Как сделать спектрограмму
Обновлено: 04.07.2024
Я пытаюсь построить спектрограмму моего сигнала временной области:
проблема я не понимаю параметры и какие значения должны быть даны. Эти значения, которые я использую, я сослался на онлайн-документацию MATLAB spectrogram . Я новичок в MATLAB, и я просто не понял. Любая помощь будет очень признательна!
прежде чем мы фактически перейдем к тому, что делает эта команда MATLAB, вы, вероятно, хотите знать, что такое спектрограмма. Таким образом, вы получите больше смысла в том, как работает каждый параметр.
спектрограмма-это визуальное представление Кратковременное Преобразование Фурье. Подумайте об этом как о принятии кусков входного сигнала и применении локального преобразования Фурье на каждом куске. Каждый фрагмент имеет заданную ширину, и вы применяете преобразование Фурье к этому фрагменту. Вы должны обратите внимание, что каждый фрагмент имеет связанное частотное распределение. Для каждого куска, который центрируется в определенный момент времени в вашем сигнале времени, вы получаете кучу частотных компонентов. Собрание всех этих частотных компонентов на каждом куске и построенное все вместе что существенно спектрограмма.
спектрограмма представляет собой 2D визуальную тепловую карту, где горизонтальная ось представляет время сигнала, а вертикальная ось представляет ось частоты. Что? визуализируется изображение, где более темные цвета означают, что для определенной точки времени и определенной частоты, чем ниже по величине частотная составляющая, тем темнее цвет. Аналогично, чем выше по величине частотная составляющая, тем светлее цвет.
вот один прекрасный пример спектрограммы:
поэтому, для каждого момента времени, мы см. раздел распределение частотных компонентов. Подумайте о каждом столбце как о частотном разложении куска, центрированного в этот момент времени. Для каждой колонки мы видим различный спектр цветов. Чем темнее цвет, тем меньше компонент величины на этой частоте и наоборот.
так. теперь вы вооружены этим, давайте рассмотрим, как работает MATLAB с точки зрения функции и ее параметров. То, как вы зовете spectrogram соответствует этому версия функции:
давайте рассмотрим каждый параметр один за другим, чтобы вы могли лучше понять, что каждый из них делает:
x - это входной сигнал временной области, который вы хотите найти спектрограмму. Все не может быть намного проще. В вашем случае сигнал, который вы хотите найти спектрограмму, определяется следующим кодом:
здесь i - это сигнал, который вы хотите найти спектрограмма.
window - если вы помните, мы разлагаем изображение на куски, и каждый кусок имеет заданную ширину. window определяет ширину каждого куска в терминах образцы. Поскольку это сигнал дискретного времени, вы знаете, что этот сигнал был выбран с определенной частотой дискретизации и периодом дискретизации. Вы можете определить, насколько велико окно с точки зрения образцов:
Ts - это время выборки сигнала. Установка размера окна на самом деле очень эмпирическая и требует много экспериментов. В принципе, чем больше размер окна, тем лучшее разрешение частоты вы получаете, поскольку вы захватываете больше частот, но локализация времени плохая. Аналогично, чем меньше размер окна, тем лучшая локализация у вас есть во времени, но вы не получаете такой большой частотной декомпозиции. У меня нет никаких предложений здесь о том, какой самый оптимальный размер. вот почему вейвлеты предпочтительны, когда дело доходит до частотно-временной декомпозиции. Для каждого "куска" куски разлагаются на меньшие куски динамической ширины, поэтому вы получаете смесь хорошей временной и частотной локализации.
noverlap - другой способ обеспечить хорошую локализацию частоты заключается в том, что куски перекрытие. Правильная спектрограмма гарантирует, что каждый кусок имеет определенное количество перекрывающихся образцов за каждый кусок и noverlap определяет, сколько образцов перекрываются в каждом окне. По умолчанию используется 50% ширины каждого фрагмента.
nfft - вы по существу принимаете БПФ каждого куска. nfft сообщает вам, сколько точек FFT требуется вычислить на кусок. Количество точек по умолчанию является наибольшим из 256 или floor(log2(N)) здесь N - длина сигнала. nfft также дает измерение того, насколько мелкозернистая частота разрешение будет. Большее число точек БПФ даст более высокое частотное разрешение и, таким образом, покажет мелкозернистые детали вдоль частотной оси спектрограммы, если визуализировать.
fs - частота дискретизации вашего сигнала. Значение по умолчанию-1 Гц, но вы можете переопределить его на любую частоту дискретизации вашего сигнала.
