Spettrogramma: differenze tra le versioni

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UnoLo '''spettrogramma''', nell'ambito dell'[[analisi audio]] e della [[fonetica acustica]], è la rappresentazione grafica - fornita da uno [[spettrografo]]<ref>{{Cita web|url=https://www.treccani.it/vocabolario/spettrogramma|titolo="spettrogramma" - Treccani|sito=www.treccani.it|lingua=it-IT|accesso=2022-08-31}}</ref> - dell'intensità di un [[suono]] in funzione del tempo e della frequenza o, in altre parole, è la rappresentazione grafica della [[Funzione (matematica)|funzione]] reale ''i'' delle variabili reali ''t'' ed ''f'': ''i(t,f)''.<ref>{{Cita web|url=http://www.fis.unical.it/didattica/JAVA/APPLETS/spectrogram_beta/index.htm|sito=www.fis.unical.it|accesso=2022-08-31}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://nonsolocultura.studenti.it/come-leggere-uno-spettrogramma-259279.html|titolo=Non solo Cultura {{!}}Come leggere uno spettrogramma|sito=Non solo Cultura|lingua=it|accesso=2022-08-31}}</ref>

== Descrizione ==

Uno spettrogramma si ottiene, di solito, suddividendo l'intervallo di tempo totale (cioè quello relativo all'intera forma d'onda da analizzare) in sottointervalli uguali (detti finestre temporali) di durata da 5 a 10 ms (per gli spettrogrammi riportati nelle figure sono state usate finestre di circa 9,7 ms) e calcolando la [[trasformata di Fourier]] della parte di forma d'onda contenuta in ciascuna finestra (solitamente si usa la [[Trasformata di Fourier veloce|trasformata veloce di Fourier]], o FFT), che fornisce l'intensità del suono in funzione della frequenza. Le trasformate di Fourier, relative alle diverse finestre temporali, vengono poi assemblate a formare lo spettrogramma.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=A. Romano|titolo=Manuale di Fonetica - IV. L’analisi fonetica strumentale|editore=Dell'Orso|città=Alessandria|url=https://www.lfsag.unito.it/materiale/Fonetica_acustica_MINISSI_ROMANO_RIVOIRA_Manuale_di_Fonetica_IV_parte.pdf}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.esperimentanda.com/come-fare-uno-spettrogramma-di-un-segnale-audio-software-analisi-spettrale-di-suono-voce-musica/|titolo=Come fare lo spettrogramma di un segnale audio|sito=ESPERIMENTANDA|data=2016-06-25|lingua=it-IT|accesso=2022-08-31}}</ref>

Dal punto di vista visivo, si configura come una [[Mappa di calore|''heat map'' (o mappa di calore)]].

=== Uso nella musica ===

L'uso degli spettrogrammi è fondamentale per una corrente della musica elettronica: la [[Musica spettrale]].

Alcuni artisti, inoltre, si sono cimentati nella produzione di composizioni i cui spettrogrammi formano particolari immagini o composizioni visuali: è il caso dell'album ''[[Windowlicker]]'' di [[Aphex Twin]] del 1999.

== Formati degli spettrogrammi ==

Benché sia evidentemente possibile rappresentare la funzione ''i(t,f)'' come una superficie (su un [[diagramma cartesiano]] con assi ''t'', ''f'' ed ''i''), di solito per gli spettrogrammi si usa un'altra rappresentazione grafica, nella quale:

* sull'asse delle ascisse è riportato il tempo in scala lineare:

* sull'asse delle ordinate è riportata la frequenza in scala lineare o logaritmica (molto utile soprattutto negli spettrogrammi che rappresentano suoni musicali di vario tipo, poiché a ogni [[Ottava (musica)|ottava]] raddoppia la frequenza: ad esempio il [[La (nota)|la]]₂ è a 220Hz220&nbsp;Hz, mentre il la₃ è a 440Hz440&nbsp;Hz e il la₄ a 880Hz880&nbsp;Hz e così via);

* a ciascun punto di data ascissa e data ordinata è assegnata una tonalità di grigio, o un colore, rappresentante l'intensità del suono in un dato istante di tempo e a una data frequenza; la relazione fra l'intensità del suono e la scala di grigi o di colori può essere lineare o logaritmica (il [[Decibel]] è un'unità di misura di tipo logaritmico).

