признаки громкости в спектре
признаки громкости в спектре
Здравствуйте)
Фурье очень интересно оказывается, хотелось бы полностью разобраться с интерпретацией спектра, в частности с громкостью. Какие в спектре параметры характеризуют громкость? Какую в этом играет роль нулевая гармоника?
может ли амплитуда отдельной частоты быть больше нулевой гармоники- я это спрашиваю потому, что в синтетических тестах нулевая гармоника всегда была больше и я её интерпретировал как громкость, а при живом микрофоне она вдруг начала уступать отдельным частотам- может я что-то не так считаю, или это нормально?
вот пример спектра от тонгенератора, выдающего в микрофон одновременно частоты 500 2000 и 5000 герц.
спасибо
Фурье очень интересно оказывается, хотелось бы полностью разобраться с интерпретацией спектра, в частности с громкостью. Какие в спектре параметры характеризуют громкость? Какую в этом играет роль нулевая гармоника?
может ли амплитуда отдельной частоты быть больше нулевой гармоники- я это спрашиваю потому, что в синтетических тестах нулевая гармоника всегда была больше и я её интерпретировал как громкость, а при живом микрофоне она вдруг начала уступать отдельным частотам- может я что-то не так считаю, или это нормально?
вот пример спектра от тонгенератора, выдающего в микрофон одновременно частоты 500 2000 и 5000 герц.
спасибо
- Бахурин Сергей
- Администратор
- Сообщения: 1116
- Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
- Контактная информация:
Re: признаки громкости в спектре
громкость характеризует, насколько я понимаю, энергия сигнала. Согласно равенству Парсеваля энергия в спектральной области представляется как интеграл от -бесконечности до бесконечности от квадрата модуля комплексного спектра.Фурье очень интересно оказывается, хотелось бы полностью разобраться с интерпретацией спектра, в частности с громкостью. Какие в спектре параметры характеризуют громкость? Какую в этом играет роль нулевая гармоника?
Никакую. Нулевая гармоника лишь характеризует постоянную составляющую вашего сигнала. Если ваш сигнал не имее постоянной составляющей, то нулевая гармоника равна 0.Какую в этом играет роль нулевая гармоника?
Любая гармоника может принимать любое значение вне зависимости от других гармоник, и соотношение двух любых гармоник может быть любым.может ли амплитуда отдельной частоты быть больше нулевой гармоники- я это спрашиваю потому, что в синтетических тестах нулевая гармоника всегда была больше и я её интерпретировал как громкость, а при живом микрофоне она вдруг начала уступать отдельным частотам- может я что-то не так считаю, или это нормально?
Ну в принципе похоже только по оси частот непонятно что. И еще лучше спектр строить в логарифмической шкале и использовать оконное сглаживание чтобы уменьшить растекание.вот пример спектра от тонгенератора, выдающего в микрофон одновременно частоты 500 2000 и 5000 герц.
-
- Сообщения: 30
- Зарегистрирован: 07 дек 2010, 09:29
Re: признаки громкости в спектре
Хотелось бы уточнить, функция window предназначена именно для расчета передаточной характеристики фильтра или взвешивает данные согласно окну? Её как раз можно было бы использовать для уменьшения влияния боковых лепестков спектров. Просто есть функция filterFIRCreate которая согласно описанию делает тоже самое что и функция window.И еще лучше спектр строить в логарифмической шкале и использовать оконное сглаживание чтобы уменьшить растекание.
- Бахурин Сергей
- Администратор
- Сообщения: 1116
- Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
- Контактная информация:
Re: признаки громкости в спектре
window рассчитывает оконную функцию. Чтобы использовать оконное сглаживание необходимо сделать следующее:Бахурин Сергей писал(а):Хотелось бы уточнить, функция window предназначена именно для расчета передаточной характеристики фильтра или взвешивает данные согласно окну? Её как раз можно было бы использовать для уменьшения влияния боковых лепестков спектров. Просто есть функция filterFIRCreate которая согласно описанию делает тоже самое что и функция window.
1. Взять N отсчетов сигнала
2. выделить массив из N отсчетов под оконную функцию
3. при помощи функции window рассчитать окно
4. умножить посимвольно отсчеты сигнала на окно примерно так:
Код: Выделить всё
for(int i = 0; i<N; i++){
s[i]*=w[i];
}
функция filterFIRCreate рассчитывает коэффициенты FIR фильтра. Она использует оконное сглаживание для расчета. Но само оконное сглаживание при помощи filterFIRCreate осуществить нельзя.
