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サウンド・スペクトラム・アナライザー

音の大きさではなく、音が何で構成されているか。マイク、共有タブ、またはオーディオファイルからのスペクトル、スペクトログラム、およびオクターブバンド — 単一のデシベル数値では決して知ることのできない情報です。

更新日

視点

ソース

このブラウザはタブのオーディオを共有することはできませんので、入力はここでは提供されません。 Chrome、EdgeおよびOperaはデスクトップでできます。

信号

クリップ
ピーク
dBFS
RMS
dBFS
クレストファクター
dB

ピーク、RMS、およびクリストはdBFS:デシベルは完全なスケールに比べて、0 dBFSは入力が運ぶことができる最も大きなサンプルです。 彼らは信号を記述し、部屋ではない。 dBFS は dB SPL ではありません - マイクロフォンの敏感性も距離も入っていませんので、これらの 3 つは ± 10 dB バンド メーターの読み込みを持ち込むことなく印刷できます。

このソースは1つのチャンネルを報告するので、分割するものはありません。 左、右、中、側には2つが必要です - ステレオファイルまたは共有タブがそれらを持っており、ほとんどデバイスのマイクロフォンはありません。

周波数重量

ストレートのレベルは相対的であり、エネルギーが座っている場所のイメージであり、周波数で絶対的な数字ではない。 マイクロフォンのエラーは、単一のオフセットではなく周波数を横断する曲線なので、幅広い読み込みが可能な限りスペクトルを修正することはできません。

測定セッション

Leq
dBA
Lmax
dBA
Lmin
dBA
L10
dBA
L50
dBA
L90
dBA

0:00

これらの6つは幅広いバンドレベルで、メーターがその数を動かし、同じバンドを運ぶ方法を調べた:不カリブレートの推定、しばしば参考楽器の約10 dBの範囲内。 これらはIEC 61672の測定ではありません。

騒音計は「どれくらいの音量か」という一つの問いに答えます。それは重要な問いであり、 それは必ずしもあなたが抱えているものとは限りません。冷蔵庫のコンプレッサー、隣人のサブウーファー、 そしてノートパソコンのファンは、数値上はすべて同じ値を示すことがありますが、それらの問題は どれ一つとして同じではありません。

このページでは、もう一つの疑問に答えます。その音には実際に何が含まれているのか、どこに その音が位置する周波数帯域、そしてそれが定常的か、断続的か、あるいは一度きりの 出来事であったか。

3つの視点、3つの問い

スペクトル 現在そこにあるもの、つまり周波数に対するレベルが、その全体にわたって 人間の可聴域。それは、うなりや鳴き声といった音を見つけ出す視点です。 リングや、明確なピッチを持つものはすべて、広帯域ノイズの中でスパイクとして表示されます 丘として表示されます。

スペクトログラム は、縦軸に周波数を取り、時間の経過に伴う情報を 明るさでレベル(音量)として表したものです。3つの手法の中で、定常的な ノイズと断続的なノイズを区別できる唯一の方法です。なぜなら、スペクトルはすでに時間の情報を捨ててしまっているからです。 軸から離れていきます。扇風機の音は水平な縞模様。ドアを閉める音は垂直な縞模様です。 隣人の音楽は、途中で止まる水平な縞模様です。

オクターブ 音響学の作業が実際に報告される帯域に範囲を分割します これは、内容を見るためというよりも、何かを書き留めたいときに利用すべきビューです。 よりも

音の発生源

3つの入力があり、選択によって数値の意味が変わります。

マイクロフォンは あなたが立っている部屋そのものであり、誰も周波数特性を公開していない デバイスを通して聞こえてきます。このサイトの残りのすべての内容は 不確実性について述べていることが、これにも当てはまります。

システムオーディオ ブラウザのタブを共有し、再生内容を読み取ります。タブを選択してください およびチェックを入れる タブの音声を共有:そのチェックボックスがないと、映像のみで音声が流れません。また、 画面全体の共有では、通常音声トラックが全く含まれません。共有が開始されると、 このページでは映像を使用する必要がなく、また映像を表示する場所もないため、映像は即座に破棄されます。 キャプチャインジケーターを点灯させたままにする理由。

