如何使用音乐频谱分析器

频谱分析器显示什么

频谱分析器是你的音乐内部正在发生什么的实时图表。水平轴代表频率——左边是低频低音，右边是高频高音。垂直轴代表幅度——每个频率在那个时刻有多响。显示随着音乐播放持续更新，所以你看到的是音频中现在有什么的实时画面。

把它想象成一扇通向音乐频率内容的窗户。一个底鼓击亮低端。一个钹击填满高端。一个人声坐在中间。显示同时向你展示所有这些，分成每个代表可听频谱一小段的频率箱。

大多数频谱分析器使用 FFT（快速傅里叶变换）将音频信号从时域波形转换为频域显示。箱的数量决定了分辨率——更多的箱意味着更精细的频率细节。Echobox 使用 64 箱的 FFT，在视觉清晰度和有用细节之间取得了良好的平衡，不会将显示变成难以阅读的杂乱。

你不需要理解数学。重要的是知道如何读图。

频率地图：每个范围听起来像什么

不是所有频率都是平等的。以下是你在频谱的每个部分实际听到的内容：

频率范围	名称	你听到的
20 - 60 Hz	超低频	底鼓的物理冲击感、电子音乐中的低音下潜、雷声的隆隆声。你感受到的和听到的一样多。许多小音箱和耳塞根本无法重现这个范围。
60 - 250 Hz	低频	贝斯的基频、底鼓的躯体、男性人声的低端。这是温暖感所在。这里太多会声音发闷。
250 - 500 Hz	中低频	人声、吉他和钢琴的较低部分。这个范围增加饱满感，但这里能量过多就是人们所说的声音”浑浊”或”闷箱”的意思。
500 Hz - 2 kHz	中频	大多数乐器和人声的核心。这是人耳最敏感的区域。吉他、钢琴、号角和歌唱的基本能量都在这里。
2 - 4 kHz	中高频	临场感和清晰度。这个范围决定人声是穿透混音还是被埋没。辅音、小鼓的起音和吉他弦的拨弦都依赖这个区域。
4 - 8 kHz	临场 / 高音	齿音（人声中的”嘶嘶”声）、钹的咬合感、弦乐细节和清晰感。这里太多会造成聆听疲劳。
8 - 16 kHz	空气 / 辉煌	钹的闪烁、人声中的气息感，以及录音中”空气”和”光泽”的整体感觉。这个范围增加开放感和真实感。
16 - 20 kHz	超高频	大多数 25 岁以上的成年人听不到多少 16 kHz 以上的内容，这个范围随年龄进一步收窄。这里的内容对能感知的人贡献微妙的开放感，但它的缺失通常不明显。

花些时间在听你熟悉的音乐时观看分析器。你会开始将看到的与听到的联系起来，这就是全部目的。

实际用途

频谱分析器不仅仅是漂亮的可视化。它是一个诊断工具，可以告诉你关于你的音频设置和文件的具体信息。以下是要注意的。

验证你的均衡器设置

如果你设置了一个参数均衡器在 80 Hz 处提升 4 dB，你应该能在频谱显示上看到那个提升。低频箱会显示比没有均衡器时更高的电平。这是最简单和最直接的用途——确认你的均衡器调整确实在做你认为它们在做的事情。

它对微妙的校正特别有用。3 kHz 处 2 dB 的衰减可能仅靠耳朵不明显，但你会在分析器上看到。

发现有损压缩痕迹

MP3 或 AAC 压缩的一个明显标志是高频处的硬截止。有损编解码器通过丢弃高于某个频率的音频内容来节省空间，而且它们不总是告诉你。128 kbps 的 MP3 通常在 16 kHz 以上切掉一切。192 kbps 的文件可能达到 18 kHz。320 kbps 的文件通常保留到约 20 kHz 的内容。

在频谱分析器上，这显示为”砖墙”——显示在特定频率处骤降为零，而不是逐渐衰减。如果你正在播放据说是高品质的文件却看到在 16 kHz 处有硬截止，你可能看到的是一个被重新编码为无损格式的转码有损文件。

