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どんな音もライブスペクトルとして見る.

マイクをリアルタイムFFTアナライザーに変えます。周波数バーグラフ、オシロスコープ、スクロール型スペクトログラムを切り替え、ピーク周波数、その音名、レベルが変化するのを読み取れます。すべてWeb Audio APIでブラウザ内で動作——録音もアップロードもされません。

「アナライザーを開始」を押して始めます。ブラウザがマイクの許可を求めます。

スペクトラムアナライザー.

マイクを開始し、表示を選び、再生・歌唱・発話する音の周波数がリアルタイムで現れるのを見ましょう。

始める前に確認すること

  • マイクアクセスを許可アナライザーはマイクからライブ音声を読むので、初めて開始を押すとブラウザが許可を求めます。以前ブロックしていたら、このサイトで再度有効にしましょう。
  • 見たいソースを選ぶデバイスメニューで正しい入力を選びます——USBインターフェース、楽器用マイク、内蔵マイクは、それぞれまったく異なるスペクトルを示します。
  • スピーカーが大きいときはフィードバックに注意ここでは信号は再生されませんが、同じマイクに給電する大音量のスピーカーは、部屋で唸るピークを築き得ます。再生を解析するときはヘッドホンを使いましょう。
  • FFT 2048から始める周波数の詳細と応答性のバランスが良い値です。近いトーンを分離するには大きく、速い過渡音を捉えるには小さく——トレードオフは下で説明します。

スペクトラムアナライザーの使い方

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    アナライザーを開始します。 アナライザーを開始を押し、マイクアクセスを許可します。状態がライブに切り替わり、表示が部屋の音とともに動き始めます。
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    表示を選びます。 バー(周波数成分、低から高)、スコープ(時間での生波形)、スペクトログラム(時間に対する周波数、スクロール)を、トグルまたはキー1/2/3で切り替えます。
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    ピークを読みます。 表示は最も大きい周波数、その最も近い音名、現在のレベルを示します——ハムの発見、調律、音高の命名に便利です。
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    解析を調整します。 より細かい周波数分解能にはFFTサイズを上げ、ちらつく表示を安定させるにはスムージングを増やします。速い音に速く反応させるには両方を下げます。
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    フリーズして精査します。 フリーズ(またはSpace)を押して現在のフレームを保持し、ピークやスペクトログラムの軌跡を読めるようにして、再開します。

リアルタイムスペクトラムアナライザーの仕組み

音は、時間とともに揺れる単一の圧力波としてあなたの耳に届きます——それが時間領域で、まさにオシロスコープ表示が描くものです。スペクトラムアナライザーは別の問いに答えます:その波を構成するどの周波数があり、それぞれどれだけ大きいか。それを知るために高速フーリエ変換(FFT)——波形の短いスライスを純粋な正弦成分の積み重ねに分解する数学的手続き——を実行します。結果が周波数領域です:バーグラフとスペクトログラムはそれを描く2つの方法です。

FFTは範囲を等間隔のビンに分割します。ビンの数はFFTサイズで決まり、各ビンの幅はサンプルレートをFFTサイズで割ったものです——だから48 kHzでは、2048点のFFTは約23 Hz幅のビンを与え、8192点はそれを約6 Hzに狭めます。それが核心のトレードオフです:大きなFFTは近接したトーンや低い低音をはるかによく分解しますが、より長い音声スライスが要るので、表示の反応が遅くなり、速い過渡音がにじみます。小さなFFTは機敏で時間的に正確ですが、隣り合う周波数を混ぜてぼかします。

バー表示は対数周波数軸を使います。私たちがそう聞くからです——各オクターブ(周波数の倍化)が均等な空間を取るので、音楽的に重要な低域と中域が左端に押し潰されません。レベルはdBFS、デジタルフルスケール以下のデシベルで示されます。連鎖全体はライブマイクストリームからブラウザのWeb Audio AnalyserNodeで動作し、スムージング調整は単に各新フレームを前と混ぜて絵がちらつかないようにします。

