Спектральный анализ

Спектральный анализ это наглядный способ отображения данных, которые содержатся в музыкальном файле. Каждой музыкальной ноте соответствует определенная частота: низким нотам соответствуют низкие частоты, а высоким нотам – высокие частоты. Все частоты отображаются на спектральной диаграмме (спектрограмме), которая представляет собой графическое отображение всех частот в соотношении с длительностью музыкального файла. Частоты измеряются в герцах (Гц) и килогерцах (1000 Гц). Диапазон звуковой чувствительности человека составляет от 20 герц до 20 килогерц (20000 герц).

Поскольку спектрограммы показывают все данные файла, они являются хорошим подспорьем, если Вам нужно определить, была ли песня транскодирована или нет. Каждый аудиофайл имеет относительный стандарт частотного среза

Нажмите на любую из спектрограмм, представленных ниже, для просмотра в лучшем разрешении.

CD / Lossless форматы

Песни на CD и в форматах без потерь качества имеют частоты до 22 кГц. Так как транскодирование из lossless в lossless сохраняет все данные музыкального файла, спектрограммы песни без потерь качества будут выглядеть одинаково в FLAC, WAV (PCM), ALAC и других lossless форматах.

Однако, композиции различных музыкальных жанров будут иметь разные спектрограммы. Выше был приведен пример спектрограммы поп музыки, на которой были представлены большинство частот. Давайте посмотрим на спектрограммы трека классической фортепианной музыки.

Выглядит совершенно по-другому, не так ли? Но это тоже спектрограмма lossless -файла. Заметьте, что “белый шум” (светло-фиолетовые полосы) также достигает 22 кГц, несмотря на то, что эти частоты не используются.

MP3

Различные типы MP3 файлов имеют различные частотные срезы. У MP3 также можно заметить так называемую “полку” (“shelf”) на 16 кГц (Вы увидите ее на спектрограммах).

MP3 320kbps (CBR) имеет частотный срез на 20.5 кГц.

MP3 256kbps (CBR) имеет частотный срез на 20 кГц.

MP3 V0 имеет частотный срез на 19.5 кГц.

MP3 192kbps (CBR) имеет частотный срез на 19 кГц.

MP3 V2 имеет частотный срез на 18.5 кГц.

MP3 128kbps (CBR) имеет частотный срез на 16 кГц.

Транскоды

Как спектрограммы могут помочь при выявлении транскодов? Допустим, вы скачали песню в формате FLAC с какого-либо блога. Существует единственный способ выяснить, действительно ли это песня является lossless файлом, а не транскодом из lossy – проверить спектрограмму этого файла. (AudioIdentifier и другие схожие программы не в состоянии качественно выявлять транскоды.)

Например, спектрограмма, представленная ниже – спектрограмма файла в формате FLAC: расширение файла .flac, размер файла 21.8 Мб, достойное звучание при воспроизведении.

Подождите, так ли должна выглядеть спектрограмма lossless файла? Нет! Этот файл был транскодирован из MP3 192kbps (CBR) во FLAC. Это транскод из lossy в lossless, и это плохо.

Программы

Для проведения спектрального анализа аудиофайлов мы рекомендуем использовать Adobe Audition ((для Windows или Mac OS), Audacity (Windows, Mac OS, Linux), или SoX (Windows, Mac OS, Linux, но только из командной строки). Все спектрограммы в этом разделе были просмотрены с помощью Adobe Audition CS 6.

Хотя Вы должны использовать спектральный анализ чтобы узнать, является файл транскодом или нет, Вам придется использовать еще одну программу для выяснения битрейта или пресета кодирования файла. Для этих целей мы рекомендуем использовать Audio Identifier или dbPowerAmp для Windows, и dnuos или MediaInfo для Mac OS.