Spektrogramma

Spektrogramma ( sonogramma ) - signalning (to'lqinning) spektral quvvat zichligi vaqtga bog'liqligini ko'rsatadigan tasvir hisoblanadi. Spektrogrammalar nutqni identifikatsiyalash, hayvonlar tovushini tahlil qilish, musiqaning turli sohalari, radio va sonar, nutqni qayta ishlash, seysmologiya va boshqa ko'plab sohalarda qoʻllanadi.

Ishlash prinspi

3D formatidagi musiqa asarining bir qismi

Spektrogrammaning eng keng tarqalgan tasviri ikki o'lchovli (2D) diagrammadir: gorizontal o'q vaqtni, vertikal o'q chastotani ifodalaydi; ma'lum bir vaqtda ma'lum bir chastotada amplitudani ko'rsatadigan uchinchi o'lchov (3D), tasvirning har bir nuqtasining intensivligi yoki rangi bilan ifoda qilinadi..

Ko'plab tasavvurlar mavjud:

a) ba'zan vertikal va gorizontal o'qlar vaqt yuqoriga va pastga o'tishi uchun yoqiladi,

b) ba'zida amplituda rang yoki intensivlik bilan emas, balki 3D fazoda cho'qqilar bilan ifodalanadi.

Chastota va amplituda o'qlari grafikdan foydalanish maqsadiga qarab chiziqli yoki logarifmik (y=logx) bo'lishi mumkin. Ovoz odatda logarifmik amplituda o'qi bilan ifodalanishi mumkin (ko'pincha desibel (detsibell) yoki dB da) va chastota garmonik munosabatlarni ta'kidlash uchun chiziqli yoki musiqiy, tonal bog'lanishlarni ifodalash uchun logarifmik ifoda bo'ladi.

Shakllanish

Spektrogramma - odatda ikkita usuldan birida tuziladi:

bir qator tarmoqli o'tish filtrlaridan olingan filtrlar banki sifatida taxmin qilinadi (bu zamonaviy raqamli signallarni qayta ishlash paydo bo'lishidan oldin yagona yo'l edi) yoki derazali Furye yordamida vaqt signalidan hisoblab chiqiladi. Bu ikki usul aslida turli kvadratik vaqt-chastota taqsimotlarini hosil qiladi, lekin ma'lum sharoitlarda ekvivalentdir.

Kirish signalini chastota diapazonlariga ajratish uchun odatda analog ishlov berishda tarmoqli filtr usuli qoʻllanadi.

Oynali Furye transformatsiyasi yordamida spektrogramma yaratish odatda raqamli ishlov berish texnikasi yordamida amalga oshiriladi. Ma'lumotlar vaqt domenida raqamli namuna olinadi. Signal bir-biriga mos keladigan qismlarga bo'linadi, so'ngra har bir qism uchun chastota spektrining kattaligini hisoblash uchun Furye transformatsiyasi amalga oshiriladi. Har bir qism tasvirdagi vertikal chiziqqa to'g'ri keladi - vaqtning har bir lahzasidagi chastotaga bog'liq bo'lgan amplitudaning qiymati. Spektrlar yoki vaqt chizmalari tasvir yoki 3D diagrammada yonma-yon joylashtiriladi.

Signalning s(t) spektrogrammasini s(t) signalining oynali Furye konvertatsiyasining kvadrat amplitudasini hisoblash yo‘li bilan quyidagicha baholash mumkin:

\mathrm {spectrogram} (t,\omega )=\left|\mathrm {STFT} (t,\omega )\right|^{2}

Sm. Shuningdek

Oynali Furye transformatsiyasi
Spektral musiqa