使用數位音訊的其中一項優勢，就是可以在螢幕上直接觀察訊號的視覺化呈現。數位音訊工作站（DAW）通常會以波形圖顯示音訊，這是一種時域圖表，可以展現振幅變化與其他特性。這種視覺輔助不僅能幫助你找出音訊檔案中發生問題的位置，也能顯示聲音在時間上的強弱變化。波形圖已成為現代數位音訊編輯工作流程中的關鍵部分，幫助我們快速找到瞬時音、片段的起始與結尾，或其他重要的時機點。隨著經驗累積，你甚至可以在播放前，從波形圖中辨識出某些資訊。例如下面圖片中的波形就是很典型地呈現對話或人聲錄音，並且大約在片段的三分之二處可以看到一個呼吸聲。
如果你對波形圖放大到足夠的程度，確實可以從波長推測出一些頻率內容。不過光靠波形圖無法完整呈現頻率範圍內的變化與時間的關聯。這時頻譜圖就是另一種有用的視覺呈現方式。
什麼是頻譜圖？
頻譜圖與波形圖一樣，橫軸代表時間；但縱軸代表的是頻率而不是音量強度。聲音在特定時間點的強度則以顏色與亮度的變化來表示。越亮表示音量越大，越暗則表示音量越小。以下是前面波形圖中相同的錄音片段，但改用頻譜圖顯示。
頻譜圖讓我們從另一種角度分析聲音，特別是對於頻率內容的觀察。在音訊製作中，頻譜圖通常搭配編輯工具使用，讓使用者可以針對特定頻率範圍進行精準的移除、減弱或取代。常見用途包括：修復與降噪、聲音科學分析、語音識別與音訊鑑識。此外在檢查錄音是否經過編輯的時候，頻譜圖也能提供線索。
頻率刻度
使用頻譜圖時，一個重要的設定是頻率刻度。這會決定頻率在圖上的顯示方式，是平均線性分布，還是針對低頻或高頻加強解析度的加權分布。大多數頻譜編輯軟體會提供多種頻率刻度設定。例如 Steinberg SpectraLayers 提供 Linear、Mel、Bark、ERB 與 MIDI-logarithmic 等選項。這些設定從最線性到最對數分布都有。
舉例來說，若使用 Bark 頻率刻度，高頻雜訊可能會被擠壓到圖的最上方，看不清細節；而使用 Linear 刻度時，高頻的細節則會更容易辨識。
FFT Size
頻譜圖的核心原理是快速傅立葉轉換（FFT），這是一種把音訊分解為頻率成分的演算法。FFT 會產生一組值，代表各頻率成分的強度，並以色彩映射到頻譜圖上。
FFT 大小會影響顯示的解析度，是「時間解析度」與「頻率解析度」的權衡：
大 FFT Size：頻率解析度高，適合分析細微頻率差異，但時間解析度低，會模糊快速變化的音訊。
小 FFT Size：時間解析度高，能清楚顯示瞬間變化，但頻率解析度較低。
可以把它想成「聚焦控制」：調整焦距，看清你要觀察的細節。沒有哪一種設定是通用的，需要根據實際需要調整。
可使用的軟體
許多應用程式都支援頻譜圖視覺化與編輯，常見的有：
- Acon Digital Acoustica
- Absentia DX
- Adobe Audition
- Audacity
- Cedar Retouch
- iZotope RX
- Reaper
- Samplitude Pro X
- Steinberg Wavelab Pro
- Steinberg SpectraLayers
各軟體的功能不盡相同，但大致都提供選取、編輯、處理特定頻率範圍的能力。
頻譜編輯
使用頻譜圖可以進行多種不同的編輯操作。你可以根據時間與頻率範圍來進行選取，進而移除、替換、降低或處理特定部分的聲音。有些人甚至形容這就像是「聲音版的 Photoshop」。
每款軟體的頻譜編輯工具不同，但以下是一些常見的例子。
在下方的螢幕截圖中，一段訪談錄音中背景出現了口哨聲。在頻譜圖上，它被呈現為一條向上彎曲的亮色線條，表示音高隨時間升高。在第二張圖中，這段口哨聲已被大幅降低音量，但仍保留了原本的對話內容。本例中是使用 Acon Digital Acoustica 的 Retouch 工具完成的，不過上面列出的其他軟體也大多能做到類似的效果。
