاصيل والثبات (انظر أدناه).
6. اضغط تجميد لتثبيت الصورة الحالية وقراءتها بهدوء، ثم استئناف. أما إيقاف فيحرّر الميكروفون ويغلق محرك الصوت.

تعرض القراءات تحت الرسم البياني تردد الذروة (أعلى مكوّن صوتًا فوق 20 Hz)، وأقرب نغمة مع انحرافها بالسنت (A4 = 440 Hz)، ومستوى الذروة، والدقة الخاصة بالتحليل.

ماذا يعرض المحلّل؟

يقسّم محلّل الطيف الصوت إلى تردداته باستخدام تحويل فورييه السريع (FFT). تتحوّل كل كتلة من العيّنات إلى قائمة من «الخانات» (bins)، وتقع الخانة k عند التردد k × معدل العيّنات ÷ حجم FFT هرتز. ارتفاع كل عمود هو الطاقة في ذلك النطاق، بالديسيبل منسوبًا إلى النطاق الرقمي الكامل. يطبّق المتصفح نافذة Blackman قبل التحويل، لذا تُقرأ الموجة الجيبية النقية بكامل النطاق عند نحو −14 dB لا 0 dB: فالأفضل استخدام القيم لمقارنة الترددات بعضها ببعض، لا كمقياس مطلق لمستوى الصوت.

يُحسَّن تحديد تردد الذروة بين خانتين عبر الاستيفاء القطعي المكافئ، فيصبح أدق من التباعد بين الخانات وحده. ويعرض أقوى مكوّن، وهو عادةً، لا دائمًا، النغمة التي تسمعها: ففي نغمة باص منخفضة أو في الصوت البشري، قد تكون التوافقية الثانية أعلى من التردد الأساسي.

حجم FFT والدقة والتنعيم

يحدد حجم FFT دقة الترددات: عند 48 kHz، تعطي 2048 نقطة نحو 23 Hz لكل خانة، و8192 نقطة تعطي 5.9 Hz، و32768 نقطة تعطي 1.5 Hz. يفصل حجم FFT الأكبر بين الترددات المتقاربة والنغمات المنخفضة على نحو أفضل، لكنه يحتاج إلى مقطع صوتي أطول (32768 عيّنة تعادل نحو 0.7 ث)، فيستجيب أبطأ للتغيرات السريعة. للكلام والطبول، تعمل القيم من 1024 إلى 4096 جيدًا؛ أما للدوزنة أو نغمات الباص أو البحث عن الطنين، فاستخدم 16384 أو أكثر.

يحسب التنعيم متوسط كل إطار مع الإطارات السابقة. عند 0 ترى كل ارتعاشة؛ وعند نحو 0.8 يصبح العرض هادئًا وأسهل قراءة. يستخدم المخطط الطيفي البيانات نفسها، بألوان تتدرج من الأسود (هادئ) مرورًا بالبنفسجي والأحمر إلى الأصفر والأبيض (صاخب).

استخدامات عملية

• اعثر على طنين الكهرباء (50 أو 60 Hz وتوافقياتهما) أو صفير حلقة التأريض.
• تحقّق من الترددات التي تبرزها آلة موسيقية أو صوت بشري أو رنين غرفة قبل أن تلمس المعادل (equaliser).
• اختبر مكبّر صوت أو سماعات رأس بمسح ترددي من مولّد نغمات، وابحث عن الانخفاضات والقمم.
• شاهد حد القطع في ملف MP3: كثير من الملفات المرمّزة بمعدل بت منخفض تتوقف عند نحو 16 kHz.