Александр Загуменнов - Компьютерная обработка звука

Выбрав число спектров, которые вы хотите увидеть, нажмите кнопку OK. Каждый график будет представлять собой спектрограмму, начинающуюся с различных отсчетов времени в звуковом файле, как изображено на рис. 1.87.

Для перемещения по графикам секторов используется маленький горизонтальный регулятор (внизу слева). При движении ручки регулятора слева направо графики последовательно убираются с экрана, а восстанавливаются при обратном движении.

Диалоговое окно Spectrum Settings содержит расширенные параметры, используемые при анализе и построении графика спектра. Для лучшего отображения типа анализируемых аудиоданных установки могут быть сохранены (надо нажать кнопку Save As, и будет предложено ввести название типа анализа). Сохраненные установки выбираются затем в раскрывающемся поле Name. Программа поставляется с шестью предустановками для анализа:

•  Audible range (от 20 до 20000 Гц – весь воспринимаемый на слух диапазон);

•  Lower frequencies (от 50 до 1000 Гц – низкие частоты);

•  Multiple slices (от 50 до 5000 Гц);

•  Sonogram 1 (от 100 до 5000 Гц);

•  Sonogram 2 (от 50 до 1000 Гц);

•  Voice, low freq. (от 50 до 1500 Гц).

Следующее поле в окне установок – FFT size (Размер FFT). О нем уже говорилось выше в разделе «Что такое быстрое преобразование Фурье».

FFT Overlap (от 0 до 99 %). Эта опция управляет величиной перекрытия между выборками для FFT-анализа. Меньшие значения сокращают число отдельных выполненных функций анализа, что уменьшает общее время обработки. Большие значения приводят к более подробному анализу и соответственно к крайне медленной обработке. Незначительное перекрытие может придать графику слишком сжатый вид, зависящий от длины выбранного фрагмента записи.

Smoothing window (Окно сглаживания). Опция определяет функцию, примененную к данным перед анализом. Эта функция имеет мощный эффект для придания резкости пикам FFT-графика и плавности переходам (крутизне волны) между смежными частотами. Эффекты от применения этих функций могут быть легко оценены анализом простой синусоидальной волны. Доступны следующие шесть функций:

•  Rectangle window (Прямоугольное окно). К данным перед анализом не применяется дополнительных функций. Дает очень резкие пики и крутую волну;

•  Triangular window (Треугольное окно) дает несколько меньшую крутизну волны, чем Rectangle window. Это окно называют также выборкой Бартлетта или Парзена;

•  Hamming, Hanning и Blackman обычно используются в аудиоприложениях;

•  Blackman-Harris состоит из шести функций, включенных в число округляющих пики графика, и дает наименьшую крутизну соседней полосы.

Forward/Backward. Когда в спектрограмме отображается несколько секторов, можно укладывать их на графике во времени либо в прямом, либо в обратном порядке в зависимости от нажатой кнопки.

Set sonogram resolution (Установить разрешение сонограммы) от 1 до 10000 выборок. Эта опция определяет количество FFT-выборок, используемых в сонограмме и удерживающих время обработки и разрешение графика постоянными. Увеличение количества выборок увеличивает горизонтальное разрешение графика, но и удлиняет время обработки. Если флажок не включен, число выборок определяется длиной выделенного фрагмента в звуковой волне и перекрытием (Overlap). Использование этой опции может привести к довольно долгому времени обработки.

Logarithmic graphing размечает горизонтальную координату не в линейном, а в логарифмическом масштабе. В таком случае большая область графика отводится низким частотам. Опция доступна только в режиме Normal display.

Freq. Min. определяет низшую частоту (от 0 до 47,9 кГц), отображаемую на графике, когда выбрано масштабирование Zoom to Range (Масштаб по интервалу).

Freq. Max. определяет высшую частоту (от 0,001 до 48 кГц), отображаемую на графике, когда выбрано масштабирование Zoom to Range.

Ceiling (Верхний предел) от -149 до 0 дБ. Опция определяет самый верхний уровень амплитуды сигнала, изображаемый на графике, если выбрано масштабирование Zoom to Range.

Floor (Нижний предел) от -150 до -1 дБ. Опция определяет самый нижний уровень амплитуды сигнала, изображаемый на графике, если выбрано масштабирование Zoom to Range.

