소리 스펙트로그램 보기

스펙트로그램으로 소리를 눈으로 보기

스펙트로그램은 소리를 가로축 시간, 세로축 주파수(음 높이), 색 밝기는 세기로 나타낸 그림이에요. 귀로는 섞여 들리는 소리도 그림으로 보면 어떤 높이의 소리가 언제, 얼마나 크게 났는지 한눈에 보여요. 새소리 구별, 층간소음·모터 잡음의 주파수 확인, 녹음에 섞인 ‘삐-’ 소리 찾기, 악기 음정 확인, 목소리 높낮이 비교에 써요.

쓰는 방법

• 녹음 파일이나 동영상을 넣으면 바로 그려요. 밝은 색일수록 센 소리예요.
• 그림 위에 마우스를 올리거나 손가락으로 누르면 그 순간의 가장 강한 주파수와 세기(dBFS), 가까운 음이름을 알려 줘요. 그림을 누르면 아래 플레이어도 그 시점으로 이동해요.
• 새소리·목소리처럼 높은 소리는 ‘선형’, 음악·저음 잡음은 ‘로그’ 눈금이 보기 좋아요. 관심 있는 범위만 크게 보려면 최대 주파수를 낮추세요.
• ‘PNG 그림 받기’를 누르면 눈금이 들어간 그림을 저장해요.

어떻게 계산하나요

소리를 짧은 조각으로 나눠 조각마다 한(Hann) 창을 씌우고 고속 푸리에 변환(FFT)으로 주파수 성분을 구해요. 조각은 FFT 크기의 1/4씩 겹치며 옮겨 가요. FFT 크기가 크면 주파수는 촘촘하지만 시간 변화는 뭉개지고, 작으면 그 반대예요. 예를 들어 48,000Hz 녹음에서 2048이면 주파수 간격은 약 23Hz, 시간 간격은 약 11ms예요. 세기는 최대 크기의 사인파를 0 dBFS로 둔 상대값이라, 실제 소음 크기(dB SPL)와는 달라요. 마이크·녹음 앱의 보정이 필요해서 이 그림만으로 법적 소음 측정을 할 수는 없어요.

한계

파일은 이 기기 안에서 풀어서 계산하고 서버로 보내지 않아요. 원래 샘플링 주파수 그대로 분석하지만, 브라우저가 풀 수 없는 형식은 열리지 않아요. 아주 긴 파일은 가로 2,400칸으로 줄여 그리고, 200MB가 넘는 파일은 잘라서 넣어 주세요.

참고한 자료

• Harris, F. J. (1978) On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform, Proc. IEEE 66(1)
• matplotlib — magma 색표 (BSD 호환 라이선스, 색 값 참고)