[[File:SpettrogrammaParolaManoBN.jpg|upright=2.5|thumb|Figura 2 - Spettrogramma in scala dei grigi della parola "mano" pronunciata da un madrelingua italiano e relativa forma d'onda|sinistra|220x220px]]

=== Esempi: suoni semplici ===

[[File:SpettrogrammaParolaManoColore.jpg|upright=2.5|thumb|Figura 1 - Spettrogramma a colori della parola "mano" pronunciata da un madrelingua italiano|220x220px]]

Lo spettrogramma della ''figura 1'', che rappresenta la parola italiana "mano" pronunciata da una voce maschile, ha questo formato "a colori": in particolare i colori vanno dal blu scuro, per le basse intensità, al giallo, per le alte intensità.

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Uno dei campi di applicazione più importanti degli spettrogrammi è l'analisi della [[voce umana]].

[[File:SpettrogrammaVocaliAeI.jpg|upright=2.5|thumb|Figura 3 - Spettrogrammi dei suoni vocalici "a" ed "i" pronunciati da un madrelingua italiano e relative forme d'onda|220x220px]]

Come esempio si consideri la ''figura 3'', in cui compaiono le forme d'onda e gli spettrogrammi dei suoni vocalici "a" ed "i" pronunciati da soli, cioè non all'interno di una parola o frase.

[[File:SpettrogrammaParolaSpagnolaManta.jpg|upright=2.5|thumb|Figura 4 - Spettrogramma della parola "manta" pronunciata da un madrelingua spagnolo e relativa forma d'onda|sinistra|220x220px]]

Si può facilmente notare non solo quanto gli spettrogrammi dei due suoni vocalici siano diversi fra loro, ma anche quanto lo spettrogramma della "a" sia simile a una parte dello spettrogramma della parola "mano" riportato in figura 1: in effetti la parola "mano" contiene il suono vocalico "a".

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=== Esempi: canzoni ===

Gli spettrogrammi sono molto utili anche per studiare la melodia e l'arrangiamento delle canzoni.

In ogni canzone tipica di tipo [[Musica pop|popolare]] lo spettrogramma tenderà a mettere in mostra le [[Strumento a percussione|percussioni]] (e in particolare la [[grancassa]], che è capace di generare un suono basso [[Ampiezza|ampio]] un'intera ottava e di solito molto ben visibile a livello di [[Intensità acustica|intensità]]; particolarmente utile per definire il [[Tempo (musica)|tempo]] del brano), alcune tastiere usate solitamente per le melodie principali e la voce umana.

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Nella figura 6 viene illustrata, invece, il normale andamento di una strofa e del ritornello di una canzone pop dal ritmo andante.

{{Clear}}

== Software per l'analisi spettrografica ==

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* ''[[Sonic Visualizer]]'' ([[Queen Mary, University of London|Università di Londra Queen Mary]])

* ''[[Praat]]'' ([[Università di Amsterdam]])<ref>{{Cita web|url=https://www.studocu.com/it/document/universita-degli-studi-di-torino/linguistica-generale/il-tracciato-spettrografico/2127728|titolo=Il tracciato spettrografico - Fonetica Acustica|sito=StuDocu|lingua=it|accesso=2022-08-31}}</ref>

* ''[[Praat]]'' ([[Università di Amsterdam]])

* ''[[MATLAB]]'' (con specifiche [[Libreria (software)|librerie]] plugin)<ref>{{Cita web|url=https://www.yocker.com/40861/cose-uno-spettrogramma-e-come-si-impostano-i-suoi-parametri.html|titolo=Cos’è uno spettrogramma e come si impostano i suoi parametri? Yocker|sito=www.yocker.com|accesso=2022-08-31}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.yocker.com/61415/libreria-spectrogram-c.html|titolo=Libreria Spectrogram C ++ Yocker|sito=www.yocker.com|accesso=2022-08-31}}</ref>

== Note ==

<references />

== Altri progetti ==

{{interprogetto|preposizione=sullo}}

== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

*{{cita web|http://www.fis.unical.it/didattica/JAVA/APPLETS/spectrogram_beta/index.htm|Esempi di spettrogrammi}}

*[https://www.youtube.com/watch?v=VFB5NdPVkLg Esempio di spettrogramma di una canzone riprodotta con Sonic Visualizer - YouTube]

{{Portale|Fisicafisica|musica|informatica}}

[[Categoria:Acustica]]