除了降低或取代某段頻率範圍的聲音外，你也可以複製與貼上特定片段。例如你可以只複製教堂鐘聲的音訊，貼到錄音的其他位置，而不會包含原鐘聲背景中的其他雜音。又或者，如果錄音中有某一頻率的撞擊聲（例如麥克風被撞到），可以找一段同樣頻率但乾淨的音訊複製過來，貼上去覆蓋原本的撞擊聲，達到「修復」的效果。
Magic Wand 工具與泛音選取
許多頻譜編輯器都包含名為「魔術棒工具（Magic Wand）」的功能。這個工具可以自動選取具有類似頻率結構的區塊。點擊某一個音調，就能將該音調及其泛音一併選取，進行編輯。
相關的功能是泛音選取。大多數聲音除了基音（基本頻率）外，還包含若干泛音。在下圖中，魔術棒工具用來選取主音，接著從編輯選單中使用「增加泛音數量」功能，就能將對應的泛音也一併選入。每套軟體處理方式略有不同，但大多數頻譜編輯器都能自動辨識並選取這些泛音，這能省下大量手動選取時間，並提高手動修復的準確性。
降噪
頻譜工具最實用的功能之一就是降噪。你可以直接選取噪音部分來移除、替換或降低音量。但大多數軟體也都內建了一套模組化的降噪工具，用來應對不同情境。
近年來，人聲降噪技術進步飛快，許多插件都能用簡單操作取得驚人的效果，甚至無需進入頻譜編輯。不過當遇到特別棘手的雜訊時，這些插件可能就力有未逮了。這時頻譜編輯往往是最好的解決方案。
許多編輯器內建了「筆刷工具」，可以放大檢視、使用適當的 FFT 設定將雜音對準，然後用筆刷細緻選取，接著再使用各自的修復功能進行處理。例如在 iZotope RX 裡，你可以用「Spectral Repair 模組」來處理選中的噪音區塊，其他編輯器也提供類似功能。
這些軟體通常會內建一整套降噪模組，使用者不必直接編輯頻譜圖就能處理常見問題，例如：
- 麥克風爆音
- 風聲
- clipping
- 呼吸聲
- broadband noise
- 衣服摩擦聲
- reverb
- mouth clicks
此時頻譜圖能幫助你辨識問題聲音的位置，然後再使用對應模組處理。當然最終還是要用耳朵確認結果是否自然，但視覺化的輔助確實非常有幫助。
頻譜分離與音軌拆解
有些工具可以分離聲音中的不同成分。例如你可能想把鋼琴錄音中的琴鍵聲與踏板聲分開，或是將吉他錄音中的泛音與雜訊分開。iZotope RX 提供一個叫做「Deconstruct」的模組可以做到這一點，而 Steinberg SpectraLayers 中則有「Unmix Components」模組。
針對混音完成的歌曲重調整比例，有以下幾種方式：
iZotope RX 的 Music Rebalance：提供人聲、貝斯、鼓組、其他樂器的推桿控制，雖然最後仍需渲染輸出。
Acon Digital Acoustica 的 Remix 模組：是一個即時插件，也可用於 DAW 中，有人聲、鋼琴、貝斯、鼓與其他聲部推桿，支援自動化，能夠即時混音調整。
SpectraLayers Pro 的 Unmix Song 模組：可將歌曲分離為人聲、鼓、貝斯、吉他、鋼琴、薩克斯/銅管與其他，分離品質極高。
渲染後的結果會以多色頻譜圖呈現，如下圖所示。每個音軌都有自己的顏色，可以單獨靜音、獨奏或調整音量。整個過程中不會遺失任何訊號，所有音軌總和就是原始音訊。如果有聲音被分錯了，也可以透過「Cut To」工具手動將其移至正確音軌。
頻譜圖提供了非常強大的功能，讓你能以其他方法做不到的方式編輯聲音。這種視覺化的呈現方式讓你可以快速識別雜音、瞬時音與音高變化等資訊，而頻譜編輯工具則讓你能做出極為精細的調整。
雖然頻譜圖無法取代傳統的波形編輯，但它們是一種互補的工具，提供另一種層次的洞察。隨著編輯工具越來越快速、智慧與自動化，頻譜編輯已不再是專屬於音訊修復專家的武器，而是逐漸成為每位音訊工作者的必備工具之一。