поэтому, то, что вы, вероятно, должны извлечь из этого, что я действительно не могу расскажу, как установить параметры. Все зависит от того, какой сигнал у вас есть, но надеюсь, что приведенное выше объяснение даст вам лучшее представление о как для установки параметров.
Всем привет :) Есть у меня один приятель, который очень неплохо разбирается в вопросах информационной безопасности, и всё такое. И неудивительно, что среди общих знакомых за ним закрепилось прозвище "Вова-хакер" :)
И вот недавно мы с ним разговорились о том, как правильнее хранить пароли от многочисленных почтовых ящиков и прочих сервисов. Он настаивал на том, что всё нужно тщательно шифровать, ибо хакеры не дремлют. А я возражал, что мол простой обыватель уже вполне может доверить это дело встроенным в браузеры решениям. Хотя, если честно, сам я считаю, что это рискованно, и использую для хранения паролей специальную программу.
Потом мы с ним вспомнили одного общего знакомого, который до сих пор все пароли записывает в блокнотике и носит его постоянно с собой рядом с паспортом 😀
В итоге мы сошлись на том, что при выборе способа хранения нужно исходить из ситуации, но главное не использовать пароли, которые в состоянии разгадать практически любой человек.
А потом Вова мне и говорит: "А вот ты знал, что любую информацию можно зашифровать в аудиофайле? Вот отправляешь кому-нибудь звуковой файл, а в нем пароль в виде картинки зашифрован!"
"Ну я предполагал, что и такое возможно, но не знаю, как это сделать.. " - ответил я.
"Сейчас я тебя научу, тут дел на 5 минут" - ответил он и достал ноутбук.
Для начала потребуется любой рисунок, который мы хотим зашифровать. Вова мне показывал на первой попавшейся картинке, но я решил зашифровать один из своих реальных паролей от одного из кошельков, где у меня очень много денег лежит :)
Надпись легко сделать в любом графическом редакторе. Затем просто сохраняем её в формате JPG.
Для преобразования картинки в аудиофайл будем использовать программу с названием Coagula (она БЕСПЛАТНАЯ, ссылка в конце статьи). Скачиваем её с официального сайта, разархивируем в любую папку и запускаем. Нажимаем File --> Open image и выбираем наш рисунок.
Далее в меню выбираем Sound --> Render without blue . Это действие преобразует надпись в звуковые помехи. Сохраняем результат в формате WAV (File --> Save Sound as).
Для того, чтобы превратить звуки обратно в картинку, нам понадобится БЕСПЛАТНАЯ утилита под названием Audacity (ссылка будет в конце статьи).
Скачиваем и устанавливаем. Она доступна на русском языке. Открываем аудиофайл ( Файл --> Открыть )
02.03.2021 | Александр Шихов | Комментарии
Звук нельзя увидеть, но можно зафиксировать две его характеристики: амплитуду и частоту. Первая показывает громкость, вторая — высоту тона. Бесплатная программа Спектрус позволяет строить амплитудно-частотную характеристику звука, которую можно увидеть на экране в реальном времени.
Что может Спектрус
Лет 20 назад на каждой дорогой колонке можно было увидеть АЧХ — график: по оси Y откладывается амплитуда, по оси X — частота. Все знали, что она как-то связана с качеством звука. Но как проверить АЧХ в домашних условиях — вопрос, ответ на который знали единицы.
Бесплатная программа Спектрус для смартфона, которую можно скачать по этой ссылке, выводит АЧХ на экран телефона в реальном времени. Приложение поможет:
- Анализировать качество работы колонок аудиосистем. Полученную Спектрусом АЧХ можно сравнить с эталонной. Например, можно выявить, что ресивер или усилитель режет низкие частоты. Для повышения точности работы можно использовать внешний микрофон.