Hold peaks during monitoring (Сохранять пики во время текущего контроля). Если включена эта опция, наивысшее значение каждого пика частоты будет отмечено на спектрограмме маленькой линией.

Maintain last monitored view (Сохранять последний контролируемый просмотр). Если этот флажок установлен, состояние спектрограммы при остановке воспроизведения сохраняется. В противном случае график спектрограммы соответствует звуковой волне в точке позиции курсора.

Рассмотрим дальнейшие настройки, доступные из меню Options.

Auto Update (Автоматическое обновление). Если отмечена эта опция, спектрограмма обновляется при любых изменениях позиции курсора или выделенных фрагментов в текущем файле.

Monitor Playback (Контроль при воспроизведении). Спектрограмма изменяется в режиме реального времени при воспроизведении текущего файла. Разрешение графика будет зависеть от текущего размера выборки FFT и быстродействия вашего компьютера.

Monitor Input (Контроль при вводе). Спектрограмма изменяется в режиме реального времени при подаче входного сигнала в вашу звуковую карту. Эта опция дает возможность анализа акустических характеристик помещения для записи в реальном времени.

Show Position (Показывать позицию). Если данная опция включена, рядом с позицией курсора отображаются значения частоты и амплитуды текущей позиции курсора на графике спектра (как уже отмечалось выше). В противном случае позиции не отображаются.

Show notes (Показывать ноты). Одновременно с отмеченной опцией Show Position можно вместо частоты в герцах получить буквенное обозначение ноты, соответствующей частоте в текущей позиции курсора (то есть ноты, ближайшей к данной частоте), как показано на рис. 1.88.

Print Display (Распечатать график). По этой команде содержимое окна спектрального анализа выводится на печать.

Close (Закрыть). Эта команда закрывает окно спектрального анализа.

Спектрограмма снабжена мощными инструментами, позволяющими масштабировать ее как в интервале частот, так и в интервале амплитуд. Частотный и амплитудный интервалы определяют максимум и минимум частот и амплитуд, отображаемых не только в спектрограмме, но и в сонограмме.

Для выбора интервала частот в Sound Forge выполните следующие операции:

1. Щелкните левой кнопкой мыши по спектрограмме в конце частотного интервала, который вы хотите увеличить, и удерживайте кнопку.

2. Перемещайте мышь влево или вправо, пока не выберете тот диапазон частот, который вас интересует, а затем отпустите кнопку мыши.

3. Координата частоты спектрограммы теперь начинается и заканчивается теми частотами, которые вы выбрали. Чтобы сдвинуть выбранный диапазон вдоль частотного спектра, пользуйтесь длинным горизонтальным регулятором, расположенным под графиком, или клавишами управления курсором (влево/вправо) на клавиатуре.

4. Чтобы вернуть графику прежний вид, выберите опцию Zoom Out Full (Полный вид) из меню Display или из контекстного меню. Для максимального увеличения масштаба дважды щелкните по графику переднего сектора спектрограммы или выполните команду Zoom to Range (Масштаб по интервалу) из меню Display. Команда устанавливает масштаб по значениям, указанным в полях Display Range диалогового окна установок спектра Spectrum Settings.

Контекстное меню появляется при щелчке правой кнопки мыши по изображению спектра или при одновременном нажатии клавиш Ctrl + Shift + F10 на клавиатуре. Для выбора интервала амплитуд в Sound Forge надо сделать следующее:

1. Щелкните левой кнопкой мыши по спектрограмме в конце интервала амплитуд, который вы хотите увеличить.

2. Удерживая левую кнопку, нажмите и удерживайте правую кнопку мыши. Увеличивающийся прямоугольник диапазона изменяется как в сторону вертикального, так и в сторону горизонтального выделения.

3. Перемещайте мышь вверх или вниз, пока не выберете диапазон амплитуды, который вам необходим, и затем отпустите кнопку. Теперь в окне будет отображаться только выбранный диапазон амплитуды.

Интервалы частоты и амплитуды можно выбрать также, настраивая параметры Display Range в окне настроек спектра (Spectrum Settings) в меню Display.

В Sound Forge можно выполнить одновременный выбор интервала амплитуды и интервала частоты. Это делается таким образом: