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ギター弦の音色特性を比較するために、matplotlib の Magnitude_spectrum を使用しています。Magnitude_spectrum は、「マグニチュード (エネルギー)」の単位を持つ y 軸を示します。2 つの異なる「プロセス」を使用して FFT を比較します。プロセス 2 (より適切な説明がないため) は、解釈がはるかに簡単です。以下のコードとグラフ

私の質問は次のとおりです。

  • 単位に関して、「マグニチュード (エネルギー)」は何を意味し、dB とどのように関係していますか?
  • #Process 2 (以下のコードとグラフを参照) を使用すると、どのタイプの単位、dB が表示されますか?
  • #Process 2 が dB でない場合、それを dB にスケーリングする最良の方法は何ですか?

以下の私のコード（簡略化）は、私が話している/見ているものの例を示しています。

import numpy as np
from scipy.io.wavfile import read
from pylab import plot
from pylab import plot, psd, magnitude_spectrum
import matplotlib.pyplot as plt

#Hello Signal!!!
(fs, x) = read('C:\Desktop\Spectral Work\EB_AB_1_2.wav') 

#Remove silence out of beginning of signal with threshold of 1000 
def indices(a, func):
#This allows to use the lambda function for equivalent of find() in matlab
return [i for (i, val) in enumerate(a) if func(val)]

#Make the signal smaller so it uses less resources
x_tiny = x[0:100000]
#threshold is 1000, 0 is calling the first index greater than 1000
thresh = indices(x_tiny, lambda y: y > 1000)[1]
# backs signal up 20 bins, so to not ignore the initial pluck sound...
thresh_start = thresh-20
#starts at threshstart ends at end of signal (-1 is just a referencing     thing)
analysis_signal = x[thresh_start-1:] 

#Split signal so it is 1 second long
one_sec = 1*fs
onesec = x[thresh_start-1:one_sec+thresh_start-1]

#process 1
(spectrum, freqs, _) = magnitude_spectrum(onesec, Fs=fs) 
#process 2
spectrum1 = spectrum/len(spectrum)

複数の .wav ファイルを一括処理する方法がわからないので、このコードをさまざまな .wav ファイル全体で個別に実行し、それらを Excel に入れて比較します。しかし、醜いグラフを見ないように、Python でグラフ化しました。#process1 と #process2 をグラフにすると、次のようになります。

工程1

#工程1

工程2

#工程2

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2 に答える 2

2

磁気は、周波数スペクトルの絶対値です。プロセス 1 でラベルを付けたように、「エネルギー」はそれについて考える良い方法です。

プロセス 1 とプロセス 2 は同じユニットにあります。唯一の違いは、プロセス 2 の値が配列の全長で除算されていることです (スカラーであるため、単位の変更はありません)。通常、これは FFT の一部として発生しますが、そうでない場合もあります (たとえば、numpy.FFT には長さによる除算が含まれていません)。

dB にスケーリングする最も簡単な方法は次のとおりです。

(スペクトル、周波数、_) = 大きさ_スペクトル(1 秒、Fs=fs、スケール='dB')

これを自分でやりたい場合は、次のようにする必要があります: Spectrum2 = 20*numpy.log10(spectrum)

** /len(spectrum) を適用する必要があるかどうかはわかりません。scale='dB' を使用することをお勧めします!!

于 2015-05-12T14:42:05.487 に答える