オーディオファイルは ブラウザ内でデコードされ、同じアナライザーを通じて再生されます。 再生、一時停止、停止、およびモニター用のミュート機能を備えています。ミュートにすると、以下の音が消音されます。 スピーカーであり、分析ではありません。プロットと図はファイルの読み込みを続けます。 何もアップロードされません。デコードはお使いの自身のマシン上で実行され、ファイルがそこから 離れることはありません。

最後の2つは部屋ではなく、それは心の中で思うよりも声に出して言う価値があります。 埋もれてしまうこと。ファイルとは、あなたが全く知らない機器によって作成された録音物です。 タブとは、ウェブサイトが再生すると決めたものであり、そのゲイン設定もサイト側が選んだものです。 どちらも、メーターが意味するような音量レベルを持っているわけではありません。アナライザーが どちらについても教えてくれるのは「形状」であり、それこそが本来の目的です。

ハム(唸り音)を見つけ出す

このページが果たす最も有用な役割は、ある「ハム」を特定することです。

電気的なハム音は、商用電源周波数(世界の大部分では50 Hz、北米では60 Hz) およびその倍音成分に発生します。バズ音が発生している箇所にアナライザーを向けると トランス、調光器、冷蔵庫、あるいはアンプなどを使用すると、 電源周波数にスパイクが現れ、その上に2倍、3倍、4倍の周波数の小さなスパイクが積み重なるのが見えます。 支配的な周波数の読み取り値によってそれが明確に示され、その横には 最も近い音名が表示されます。

それが重要なのは、周波数がその物体の正体を教えてくれるからです ある意味で、その レベルが変わることはありません。高調波を伴う50 Hzのスパイクは電気的なものです。なだらかな丘状の盛り上がりは 100Hzから300Hzの間のどこかは、通常、モーターやポンプといった機械的なものです コンプレッサー。全く構造のないヒス音は、空気そのものであり、それが内側を移動しているか ベント(通気口)によるものか、あるいはマイクロフォン自体から発生しているものです。

ノートの読み取り機能は、弦の特定や50 Hzの判別ができるほど十分に優れたチューナーです 60 Hzのハム音と区別できます。これは校正された周波数カウンターではないため、 報告すべきトーンが存在しない場合(ほとんどの部屋がそうです)には、無意味な数値を報告します。

ここでのレベルが相対的である理由

このサイトのメーターは、絶対値とその許容範囲を表示します。すなわち、 未校正の推定値であり、通常は基準値から約±10 dBの範囲内です 計器Kardous & Shaw. このページでは、周波数ごとのその主張を繰り返しておらず、その軸も 意図的に絶対値でのラベル付けを避けています。

その理由は、デバイスのマイクロホンの誤差は単一の数値ではなく、 曲線だからです。そのレスポンスは全域にわたって不均一であり、またその不均一さ自体も一定ではありません。 端末から端末へ — これこそがスペクトラムが描いているものそのものです。 ブロードバンドレベルは単一のオフセットで補正できますが、スペクトラムでは不可能です。

したがって、プロットから読み取るべきは 形状(shape)です。、そして オンライン・デシベルメーター を読み取って、 レベルを確認します。音がどの位置にあるか、どのピークが最大か、ハムノイズが発生したかどうかを 冷蔵庫を移動させた後の方が良くなっています — そのすべてが、未知のマイクを通しても維持されています。 レスポンスです。なぜなら、カーブ上のあらゆるポイントにおいて同じレスポンスが得られているからです。

このページにある2つの要素は相対的なものではありませんが、そのどちらもプロットではありません。 その下の測定セッションでは、同様の方法で算出されたブロードバンドレベルが報告されています。 メーターはその数値を算出し、それらの周囲に同じバンドを巻いている — それらは 鼻歌を聴きに来た読者が、数字を手にして帰るべきだからこそ、ここにいるのです 彼らが引用できるのは、スペクトルが絶対的な軸を獲得したからではない。その信号は パネルは全く別の事柄について絶対的なものであり、次のセクションで詳しく説明します。

