طیفنگاره (اسپکتوگرام)
طیفنگاره (Spectrogram) یک نمایش گرافیکی از طیف صدا در طول زمان است که در یادگیری عمیق یا دیپ لرنینگ نیز کاربرد دارد. طیف صدا، توزیع فرکانسهای مختلف در یک موج صوتی است.
طیفنگارهها در طیف گستردهای از کاربردها استفاده میشوند، از جمله:
- پردازش سیگنال
- مهندسی صوت
- موسیقیشناسی
- تشخیص صدا
- تشخیص گفتار یا همان ASR (تبدیل خودکار صوت به متن) در هوش مصنوعی
- و…
در تصویر بالا، محور عمودی فرکانس را نشان میدهد و محور افقی زمان را نشان میدهد. هر رنگ نشاندهنده شدت یک فرکانس خاص در یک زمان خاص است.
طیفنگارهها میتوانند برای مشاهده ویژگیهای مختلفی از صدا استفاده شوند، از جمله:
- فرکانسهای اصلی
- شکل موج
- دامنه
- زمان ماندگاری
طیفنگارهها ابزاری قدرتمند برای تحلیل صدا هستند که میتوانند در طیف گستردهای از کاربردها استفاده شوند.
نحوه ساخت طیفنگاره
برای ساخت طیفنگاره، ابتدا باید موج صوتی را به فرکانسهای پایه آن تبدیل کنیم. این کار را میتوان با استفاده از یک تبدیل فوریه انجام داد. تبدیل فوریه، یک تابع ریاضی است که یک سیگنال را به مجموعهای از فرکانسها تبدیل میکند.
پس از تبدیل موج صوتی به فرکانسهای پایه، باید مقادیر هر فرکانس را در طول زمان رسم کنیم. این کار را میتوان با استفاده از یک تبدیل سریع فوریه (FFT) انجام داد. FFT، یک الگوریتم کامپیوتری است که تبدیل فوریه را به طور سریع و کارآمد انجام میدهد.
مزایا و معایب طیفنگاره
طیفنگارهها مزایای زیادی دارند، از جمله:
- میتوانند اطلاعات زیادی در مورد صدا ارائه دهند.
- میتوانند برای طیف گستردهای از کاربردها استفاده شوند.
- میتوانند به طور خودکار پردازش شوند.
طیفنگارهها معایبی نیز دارند، از جمله:
- میتوانند پیچیده باشند.
- میتوانند برای پردازش دادههای بزرگ زمان زیادی ببرد.
سایت Chrome Music Lab
همان طور که میدانید، طیفنگاره یک تصویر صوتی است. طیفنگاره نشان میدهد که فرکانسهای مختلف تشکیلدهنده صدا از پایین به بالا هستند و چگونه در طول زمان از چپ به راست تغییر میکنند. سایت Chrome Music Lab: Spectrogram یک سایت تعاملی است که به کاربران اجازه میدهد تا طیفنگارههای صدا را ایجاد و بررسی کنند. این سایت توسط Google ایجاد شده است و به صورت رایگان در دسترس است.
با این آزمایشگاه آنلاین میتوانید طیفنگارههای صداهای مختلف را با هم مقایسه کنید. همچنین میتوانید یک فایل صوتی را بکشید و رها کنید یا از میکروفون استفاده کنید تا ببینید که صداهای خودتان چگونه هستند.
https://musiclab.chromeexperiments.com/spectrogram/
جمع بندی
طیفنگارهها ابزاری قدرتمند برای تحلیل صدا هستند که میتوانند در طیف گستردهای از کاربردها استفاده شوند. طیفنگارهها میتوانند اطلاعات زیادی در مورد صدا ارائه دهند و میتوانند به طور خودکار پردازش شوند.
دیدگاهتان را بنویسید