異なるウィンドウを使用した信号スペクトルの計算

電子歯ブラシの音声録音を MATLAB® に読み取ります。信号は 48 kHz でサンプリングされています。歯ブラシは約 1.75 秒で電源が入り、約 2 秒間持続します。

[y,fs] = audioread("toothbrush.m4a");

信号アナライザーを開いて、"ワークスペース ブラウザー" から信号テーブルに信号をドラッグします。信号テーブルでそれを選択し、[アナライザー] タブで [時間値] をクリックすることで、信号に時間情報を追加します。Sample Rate and Start Time を選択して、サンプル レートに fs を入力します。

[表示] タブで [グリッドの表示] をクリックして、2 行 2 列のグリッドの表示を作成します。各ディスプレイを選択し、[スペクトル] をクリックしてスペクトル ビューを追加し、[時間] をクリックして時間ビューを削除します。信号を 4 つのディスプレイすべてにドラッグします。

[スペクトル] タブをクリックして、各ディスプレイのスペクトル ビューを変更します。

1. 左上のディスプレイをクリックして選択します。漏れの値が 32 になるまで [漏れ] スライダーを動かします。

2. 右上のディスプレイをクリックして選択します。[分解能タイプ] セクションで [ウィンドウの長さ] を選択します。[ウィンドウの長さ] セクションで、[指定] を選択し、ウィンドウの長さを 1500 サンプルに指定します。[ウィンドウ オプション] セクションで、Rectangular ウィンドウを選択し、オーバーラップ率 20 を指定します。

3. 左下のディスプレイをクリックして選択します。[分解能タイプ] セクションで [ウィンドウの長さ] を選択します。[ウィンドウの長さ] セクションで、[指定] を選択し、ウィンドウの長さを 500 サンプルに指定します。[ウィンドウ オプション] セクションで、Hamming ウィンドウを選択し、オーバーラップ率 50 を指定します。[NFFT] セクションで、離散フーリエ変換点を 550 に指定します。

4. 右下のディスプレイをクリックして選択します。[分解能タイプ] セクションで [ウィンドウの長さ] を選択します。[ウィンドウの長さ] セクションで、[指定] を選択し、ウィンドウの長さを 5000 サンプルに指定します。[ウィンドウ オプション] セクションで、Chebyshev ウィンドウを選択し、サイドローブの減衰を 50 dB、オーバーラップ率を 90 に指定します。

分解能は高いが漏れが多いビューもあれば、漏れは少ないが分解能が低いビューもあることがわかります。

参考

アプリ

• 信号アナライザー

関数

• enbw | pspectrum | pwelch

トピック

• 相関する信号間の遅延の検出
• ウィンドウの漏れを変化させることでトーンを分解する
• パーシステンス スペクトルを使用した干渉の検出
• 複素包絡線を使用した変調と復調
• 再代入したスペクトログラムを使用したリッジの検出と追跡
• 音楽信号からの音声の抽出
• 不等間隔サンプル信号のリサンプリングおよびフィルター処理
• 独自の関数を使用した飽和信号のクリップ除去
• 振動信号の包絡線スペクトルの計算
• クジラの歌からの関心領域の抽出
• 信号アナライザー アプリの使用
• サンプル レートおよびその他の時間情報の編集
• 信号アナライザーでサポートされるデータ型
• 信号アナライザーでのスペクトル計算
• 信号アナライザーのパーシステンス スペクトル
• 信号アナライザーでのスペクトログラム計算
• 信号アナライザーでのスカログラム計算
• 信号アナライザーのキーボード ショートカット
• 信号アナライザーのヒントと制限