信号の数値

プロットの下にある4つの数値は、部屋の状態ではなく信号の状態を示しています:ピーク、 RMS、クレストファクター、そしてクリップランプです。

ピークは直近0.25秒間における最大の単一サンプル値であり、RMSは 同じウィンドウ内でのエネルギー平均。クレスト(波高率)はその両者の差であり、 それがどのような種類の音であるかを示します。安定したトーンは、自身の平均値よりも約 3デシベル高く推移します。音声や音楽では10から20デシベルになります。 クレストがほとんどゼロに近い信号は、矩形波か、あるいは何らかの リミッターによってすでに平坦に押しつぶされています。ウィンドウ内のいずれかのサンプルが レンジの上限に達するとランプが点灯しますが、これはページ上の他のすべての 情報の信頼性が一瞬にして失われる条件となります。

ピークとRMSは以下の通りです dBFS: フルスケールに対するデシベル。フルスケールとは、 入力が表現できる最大数であるため、0 dBFSはファイルの、あるいは コンバーターの頂点となり、それ以下のすべてのレベルはその値に対する比率となります。これは このページが誠実に提示できる唯一の絶対的な数値です。なぜなら、それは空気に関する主張ではなく、 数値に関する事実だからです。マイクの感度は一切関係ありません それ自体には、距離も基準音圧も存在しません。

これこそが、dBFSがdB SPLとは異なる理由そのものです。フルスケールより6デシベル低い信号は、 入力レンジの半分を使用していることを示しているに過ぎず、それがどれほどの音量であったかについては 何も教えてくれません。ゲインを変えて同じ部屋を2回録音すれば、2つの異なる結果が得られます。 dBFSの読み取り値と1つの音圧レベル。入力が適切に設定されているかを確認するためにdBFSを確認します。 上限に近いとクリップし、遥か下にある場合はノイズフロアを見ていることになります。 読み取り値を確認してください オンラインデシベルメーター で音量を確認してください。

2つのチャンネル、2つある場合

ステレオファイルまたは共有タブには2つのチャンネルがあり、アナライザーには そのいずれか、2つの合計、またはその差が表示されます。Left(左)とRight(右)は 入力されたままのチャンネルです。Midは2つを足して半分にしたもので、 モノラルへのダウンミックスであり、単一のスピーカーで再生される内容です。Sideはその差分です: 2つのチャンネルで一致しないすべての要素は、モノラル録音では無音になり、ワイドな録音では 大きな音になります。

その横には、マイナス1からプラス1までの相関値が表示されています。 チャンネルが一致しているときはプラス1、無関係な素材が含まれているときは0に近い値を示します。 一方のチャンネルがもう一方の反転である場合はマイナス1となります。この後者のケースでは、相殺されて それらを合計した瞬間に無音になるため、マイナス1付近にあるレコーディングは スマートフォンのスピーカーでは消えてしまうような音です。実際にその様子を確認できます。Midに切り替えてみてください。 そして、物語は空虚になる。

コントロールは、ソースが実際に2チャンネルである場合にのみ表示されます ほとんどすべてのデバイスでマイクがオンになりません。モノラル信号を2つに分割する 同一の半分は、永遠にプラス1と読み取られ、配線を記述することになるだろう 音よりも優先されるため、モノラル音源の場合、ページにはその旨が表示され、ボタンはオフのままになります。

ミッドとサイドは信号の見え方であり、部屋の見え方ではありません。1メートル離れた2本のマイクロフォン 離して配置すれば、空間について語るミッド/サイドのペアが得られます。一方で、ファイルと ブラウザのタブは、録音について語るペアを提供します。

オクターブおよび1/3オクターブバンド

オクターブとは周波数が2倍になることを指します。この範囲をオクターブごとに分割すると、 31.5 Hzから16 kHzまでの10のバンドに分かれます。これは頭の中で把握できるほど十分に少ない数であり、 メーター独自のスペクトルが表示している内容でもあります。

1/3オクターブは、それらをさらに3つに分割し、合計31のバンドを提供します。 20 Hzから20 kHz。これは、建物の騒音評価、室内音響、 および機器の仕様書が作成される際の解像度であり、その両側のノイズから ハム音を分離するのに十分な細かさを持ちつつ、画像というよりは 一覧表としての実用性を保っています。

オクターブを使って方向性を定め、3度(1/3オクターブ)を使って記録を残しましょう。これらは両方とも CSVとしてエクスポートされます。ヘッダーにはサンプリングレート、ウィンドウ、重み付けが含まれます。 なぜなら、レベルの列だけでは、半年後にはそれらの情報なしでは読み解くことができなくなるからです。

