En primer lugar, habría que definir más rigurosamente el alcance de expresiones como "hay una forma", y "una frecuencia dada". Con las tecnologías actuales, obviamente hay formas de hacer ese tipo de análisis. Ahora, si la pregunta es si hay una manera de hacer eso con tal o cual programa, ahí es más complicado, y puede que no sea fácil que encuentres una forma directa de hacer eso. Lo otro a definir es "una frecuencia dada". No sé qué grado de resolución te imaginás, pero las frecuencias que se obtienen del análisis son solo aproximaciones, al igual que las envolventes. Se pueden aplicar técnicas como la DFT y los filtros heterodinos y sus derivaciones, y después ver de hacer tracking de la frecuencia y aproximar la envolvente de amplitud por segmentos. Podés buscar información sobre SMS (Spectral Modeling Synthesis) y ATS (Analysis - Transformation - Synthesis).