LE  SONAGRAMME
DANS DIFFÉRENTS LOGICIELS

Daniel BEAUFILS, Jean-Claude LE TOUZÉ
© INRP - TECNE
Dernière mise à jour 19/05/1998


Notes : En cliquant sur    vous pourrez écouter les sons correspondants ; de plus, certaines images sont réactives et peuvent alors être agrandies en cliquant dessus.

De nombreux logiciels de traitement "audio" proposent des représentations sonagrammes, c'est-à-dire des graphiques bidimensionnels avec temps en abscisse et fréquence en ordonnée, dans lesquels l'importance d'une composante spectrale est indiquée par un niveau de gris ou par la couleur. Pour les sonagrammes en couleurs le jaune-blanc indique, généralement (c'est une convention parmi d'autres), une très forte présence de cette composante contrairement aux bleus-noirs.

Les fonctionnalités de ces logiciels ne sont pas strictement équivalentes : différences de qualités dans les représentations graphiques, absence de paramétrage des calculs, etc. Notons que les indications techniques relatives au calcul des sonagrammes font parfois défaut et qu'il est difficile de faire une véritable étude comparative (durée, qualité, etc.).

Ci-dessous nous donnons quelques informations sur les possibilités offertes par quelques logiciels facilement accessibles sur les compatibles PC (dont la majorité sous Windows).

De façon symétrique, il existe des logiciels qui permettent, en partant d'une image quelconque, de produire un son. C'est le cas du Phonogramme (voir la rubrique Et aussi...). Si on veut restituer correctement un son à partir de son sonagramme, il est nécessaire de prendre certaines précautions lors de la réalisation de ce sonagramme (par exemple : choix d'une échelle linéaire ou logarithmique pour la représentation des intensités selon le logiciel utilisé). Il est évident aussi que tout traitement de l'image amène une perte ou un apport d'information qui peut modifier considérablement le signal.

  ANALYSE D'ONDES © (Chrysis, 1992)

Ce logiciel est conçu pour une utilisation en classe de physique. Il propose différentes représentations de l'enregisrement d'une onde sonore : onde, spectre, 2D, 3D, sonagramme.

La résolution du sonagramme est fixée par la résolution de la fenêtre "oscillo". Dans l'exemple ci-contre, la résolution était de 5 mV/div.

La qualité des sonagrammes est évidente, mais aucun réglage n'est proposé et la documentation ne donne aucune information sur les calculs effectués.


sonagramme des voyelles "a, e, i, o, u"
(voix d'homme)

  COOLEDIT © (version 1.53, 1996)

Ce logiciel offre la possibilité de passer de la représentation de l'onde (Wave view) au sonagramme (Spectral view).

La représentation utilise 256 couleurs allant du bleu foncé au jaune pour le maximum.

Le domaine de fréquence va de 0 à la valeur maximale fixée par le critère de Nyquist (ou Shannon), c'est-à-dire la moitié de la fréquence d'échantillonnage.


Son Wave : merle bleu (1) (126 Ko) 

Un choix de résolution est proposé : le nombre (n) de bits sur lequel la transformée de Fourier discrète est calculée. Conformément au calcul, le nombre de valeurs ainsi fixé (2n) entraîne une limitation dans le nombre de niveaux de fréquence représenté (2n / 2). Ainsi pour pour une valeur de 10 bits (le maximum), 512 niveaux de fréquence seront représentés.

Note : les sonagrammes peuvent être très sensibles au bruit de fond ; c'est le cas du sonagramme ci-dessus pour lequel on observe un effet de "dilution" du signal dans un fond graphique bleuâtre. Ce sonagramme a été obtenu en repésentant les amplitudes selon une échelle logarithmique. Il ne peut être utilisé, tel quel, pour restituer le son correctement (voir un exemple de restitution du son dans Phonogramme (rubrique Et aussi...)).

  SOUND FORGE © (version 3.0d, 1995)

Ce logiciel propose un outil d'analyse spectrale permettant de passer d'une représentation spectrale classique (intensité des composantes en fonction de la fréquence) à une représentation sonagraphique en noir et blanc ou en couleur.

Ci-contre le sonagramme d'un cri de hulotte. Le curseur placé en dessous permet de faire varier la palette de couleur et donc d'ajuster qualitativement le graphique à la nature du son analysé.



Le calcul du sonagramme par FFT est entièrement paramétrable.

Une fenêtre permet de spécifier les valeurs de tous les paramètres.


Son Wave : hulotte (1) (198 Ko)   

  GOLDWAVE © (version 3, 1996)

Ce logiciel propose dans une fenêtre la gestion de la lecture de l'échantillon (tout, partie, en boucle, etc.) ainsi que la représentation du signal sous diverses formes : onde, spectre 2D sous forme de courbes ou de "led-barres" et sonagramme.

Dans ce dernier cas aucun réglage n'est possible ni pour le calcul ni pour la représentation graphique proprement dite.

La documentation indique seulement que le spectre utilise les couleurs suivantes (noir, pourpre, bleu, cyan, vert, jaune, rouge et blanc) et que l'étendue en fréquence est égale à la moitié de la fréquence d'échantillonnage.

Dans l'ensemble la résolution est généralement très insuffisante.


Spectre d'un passage joué au violon
Son Wave : violon  (232 Ko)   

  VIRTUALWAVES 2 © (1996)

Ce logiciel offre la possibilité d'obtenir un sonagramme de grande taille sur lequel on peut déplacer la souris. Le curseur renvoie alors les 3 valeurs (date, fréquence, amplitude) et génère dans la partie gauche le spectre 2D classique correspondant à la "coupe selon l'axe des fréquences" à la date pointée.

Les différents paramétrages sont accessibles :

- taille et nature de la fenêtre : de 128 à 4096 points, Rectangle, Triangle, Hamming, Hanning, Blackman ;
- le taux de recouvrement ;
- le choix entre couleur et noir&blanc, la représentation linéaire ou logarithmique de la représentation des amplitudes, les valeurs minimale et maximale des amplitudes auxquelles sont attribuées les couleurs.

Note : les sonagrammes sont en général très lisibles.

  POUR EN SAVOIR PLUS ... voir aussi

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