Audio-Spektrumanalysator

So nutzen Sie den Spektrumanalysator

1. Klicken Sie auf Mikrofon starten und erlauben Sie den Zugriff, wenn Ihr Browser fragt. Das Spektrum bewegt sich, sobald Ton ankommt.
2. Um stattdessen eine Aufnahme zu analysieren, legen Sie eine Audiodatei auf der Ablagefläche ab (MP3, WAV, OGG, FLAC …) und klicken auf Datei abspielen. Sie hören die Datei, während sie analysiert wird.
3. Wählen Sie eine Ansicht: Balken, Linie oder Spektrogramm (Wasserfall) – Letzteres läuft von rechts nach links und zeigt, wie sich das Spektrum über die Zeit verändert.
4. Wählen Sie die Frequenzachse: Logarithmisch (entspricht dem Hören, jede Oktave ist überall gleich breit) oder Linear (gleich viele Hertz pro Pixel, praktisch für Obertöne und hohe Frequenzen).
5. Passen Sie FFT-Größe und Glättung an, um zwischen Detailreichtum und ruhiger Anzeige abzuwägen (siehe unten).
6. Klicken Sie auf Einfrieren, um das aktuelle Bild festzuhalten und in Ruhe abzulesen, dann auf Fortsetzen. Stopp gibt das Mikrofon frei und schließt die Audio-Engine.

Die Anzeigen unter der Grafik nennen die Spitzenfrequenz (den lautesten Anteil oberhalb von 20 Hz), den Nächsten Ton mit seiner Abweichung in Cent (A4 = 440 Hz), den Spitzenpegel und die Auflösung der Analyse.

Was der Analysator zeigt

Ein Spektrumanalysator zerlegt einen Klang mit einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) in seine Frequenzen. Jeder Block von Samples wird zu einer Liste von „Bins“, und Bin k liegt bei k × Abtastrate ÷ FFT-Größe Hertz. Die Höhe jedes Balkens ist die Energie in diesem Band, in Dezibel relativ zur digitalen Vollaussteuerung. Der Browser wendet vor der FFT ein Blackman-Fenster an, sodass ein reiner Sinuston mit Vollaussteuerung etwa −14 dB statt 0 dB anzeigt: Die Werte eignen sich am besten, um Frequenzen miteinander zu vergleichen, nicht als absoluter Schallpegelmesser.

Die Spitzenfrequenz wird per parabolischer Interpolation zwischen zwei Bins verfeinert und ist damit genauer als der Bin-Abstand allein. Sie zeigt den stärksten Anteil, der meist – aber nicht immer – dem gehörten Ton entspricht: Bei einem tiefen Basston oder einer Stimme kann der zweite Oberton lauter sein als der Grundton.

FFT-Größe, Auflösung und Glättung

Die FFT-Größe bestimmt die Frequenzauflösung: Bei 48 kHz ergeben 2048 Punkte etwa 23 Hz pro Bin, 8192 Punkte 5,9 Hz und 32768 Punkte 1,5 Hz. Eine größere FFT trennt nahe beieinanderliegende Frequenzen und tiefe Töne besser, braucht aber einen längeren Audioabschnitt (32768 Samples sind etwa 0,7 s) und reagiert deshalb langsamer auf schnelle Änderungen. Für Sprache und Schlagzeug eignen sich 1024 bis 4096; zum Stimmen, für Basstöne oder die Suche nach Brummen nehmen Sie 16384 oder mehr.

Glättung mittelt jedes Bild mit den vorherigen. Bei 0 sehen Sie jedes Flackern; um 0,8 ist die Anzeige ruhig und leichter lesbar. Das Spektrogramm nutzt dieselben Daten, mit Farben von Schwarz (leise) über Lila und Rot bis Gelb und Weiß (laut).

Praktische Anwendungen

• Netzbrummen aufspüren (50 oder 60 Hz und deren Obertöne) oder das Pfeifen einer Masseschleife finden.
• Prüfen, welche Frequenzen ein Instrument, eine Stimme oder eine Raumresonanz betont, bevor Sie am Equalizer drehen.
• Einen Lautsprecher oder Kopfhörer mit einem Sweep aus einem Tongenerator testen und nach Senken und Spitzen suchen.
• Die Grenzfrequenz einer MP3-Datei erkennen: Viele Dateien mit niedriger Bitrate enden bei etwa 16 kHz.