检测升采样高解析度假货

这是频谱分析器针对高解析度音频文件的绝招。真正的 96 kHz 高解析度文件可以包含高达 48 kHz（奈奎斯特频率——采样率的一半）的频率内容。但如果有人将 CD 品质文件（44.1 kHz 采样率，内容高达 ~22 kHz）简单地升采样到 96 kHz，频率内容仍然停在 22 kHz。文件更大了，采样率更高了，但没有实际的高解析度内容。

在分析器上，真正的高解析度显示能量扩展到远超 22 kHz CD 上限。升采样假货在声称 96 kHz 的同时显示与 22 kHz 处相同的砖墙。你花钱买了空带宽。

识别母带处理问题

响度战争留下了许多受害者。以极端压缩母带处理的专辑将一切推到相同的电平——低音、中频、高音全部被压扁以最大化响度，牺牲了动态。在频谱分析器上，这看起来像一个平坦的、一致地高的显示，歌曲的不同段落之间几乎没有变化。

将此与母带处理良好的录音比较，你会看到安静段落和响亮段落之间的明显差异，以及当不同乐器进出时频谱形状有意义地变化。如果你对母带品质感到好奇，请查看我们关于音频品质指标的指南，了解你所看到的背后的数字。

检查低频响应

如果你怀疑你的耳机在衰减低频，分析器会确认。播放你知道有强烈超低频内容的曲目，观看 20-60 Hz 范围。如果那些箱持续很低或空着，而频谱的其余部分看起来正常，你的耳机（或你的耳塞，或你的密封）没有传递低端。

这比你想象的更有用。入耳式监听器的不良密封会杀死低频响应，分析器精确地向你展示缺少了什么。调整佩戴，再检查分析器。

阅读显示：什么是正常的

有一件事让人困惑：频谱上的平坦线不是正常的。它甚至不是理想的。

大多数音乐有从低频到高频的自然下降斜率。几乎所有录音中，低频携带的能量比高频多。典型的频谱显示会显示低频箱比中频箱高，高频箱更低。这是完全正常和预期的。

如果你听说过粉红噪声，它是每个八度携带相等能量的噪声。粉红噪声对人耳听起来均匀和平衡，但在频谱分析器上它显示同样的下降斜率——大约每八度 3 dB。这是因为我们对响度的感知在各频率上不是平坦的，录音工程师在混音时考虑了这一点。

所以不用担心你的音乐不产生平坦线。它不应该。来自实际音乐的平坦频谱听起来会单薄和刺耳，高音压过一切。

你应该关注的是与你听到的一致性。如果音乐听起来低音很重，分析器应该确认。如果你听到刺耳的高音，中高频和临场箱应该升高。分析器验证你的耳朵——或者告诉你什么时候你的耳朵被期望所欺骗。

Echobox 的频谱分析器如何工作

我们将频谱分析器构建为在 DSP 输出上运行的 64 箱实时 FFT。最后一部分很重要：它显示的是实际通过整个信号链播放的内容，而不是原始文件内容。

如果你应用了 3 kHz 处 3 dB 的参数均衡器提升，你会看到。如果房间校正正在衰减 200 Hz 处的共振，你也会看到。分析器位于处理链的末端——在均衡器之后，在房间校正之后，在一切之后。它显示的就是到达你耳朵的。

这使它成为 DSP 设置的验证工具。你可以设置一个复杂的均衡器配置文件来匹配你耳机的目标曲线，然后使用分析器确认调整确实到达了输出。我们发现这是最实用的使用方式——做一个调整，观察结果，根据需要改进。

64 箱分辨率给你足够的细节来看到每个频率区域发生了什么，而不会用成千上万的数据点淹没你。每个箱覆盖一个频率范围，所以你不会看到单个音符的锐利峰值，但你会清楚地看到整体能量分布以及 DSP 链中任何宽带提升或衰减。

显示在播放期间实时更新，所以响应是即时的。改变均衡器设置，分析器在下一帧反映它。

放下它，去聆听

频谱分析器是一个诊断工具，不是娱乐。它在那里回答具体问题：我的均衡器在做我打算的事情吗？这个文件真的是高解析度吗？我的耳机在衰减低频吗？一旦你回答了这些问题，关闭显示，回去聆听。

最好的音频设置是你不再想着的那个。使用分析器来验证、排查和学习。然后信任你的耳朵，享受音乐。

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