Introduction à l'analyse spectrale - Analyse son Pro
Lorsque vous écoutez le chant des oiseaux, il est immédiatement évident que chaque chanson a une structure rythmique distincte et parfois même mélodique. Chants d'oiseaux individuels dans un troupeau sonore semblable à l'autre et diffèrent de celles des autres troupeaux. Dès le 18ème siècle, Barrington a noté que les chants d'oiseaux croisés favorisé diffèrent de la chanson des espèces typiques, ce qui suggère un rôle pour l'apprentissage vocal. Cependant, jusqu'à la fin des années 1950, il n'y avait aucun moyen pour objectif de confirmer ces observations par des mesures physiques des chansons elles-mêmes. L'invention du spectrographe son (sonogramme) chez Bell Laboratories a été une percée importante pour la recherche quantitative du comportement vocal des animaux. Le sonogramme transforme un transitoire
flux du son en une simple image visuelle statique révélant la structure temps-fréquence de chaque syllabe de la chanson. images sonogramme peuvent être mesurés, analysés et comparés entre eux. Cela permet au chercheur de quantifier le degré de similitude entre les différentes chansons en inspectant (ou intercorréler) sonograms et catégoriser les syllabes de la chanson en types distincts. Chaque chanson est alors traitée comme une chaîne de symboles, correspondant à des types de syllabes, par exemple a B c d. et la similitude chanson est estimée par la proportion de types de syllabes partagées à travers les échographies des deux chansons. La procédure est également utile pour comparer les chansons de différents oiseaux et que du même oiseau à différents âges ou après le contrôle et les traitements expérimentaux.
L'analyse spectrale est moins intuitive, et voici un petit tutoriel technique sur la façon dont les échographies sont calculées:
Lors de l'enregistrement d'un oiseau chanteur, le microphone capture de minuscules fluctuations de la pression de l'air que nous appelons les ondes sonores et de transformer ces en un courant électrique, ce qui pourrait ressembler à ceci plus de 20 millisecondes:
La transformée de Fourier rapide (FFT) est un algorithme pour calculer la structure périodique dans le signal, mais la représenter par un ensemble d'ondes sinusoïdales, appelée fréquences. Traçage la puissance de chacune de ces fréquences donne le spectre de puissance:
Chacun des des pics dans le spectre de puissance ci-dessus, correspond à une onde sinusoïdale, par exemple,
Maintenant vient la partie intéressante: si l'on prend les vagues et les ajouter, nous allons obtenir une onde de combo qui ressemble à ceci:
et maintenant répéter cette procédure pour les fenêtres de temps qui se chevauchent, à savoir 1-20ms, 2-21ms, 22/03, etc., et d'empiler les barres de couleur à côté de l'autre. Le résultat pourrait ressembler à ceci:
C'est le fameux sonogramme! Il est un ensemble de bandes verticales, chacun représentent le spectre de puissance d'une fenêtre de temps du son.