Un sonogramma o spettrogramma è, sostanzialmente, un analizzatore di spettro tridimensionale. Questo perchè, oltre alla grendezze "frequenza ed intensità", aggiunge il tempo. Esso rappresenta quindi le variazioni temporali della frequenza e della sua intensità nel tempo. Come si evince dal grafico, abbiamo una suddivisione delle tre grandezze nei tre assi del diagramma. Mantenendo costante un valore e facendo variare, gli altri ottenniamo tre grafici bidimensionali distinti chiamati, sezioni:

  • F-sezione: Mantenedo costante la frequenza \( f_0 \) e facendo variare il tempo, si ottiene un grafico bidimensionale che riporta, in funzione del tempo come varia in ampiezza, la frequenza \( f_0 \), esso è indicato come: \( y = s_{f_0}(t) \).
  • I-sezione: Mantenedo costante l'ampiezza \( i_0 \) e facendo variare il tempo, si ottiene un grafico bidimensionale che riporta, in quali istanti e quali frequenza assumono l'ampiezza \( i_0\), esso è indicato come: \( y = s_{i_0}(t) \).
  • T-sezione: Mantenedo costante il tempo \( t_0 \) e facendo variare la frequenza, si ottiene un grafico bidimensionale, una sorta di fotogtrafia, che riporta tutti i valori di frequenza e relative ampiezze nell'istante \( t_0 \), esso è indicato: \(y = s_{t_0}(f) \)
Nella versione tridimensionale di solito si riporta in ascissa ed ordinata, la frequenza ed il tempo rispettivamente; mentre si usa la terza dimensione per riportare l'ampiezza. Possiamo quindi vedere il sonogramma come una funzione a due variabili (tempo, frequenza): $$ sngr = sngr(t, f) $$
Sonogramma 2D

In molte applicazioni e software di audio-editing, esistono delle rappresentazioni bidimensionali che riportano l'ampiezza, utilizzando una terza dimensione "a colori", (e non a lunghezza); questi grafici, come nel caso tradizionale, riportano, al variare del tempo e delle frequenze assunte (spettro) - le ampiezze con diverse colorazioni.