- Анализировать частоту шума. Например, выявлять низкочастотные звуки от работы вентиляторов компьютера, пример — ниже.
- Подбирать музыку по аудиозаписи и настраивать музыкальные инструменты, совершенствовать вокал. В приложении есть режим сопоставления высоты тона звука с нотной записью.
Как работает Спектрус
Основной режим работы приложения — построение АЧХ звука, получаемого с микрофона смартфона, в реальном времени.
Высота пиков, ось Y, соответствует громкости звука, по оси X откладываются частоты. Например, вот так выглядит шум стиральной машины в режиме отжима белья.
А вот так выглядит музыка из колонок в режиме определения нот (нажат скрипичный ключ в правом нижнем углу).
В Спектрусе есть несколько инструментов, спрятанных в меню под кнопкой с тремя точками.
Во второй колонке — режимы отображения графика, оцифровки и выбора микрофона (по умолчанию — встроенный). В последней колонке — воспроизведение шумов: белый, розовый, коричневый, настройка микшера и другие опции для настройки аудиоаппаратуры.
Приложение абсолютно бесплатно. Его автор охотно отвечает на вопросы своих пользователей. Задать их можно на официальной странице программы в магазине приложений Google Play.
Двухканальный спектроанализатор любого звукового источника, подключенного к звуковой плате (желательно - с высокой чувствительностью и широким диапазоном частот). Измерения можно производить как по линенейной, так и по логарифмической шкале, спектрограмма может быть сохранена в виде изображения и/или выведена на печать. Оценочный период работы: 14 дней.
Яндекс.Браузер - быстрый и простой в использовании веб-браузер с "облачными" сервисами, созданный на движке WebKit и оболочке Chromium. Особенности:• безопасность, гарантируемая проверкой ссылок с помощью Safe Browsing и скачиваемых файлов системой "Лаборатории Касперского";• современный минималистический интерфейс поможет удобно переходить по веб-сайтам и предложит нужные элементы управления именно тогда, когда они на самом деле понадобятся;•&n.
MSI Afterburner - функциональная утилита от компании MSI, которая предназначена для разгона видеокарт NVIDIA и AMD. Особенности: Создан на основе ядра RivaTuner Расширяемая пользователем архитектура Основные функции разгона и управления вентиляторами Поддержка основных функций захвата экрана Расширенное управление вентиляторами Мониторинг состояния оборудования Система автоматического управления профилями Дает больше свободы хардкорным оверклокерам. Что нового.
Mozilla Thunderbird - бесплатная программа для работы с электронной почтой от Mozilla, поддерживает протоколы SMTP, POP3, IMAP и RSS.Особенности:• имеет встроенный HTML редактор, который создает довольно компактный код;• поддерживает всевозможные кодировки, расширяется за счет дополнительных модулей и фильтрует рекламу, а также нежелательную корреспонденцию;• интерфейс программы прост и удобен в использовании, поддерживает смен.
Adobe Photoshop для Mac — самый популярный графический редактор в мире, который используется как новичками, так и профессионалами. Приложение позволяет вносить практически любые изменения в изображения, уровень которых ограничивается лишь мастерством пользователя. Особенности: огромный функционал программы; библиотека дополнительных расширений для более профессиональных возможностей; работа с несколькими изображениями одновременно; интеграция со всеми продуктами от Adobe Cor.
Microsoft Word for Mac для Mac — бесплатный офисный компонент для пользователей компьютеров на Mac OS. Сочетает в себе все необходимые функции для просмотра и редактирования текстовых документов. для удобства работы предусмотрено две среды: рабочая и записи, для исключения внесения случайных изменений в документ; поиск по документу; галерея инструментов идентичная таковой в приложении для Windows; полная совместимость со всеми форматами Microsoft Word; создание макросов для автомат.
uTorrent — версия самого популярного p2p-клиента для компьютеров с установленной Mac OS. Позволяет скачивать файлы из пиринговых сетей с максимальной скоростью благодаря многопотоковой загрузке из различных источников. Особенности: небольшой размер; интерфейс идентичный Windows—версии; работает с torrent файлами и magnet ссылками; возможность загружать несколько раздач одновременно, а также управлять скоростью и, приоритетом загрузок; работа в фоновом режиме; приложе.