人々の使い道

電気的ハムを狩る

電源ハムは50や60 Hz(さらに100/120、150/180…の倍音)に鋭く安定したスパイクとして現れます。それを見つけると、グラウンドループや干渉の問題を突き止められます。

フィードバックや口笛を捕まえる

上昇して持続する狭いピークは、フィードバックや共鳴による口笛の始まりです。ここでその周波数を見つけ、唸り出す前にノッチするかマイクを動かしましょう。

部屋のノイズを判断

部屋を「静か」にしてノイズフロアを見ると、冷蔵庫のハム、ファンの唸り、空調のエネルギー——何も再生していないときにスペクトログラムが落ち着く広帯域レベル——が分かります。

楽器を調律

音を鳴らしてピークの最も近い音名と正確な周波数を読みます——ギター、声、シンセの、本物のチューナーに対する素早い妥当性チェックです。

歯擦音を抑える

耳障りな「s」や「t」の音は5〜9 kHz付近にエネルギーのバーストとして集まります。どこに着地するか見れば、ボーカルのどこをディエスすべきか分かります。

周波数特性を確認

スイープやピンクノイズをスピーカーやヘッドホンに送り、どの帯域が強いか欠けているか見ます——音のバランスを素早く読み取れます。

見えるものの読み方

同じ形が何度も現れます。よくあるパターンの意味は次のとおりです:

50や60 Hzの鋭いスパイク

ケーブルやグラウンドループが拾う電源ハム——世界の大半で50 Hz、北米で60 Hz。

その上に等間隔の倍音を探します。ケーブルを挿し直し電源から遠ざけ、別のコンセントやグラウンドループアイソレーターを試します。

低いピークの上に等間隔のスパイク

楽音やトーンの倍音——基本波に、その周波数の2×、3×、4×の上音が加わったもの。

直すものは何もありません——これが音程のある音の見た目です。最も低いスパイクが、聞こえる音を決める基本波です。

上昇し続ける単一のピーク

マイクが自分の増幅された出力を聞くにつれ、1つの周波数で築かれる音響フィードバックや共鳴。

周波数を記録し、ゲインを下げ、マイクをスピーカーから遠ざけるか、イコライザーでその帯域をノッチします。

持ち上がった平坦なノイズフロア

広帯域ノイズ——高ゲインのヒス、安価なプリアンプ、騒がしい部屋——が表示の底全体を持ち上げています。

入力ゲインを下げ、ファンや空調から離れ、ノイズ抑制を有効にします。わずかなフロアは正常ですが、高いフロアは静かなディテールをかき消します。

発話で5〜9 kHz付近の明るいエネルギー

歯擦音——「s」「sh」「t」の音のヒスが高い中域に集中。

耳障りなら、マイクをわずかにオフアクシスに傾け、すべての高域を切るのではなく、その帯域に穏やかなディエスを適用します。

低域のでこぼこしたピークとディップ

ルームモード——部屋の寸法が特定の低音周波数を強めたり打ち消したりする定在波。

マイクやスピーカーを動かすか、バストラップを追加します。これは機材の故障ではなく部屋の音響の問題です。

スペクトラムアナライザー用語集

FFT
高速フーリエ変換——波形のスライス(時間領域)をその周波数成分(周波数領域)に変換するアルゴリズム。音をバーグラフに変えるものです。
ビン
FFT出力の1つの周波数スロット。各ビンは小さな帯域をカバーし、その幅はサンプルレートをFFTサイズで割ったものに等しくなります。
周波数分解能
アナライザーが2つの近いトーンをどれだけ細かく分離するか——ビン幅です。大きなFFTはより小さなビン幅と、より鋭い分解能を与えます。
dBFS
フルスケール基準のデシベル。0 dBFSはデジタル信号が達し得る最大で、それより静かなものはすべて負の数なので、ここのレベルはゼロ以下で表示されます。
スペクトログラム
時間に対する周波数のスクロール画像で、色が強度を示します。左から右へ履歴として読みます:明るい軌跡は持続するトーンです。
オシロスコープ
時間領域での生波形の表示——時間に対する振幅——で、周波数ではなく波の形を示します。
基本波
音程のある音の最も低い周波数で、知覚する音を決めます。その上のピークはその倍音です。
倍音
基本波の整数倍の周波数。そのパターンと強さが楽器や声に音色を与えます。
ナイキスト周波数
サンプルレートの半分——表現できる最も高い周波数。48 kHzではそれは24 kHzで、アナライザーが表示できる上端です。

よくある質問

スペクトラムアナライザーは実際に何を示す?

今この瞬間、音の中にどの周波数が存在し、それぞれどれだけ大きいかを示します。耳とオシロスコープが1つの組み合わさった波形が時間とともに動くのを見るのに対し、アナライザーはその波をFFTで周波数の成分に分解し、低(左)から高(右)へプロットします。低い唸りは左に、シンバルや「s」の音は右に、純音は単一のスパイクとして現れます。和音を聞くのと、それを構成する各音を見るのとの違いです。

バー、オシロスコープ、スペクトログラムの違いは?

同じライブ音声の3つの表示です。バーはこの瞬間の周波数スペクトル——各帯域にどれだけエネルギーがあるか——を示し、ピーク、ハム、音のバランスの発見に最適です。オシロスコープは時間領域の生波形を示し、波の形、周期、クリッピングを見るのに向きます。スペクトログラムは周波数を縦、時間を横にプロットしてスクロールし、明るさで大きさを示すので、音がどう変化するかを見られます——スイープ、メロディ、持続する口笛の追跡に理想的です。

どのFFTサイズを使うべき?

周波数の詳細と速度の間のトレードオフです。大きなFFT(4096や8192)は狭いビンを作るので、近いトーンを分離し低音をはるかによく分解します——調律、ハム狩り、和音の精査に選びます。小さなFFT(1024)はより速く反応し、ドラムヒットのような速い過渡音を突き止めますが、隣り合う周波数を混ぜてぼかします。2048が分別ある既定値です。各ビンの幅はサンプルレートをFFTサイズで割ったものなので、FFTを倍にするとビン幅が半分になり分解能が倍になります。

これで電気的ハムをどう見つける?

疑わしい信号を再生する(または唸る機器を聞かせる)だけで、バーかスペクトログラムに切り替えます。電源ハムは、大半の国で50 Hz、北米で60 Hzに、剃刀のように鋭く岩のように安定したスパイクとして現れ、通常100/120 Hz、150/180 Hz以上に小さな倍音を伴います。大きなFFTサイズは正確な周波数を突き止めやすくします。特定できれば、ハムはほぼ常にケーブルや接地の問題です——ケーブルを電源アダプターから遠ざけ、別のコンセントを試すか、グラウンドループアイソレーターを使います。

これで楽器を調律できる?

はい、素早いチェックには。単一の持続した音を鳴らし、表示でピーク周波数とその最も近い音名を読みます——基本波は最も低い強いスパイクです。弦がおおよそ合っているか確認したり、未知の音高を命名したりするのに便利です。本格的な調律には専用チューナーや、基準音高としてのトーンジェネレーターを使いましょう。スペクトラムアナライザーはビン幅までしか読まず、チューナーが備える何分の一セントもの精度ではありません。

音声はどこかに録音・送信される?

いいえ。アナライザーはスペクトルを計算・描画するためにライブマイク信号を読むだけです——何も取り込まれず、保存もアップロードもされず、アカウントもログもありません。音声はスピーカーにさえ届かないので、フィードバックがありません。ページを閉じるか再読み込みすると、マイクが解放され何も残りません。すべての処理は、ブラウザ内蔵のWeb Audio APIでデバイス上で行われます。

周波数軸が等間隔でないのはなぜ?

バー表示は対数周波数軸を使うので、各オクターブ——周波数の倍化——が同じ幅を取ります。私たちはそう音高を聞きます:100から200 Hzへのジャンプは、一方が100 Hz、他方が1,000 Hzに及ぶにもかかわらず、1,000から2,000 Hzと同じ音楽的距離に聞こえます。線形軸だと音楽的に忙しい低域と中域をすべて左端に詰め込み、右半分をほとんど聞こえない高域に無駄にするので、対数軸が知覚に合い、表示をはるかに有用にします。