-
- Сообщения: 30
- Зарегистрирован: 07 дек 2010, 09:29
Re: признаки громкости в спектре
Ага, все логично . Вопрос был задан в связи с тем что в описании функции window написано что это:window рассчитывает оконную функцию
"Функция расчета импульсной характеристики КИХ-фильтра заданного порядка на основе частотной выборки с последующим оконным сглаживанием".
- Бахурин Сергей
- Администратор
- Сообщения: 1116
- Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
- Контактная информация:
Re: признаки громкости в спектре
да прикольный ляпус. Надо срочно поправить, спасибо что обратили внимание
Re: признаки громкости в спектре
правильно ли я понял равенство Парсеваля - можно ориентироваться на громкость как на сумму(модулей комплексных чисел) всех гармоник? то-есть просто просуммировать всё, что на графике кроме нулевой гармоники? график кстати я отрезал справа- там почти одни нули, преобразование по 2048 точкам.
Re: признаки громкости в спектре
Громкость - это чисто человеческое и чисто физическое понятие. Измеряется в сонах - это громкость амплитуда которой равна 2 мПа(звуковое давление). Или с учетом стандартной АЧХ уха в фонах.
Наиболее близкое понятие в спектральном анализе - амплитуда.
Если Ваши три частоты не коррелированы(например чуть-чуть отличаются от точных), то амплитуда действительно равна сумме амплитуд синусоид. Если частоты кратны с точностью до постоянной разности фаз, то амплитуда может быть на десятки процентов меньше.
Однако в предыдущем диалоге описывается среднеквадратичное значение сигнала.
Оно как для случая сигнала, так и для случая спектра находится как корень из суммы квадратов компонентов. Равенство этих значений и утверждает названная теорема.
Наиболее близкое понятие в спектральном анализе - амплитуда.
Если Ваши три частоты не коррелированы(например чуть-чуть отличаются от точных), то амплитуда действительно равна сумме амплитуд синусоид. Если частоты кратны с точностью до постоянной разности фаз, то амплитуда может быть на десятки процентов меньше.
Однако в предыдущем диалоге описывается среднеквадратичное значение сигнала.
Оно как для случая сигнала, так и для случая спектра находится как корень из суммы квадратов компонентов. Равенство этих значений и утверждает названная теорема.
- Бахурин Сергей
- Администратор
- Сообщения: 1116
- Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
- Контактная информация:
Re: признаки громкости в спектре
Да ориентироваться можно, чем больше эта сумма тем выше "громкость". Присоединяюсь к предыдущему сообщению по поводу субъективности этого понятия. Поэтому в технике используют понятия энергии сигнала, или понятие мощности. Данные величины можно измерить и они несут строго определенный физический смысл.z_m писал(а):правильно ли я понял равенство Парсеваля - можно ориентироваться на громкость как на сумму(модулей комплексных чисел) всех гармоник? то-есть просто просуммировать всё, что на графике кроме нулевой гармоники? график кстати я отрезал справа- там почти одни нули, преобразование по 2048 точкам.
Re: признаки громкости в спектре
Надо поправить.
1.Парсеваль упоминает только энергию сигнала или, если извлечь корень, среднеквадратичные значения сигнала и спектра.
2.Амплитудное значение и среднеквадратичное значение связывает коэффициент - кресс-фактор. Для меандра он равен единице, для синуса - корень из двух и может принимать любые большие значения для коротких импульсов.
3.Сумма гармоник никак не связана с Парсевалем, а амплитуда связана через предварительно неизвестный коэффициент кресс-фактор, величина которого может быть от единицы до бесконечности.
В общем амплитуда - отдельный, вполне физический, легко измеряемый параметр и может применяться дополнительно к среднеквадратичному значению. Например в виброметрии согласно имеющимся стандартам для ускорения нужно изменять амплитуду в м/с2, для виброскорости нужно измерять среднеквадратичное значение в мм/с, а для виброперемещения размах от максимума до минимума в мкм.
1.Парсеваль упоминает только энергию сигнала или, если извлечь корень, среднеквадратичные значения сигнала и спектра.
2.Амплитудное значение и среднеквадратичное значение связывает коэффициент - кресс-фактор. Для меандра он равен единице, для синуса - корень из двух и может принимать любые большие значения для коротких импульсов.
3.Сумма гармоник никак не связана с Парсевалем, а амплитуда связана через предварительно неизвестный коэффициент кресс-фактор, величина которого может быть от единицы до бесконечности.
В общем амплитуда - отдельный, вполне физический, легко измеряемый параметр и может применяться дополнительно к среднеквадратичному значению. Например в виброметрии согласно имеющимся стандартам для ускорения нужно изменять амплитуду в м/с2, для виброскорости нужно измерять среднеквадратичное значение в мм/с, а для виброперемещения размах от максимума до минимума в мкм.