測定セッション

画面上のどのビューが表示されていても、アナライザーは時間を計測したセッションを実行し、 6つの数値をレポートすることができます。

Leq はセッション中のエネルギー平均であり、以下の単一の数値です。 全スパンを表します。 Lmax および Lmin 境界を定めました。 L10, L50 および L90 は、測定時間の10分の1、半分、および10分の9において超過したレベルであり、 L10とL90の差は、騒音がどの程度変動したかを示します。この差が大きい場合は 突発的な事象があることを意味し、小さい場合は定常的な音源であることを意味します。

これら最後の3つは、騒音評価で引用される数値であるため、 有料プラン用に隠しておくことなく、ここに掲載しています。30秒は定常的な音源に対して十分な長さであり、 5分間はオフィスや機械室に適しています。そして15分は、 環境調査で通常指定される測定時間です。

FFTサイズとスムージング

ウィンドウの長さはトレードオフの関係にあり、両方の側面で優位に立てる設定は存在しません それは、長い窓関数が周波数を細かく分解する一方で時間を曖昧にするため、50 Hzのハムノイズが 60 Hzからはきれいに分離されますが、ドアを閉める音は不鮮明になります。短いウィンドウでは、 反転。

デフォルトは中央に設定されています。トーンを追い込むときは上げ、 変化を観察するときは下げてください。スムージングは表示のみを制御する機能です。 フレーム間の映像を安定させるものであり、測定値には影響しません。 セッションの数値。

マイクと部屋の音を区別する

目に見えるものの一部は、部屋の中には存在しません。デバイスのマイクは独自の ノイズを発生させ、スペクトラム上では特徴的な形状を示します。それは上昇する広帯域のヒスノイズです。 レンジの上限付近にあり、構造を持たず、入力のフロア(最小値)がどこであれ、そこに留まっている状態です。 入力のフロアがどこであれ、そこに留まっている状態です。

この2つを区別する方法は、何が変化するかに注目することです。マイクを手で覆うか、あるいはデバイスをより静かな場所に持っていき、 どの部分が変化するかを観察してください。 カーブが動きます。落ちていくものはすべて部屋の影響です。動かずに留まっているものは デバイスそのものであり、いくら見つめたところで、それが何かを測定することはありません。

これが、非常に静かな部屋がこのページで最も読み取りにくい理由でもあります。 入力自体のフロアを下回ると、描画すべきものは何も残っておらず、カーブは 無音に向かって減衰するのではなく、ハードウェアの限界値へとフラットに張り付きます。

分析対象とするカーブの選択

ここにあるA、C、Zのボタンは、メーター上での動作と同様に機能しますが、単一の数値に集約されるのではなく、すべての 周波数に対して適用されます。これは、最も明確な場所である 重み付け曲線が実際にどのようなものかを確認できるサイトです。A特性からC特性に切り替えて、 低域が戻ってくるのを確認してください。

信号が届いたままの状態が必要な場合はZを使用してください。これは通常、 ハムノイズを探す際に適した選択です。A特性は、まさにその低域を無視するように設計されています。 ハミングが響く周波数。対応する形状を求める場合はA特性を使用してください。 保健機関が公表する数値。両者の違いについては以下に記載されています。 項目: dBA 対 dBC.

このページであえて行わないこと

前述の理由により、プロットのレベル軸には依然として絶対値を記載していません。 周波数軸にはラベルが付いています。これは、周波数がFFTが実際に把握している数値であるためです。 シグナルパネルのdBFSが、唯一の絶対的な読み取り値となります。 ここでのそれは、部屋についてではなく、入力について絶対的なものです。

MidとSideを部屋の風景として扱うことはなく、またそれを描くこともありません モノラル音源のステレオビューです。これは聴いた内容を録音するものではありません。ファイルをアップロードしてください。 タブを閉じると、開いたものや保存したものは一切残りません。

そして、それは何も校正しません。ファイルにはフルスケールに対する相対的なレベルはありますが、 音のデシベル単位のレベルはありません。タブには、そのサイトが選択したゲインが設定されているだけです。 デシベルチャート は、公表されている音レベルが存在する場所であり、 メーターとは、指定された帯域を伴う測定値の出所となるものです。

Sources

  1. Kardous & Shaw — Evaluation of smartphone sound measurement applications. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4545478/