انتخاب پارامترهای طیف سنجی مناسب

هنگامی که یک طیف سنجی ایجاد می شود ، چندین پارامتر (طول FFT ، اندازه فریم ، نوع پنجره و همپوشانی) که از دستور "پارامترهای تجزیه و تحلیل / طیف سنجی" انتخاب شده اند می توانند به منظور به دست آوردن وضوح زمان / فرکانس مورد نظر و پهنای باند طیف سنجی اصلاح شوند.

طیف سنجی دیجیتال ماتریس دامنه است. هر دامنه آن ماتریس با یک پیکسل منفرد (عنصر تصویر) از تصویر طیف سنجی مطابقت دارد. ارتفاع چنین پیکسل وضوح فرکانس [هرتز] است. عرض یک پیکسل وضوح زمانی [S] است که در گفتگوی پارامترهای طیف سنجی نمایش داده می شود. ارتفاع کل ماتریس طیف سنجی برابر با نیمی از طول FFT است. پهنای باند طیف سنجی برابر با وضوح فرکانس ماتریس طیف سنجی دیجیتال نیست. پهنای باند معمولاً بالاتر از وضوح است و تحت تأثیر اندازه قاب و نوع پنجره است.

تأثیر پارامترهای طیف سنجی به پهنای باند طیف سنجی و ثابت زمان

نوع پنجره همچنین بر پهنای باند تأثیر می گذارد. کوچکترین پهنای باند با پنجره مستطیل شکل تحقق می یابد. به دلیل اثر نشت غیرقابل قبول (انتخاب بد و اجزای فرکانس فریبنده بسته به فرکانس سیگنال ، پنجره مستطیل و بارتلت نباید برای برنامه های استاندارد استفاده شود. بنابراین با پنجره چکش می توان کمترین پهنای باند را بدست آورد. بزرگترین پهنای باند به پنجره Flattop می دهدلیست زیر توسط پهنای باند صعودی طبقه بندی می شود:

(مستطیل ، بارتلت) ، هامینگ ، هان ، بلکمن ، گاوس 3. 0 ، کایزر-بسل ، Flattop

به طور کلی ، در صورتی که سیگنال مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد ، پهنای باند باریک انتخاب می شود و در صورت عدم وجود اطلاعات مهم در حوزه زمان ، باید مدولاسیون فرکانس سریع نداشته باشد. در مقابل ، در صورت وجود مدولاسیون فرکانس قابل توجه یا در صورت وجود الگوهای زمانی مهم ، پهنای باند گسترده ای باید انتخاب شوند.

نمونه های آهنگ Chaffinch (Fringilla Coelebs) که در اینجا نشان داده شده است با پارامترهای طیف سنجی مختلف تولید شده است. پارامترهای زیر برای همه طیف سنج ها یکسان است:

• طول fft = 512
• همپوشانی = 99،21 ٪
• فرکانس نمونه برداری = 22. 05 کیلوهرتز

این تنظیمات وضوح زمانی 0. 36 میلی ثانیه ایجاد می کند. مقیاس Y به 8 کیلوهرتز (پارامترهای پرونده/صادرات) محدود می شود زیرا هیچ سیگنال فراتر از آن فرکانس وجود ندارد. معمولاً طیف سنجی سیگنال ها را تا 11. 025 کیلوهرتز (1/2 * 22. 05 کیلوهرتز) نشان می دهد.

به دلیل تغییرات فرکانس سریع و عناصر آهنگ کوتاه در این آهنگ ، پهنای باند باریک 56 هرتز بسیار کوچک است.

این تنظیمات مناسب ترین برای این آهنگ است. این یک سازش خوب بین زمان ثابت و پهنای باند است ، زیرا مدولاسیون فرکانس در انتهای آخرین عنصر را می توان به وضوح مشاهده کرد و اندازه گیری های زمین هنوز هم قابل قبول است.

این تنظیمات همچنین ممکن است مانند موارد فوق قابل قبول باشد.

پهنای باند برای این نوع سیگنال خیلی زیاد است.

این صفحه نمایش همان بخش مورد تجزیه و تحلیل با دستور تحول/یک بعدی/فرکانس فرکانس آنی را نشان می دهد. این نوع تجزیه و تحلیل بین زمان ثابت و پهنای باند تجارت ندارد. هر دو فرکانس و خاصیت زمانی را می توان بسیار دقیق اندازه گیری کرد. با این حال ، این فقط به درستی برای سیگنال ها بدون هیچ گونه هارمونیک (سوت های تن خالص) کار می کند. گزینه تجزیه و تحلیل دیگری (تجزیه و تحلیل/تحول یک بعدی/تجزیه و تحلیل صفر) وجود دارد ، که نتایج Simliar را ارائه می دهد ، به جز اینکه دقت کمی پایین تر است. با این حال ، تجزیه و تحلیل عبور صفر به عنوان دستور فرکانس آنی محدود نیست. علاوه بر این ، تجزیه و تحلیل عبور صفر بسیار سریعتر است.

مثال بعدی ترانه یک Chickadee m ountain (Parus gambeli) است که هیچ مدولاسیون فرکانس در عناصر کاملاً جدا از هم ندارد.

این طیف سنجی پهنای باند باریک برای نشان دادن خصوصیات این آهنگ مناسب است ، زیرا هیچ مدولاسیون فرکانس عمده ای وجود ندارد و مدت زمان بین عنصر نسبتاً طولانی است.

این طیف سنجی پهنای باند گسترده نیز قابل قبول است ، اما دقت اندازه گیری زمین محدود است. با این حال ، اگر شما علاقه مند به Reverberation قابل مشاهده در پایان هر عنصر هستید ، این تنظیمات ممکن است برای استخراج خصوصیات زمانی Reverberation مفیدتر باشد.

برای تجزیه و تحلیل سیگنال های فرکانس پایین ممکن است برای کاهش فرکانس نمونه گیری کارت صدا مفید باشد. تبدیل فرکانس نمونه گیری نیز می تواند متعاقباً با استفاده از دستور ویرایش/فرمت/نمونه گیری فرکانس تبدیل شود ...