Spektogram

Spektogram adalah grafik yang menggambarkan perubahan frekuensi dan intensitas gelombang menurut sumbu waktu. Spektogram digunakan dalam bidang musik, linguistik, sonar, radar, pengolahan wicara, seismologi, dan lain-lain. Spektogram suara dapat digunakan untuk mengenali wicara secara fonetik dan untuk menganalisis ucapan hewan.

Spektogram bisa dibuat dengan spektrometer optis, kumpulan band-pass filter, transformasi Fourier, atau transformasi wavelet.

Spektogram biasa ditampilkan sebagai peta kalor, yaitu sebagai peta yang intensitasnya digambarkan melalui warna atau kecerahan.

Format

Format yang umum adalah grafik dengan dua dimensi geometris: satu sumbu untuk waktu dan sumbu lainnya untuk frekuensi; sumbu ketiganya untuk amplitudo yang digambarkan sebagai warna atau kecerahan tertentu.

Ada banyak variasi untuk format ini. Ada yang menukar sumbu waktu dan frekuensi sehingga waktu berjalan ke atas/bawah. Ada pula yang menggunakan ketinggian (tiga dimensi) untuk amplitudo alih-alih warna atau kecerahan tertentu. Sumbu untuk frekuensi dan amplitudo bisa berupa linear atau logaritmik tergantung penggunaan. Audio biasa ditampilkan dalam sumbu logaritmik untuk amplitudonya (misal dalam desibel) dan sumbu untuk frekuensi bisa menggunakan skala linear untuk memperjelas hubungan harmoninya atau skala logaritmik untuk memperjelas hubungan penadaan dan musiknya.

Spektogram dari rekaman biola ini. Perhatikan bahwa harmoni muncul dalam bilangan asli kalinya dari frekuensi dasarnya.
Spektogram tiga dimensi dari potongan musik
Spektogram suara laki-laki berkata, "Ta-ta-ta."
Spektogram vokal lumba-lumba: kicauan, decak, dan harmoni masing-masing tampak sebagai V terbalik, garis tegak, dan lurik mendatar.
Spektogram dari sinyal FM
Spektogram hasil dari Sonogram Visible Speech

Pembuatan

Spektogram cahaya bisa dibuat dengan spektrometer optik seiring waktu.

Spektogram bisa dibuat dari sinyal dalam domain waktu dengan salah satu dari berikut: (1) perkiraan dari hasil rangkaian band-pass filter (satu-satunya cara sebelum pengolahan sinyal digital modern) dan (2) perhitungan dari sinyal menggunakan transformasi Fourier. Kedua cara tersebut menghasilkan representasi waktu–frekuensi yang berbeda, tetapi sebanding dalam keadaan tertentu.

Batasan dan sintesis ulang

Penerapan

Lihat pula

Analisis Fourier untuk menghitung periode dalam data yang tersebar merata
Analisis spektrum kuadrat terkecil untuk menghitung periode dalam data yang tak tersebar merata
Bentuk gelombang
Daftar suara yang tak bisa dibeberkan
Musik spektrum
Penala stroboskop
Spektrometer
Pengukuran
Akurasi
Akurasi dan presisi
Kalibrasi
Kurva kalibrasi
Batas kesalahan
Metrologi
Standar pengukuran
Ketidakpastian pengukuran

Pranala luar

(Inggris) Spektogram daring yang diambil dari mikrofon komputer
(Inggris) "How to read a spectrogram" oleh profesor linguistik dalam publikasi Monthly Mystery Spectrogram
(Inggris) Sonogram Visible Speech, program gratis berlisensi GPL untuk membuat spektogram dari sinyal