ABBYY FineReader Express Edition for Mac - это простая и удобная в использовании OCR-программа, которая позволяет с высокой точностью конвертировать отсканированные документы и файлы изображений в различные электронные форматы. ABBYY FineReader Express Edition for Mac сохраняет исходное оформление документов, тем самым, уменьшая необходимость перепечатывания и хранения бумажных документов.Программа позволяет конвертировать изображения из форматов TIFF, TIF, PNG, JPG, JPEG, JP2, J2K, BMP, PCX, DC.
Wine - это не эмулятор Windows, как думают многие, а альтернативная реализация API Windows 3.x и Win32 (кстати, и расшифровывается Wine как "Wine Is Not Emulator").Wine позволяет конечному пользователю выполнять в unix-системах (и Linux) многие приложения, написанные для ОС Windows.
Fedora Workstation - надежная, удобная и мощная операционная система для ноутбука или настольного компьютера. Она поддерживает широкий спектр разработчиков, от любителей и студентов до профессионалов в корпоративных средах.
Представлен релиз 32-разрядного дистрибутива Runtu LITE 18.04, основой которого является пакетная база релиза Bionic Beaver 18.04 LTS. Сборка имеет минимальный набор пользовательского ПО с возможностью установки на жёсткий диск. В составе предустановлены программы для работы с Интернет, воспроизведение аудио- и видеоконтента, настройки рабочего окружения.
Smart Driver – удобный радар камер и ДПС, а так же видеорегистратор в одном приложении. Предупредит где камеры ГИБДД на дороге, в том числе укажет их тип:– камера только на скорость, в том числе "Стрелка"– камера на стоп–линию и проезд на красный– камера на полосу общественного транспорта и обочину– стационарный пост ДПС– парная камеры, контролирующие среднюю скорость на участке дороги ( "Автодория")– камера смотрящая "в спину"– засада ДПС ил.
это популярный браузер с возможностью сжатия трафика через собственные сервера. Возможности программы: Сжатие страницUC Browser сэкономит более 90% трафика благодаря технологии сжатия страницСтабильное соединение с ИнтернетСобственная технология Free-link обеспечивает стабильную связь с серверамиМощный поискВ браузер встроены различные популярные и мощные поисковые сервисыМногооконностьВы можете переключаться между открытыми страницами по своему желаниюНавигация по сайтамНавигация содержит в с.
TuneIn Radio для iOS - пожалуй самый мощный сервис для прослушивания онлайн радиостанций и подкастов со всего мира совершенно бесплатно. Особенности: более 100 000 уникальных радиостанций со всего света; прослушивание в режиме реального времени и отложенное воспроизведение; около 6 000 000 пользовательских подкастов; возможность работы с Apple Watch; лента событий в которой также отображается очередь воспроизведения; возможность добавления станций и подкастов в избранное; простой интуит.
Яндекс Музыка для iOS - клиент популярного музыкального сервиса для устройств Apple. С его помощью можно прослушивать онлайн музыку любимых исполнителей в высоком качестве совершенно бесплатно.Особенности: удобный поиск композиций по исполнителю, названию группы и жанру. Также учитываются предпочтения пользователя; рекомендации основанные на основе уже прослушанных и отмеченных песен; создание собственных интернет-радиостанций с возможностью поделиться ссылкой в социальных сетях и мессендже.
YouTube для iOS - популярный видеохостинг, получивший признание пользователей со всего мира. С обновленным интерфейсом, приложением стало пользовать еще удобнее, теперь можно пользоваться абсолютно всеми возможностями веб-версии сервиса на своем iPhone.Особенности: просматривайте контент других пользователей или выкладывайте свой; возможность проведения прямых трансляций; функции настройки качества воспроизводимого видео; возможность оставить комментарии к роликам, а также подписаться на п.
Читайте также: