Спектральный анализ

Последовательность действия по открытию окна спектрального анализа представлена на рисунке 2.5, «горячие клавиши» Alt+Z.

Рис. 2.5. Схема процедуры открытия окна спектрального анализа

Окно спектрального анализа (см. рис. 2.6.) представляет собой сетку координат – «Уровень сигнала (дБ) / Частота (Гц)», отображаемую в линейном или логарифмическом масштабах, соответствующий флажок выбора отображается в левом верхнем углу. Численные значения положения курсора мышки на координатной сетке приводятся в левом нижнем углу окна анализа (частота – позиция 1, уровень сигнала – позиция 2).

Рис. 2.6. Главное окно спектрального анализа: 1 – значение частоты спектральной составляющей, 2 – значение амплитуды спектральной составляющей, 3 – размерность сглаживающей функции, 4 – вид сглаживающей функции, 5 – кнопка операции усреднения выделенного временного сегмента сигнала

Подведя курсор к одной из спектральных составляющих акустического сигнала (позиция 1 на рис. 2.6) можно определить численные значения её амплитуды и частоты (отображены в левом нижнем углу).

Позиция 3 – соответствует выбранным параметрам разрешения сглаживающей функции окна анализа, в данном примере 1024 отсчета. При анализе речевых сигналов рекомендуется использовать сглаживающую функцию «Blackmann-Harris» (позиция 4).

Усредненный вид спектра сигнала можно получить, выделив (правой кнопкой мышки) из волновой формы сигнала необходимый временной сегмент и нажав на кнопку Scan (позиция 5 рис. 2.6).

В целях получения более точных численных значений сигналов можно изменять масштабирование его соответствующих параметров (амплитуды или частоты). Для этого нажатой правой кнопкой мышки следует выделить необходимый частотный (амплитудный) интервал, как это показано на рис. 2.7. Возврат к полномасштабной сетке координат можно осуществить следующим образом: подвести курсор мышки к соответствующей масштабной линейке, нажать правую кнопку мышки и перевести курсор на появившуюся на линейке команду Zoom Out Full.

Рис. 2.7. Масштабирование частотного диапазона 1000…4000 Гц окна спектрального анализа.

Вид увеличенного сегмента спектра сигнала (частотный диапазон 1000…4000 Гц) представлен на рис. 2.8. Уточненные значения частоты и амплитуды спектральной составляющей сигнала отображены в левом нижнем углу окна анализа.

Рис. 2.7. Увеличенный сегмент главного окна спектрального анализа: 1 – измеряемая спектральная составляющая сигнала, 2 –кнопки сохранения текущего спектра сигнала в выбранном цвете (кнопка 1 – зеленый).

В правом верхнем углу (позиция 2 на рис. 2.7) находятся четыре кнопки сохранения текущего спектра сигнала в соответствующей цветовой гамме (например, кнопка 1 - зеленый цвет, на рис. 2.7).

В одном окне спектрального анализа можно отобразить до четырех спектров различных сигналов или сегментов одного сигнала (включая усредненный спектр), как это показано на рис. 2.8.

Рис. 2.7. Увеличенный сегмент главного окна спектрального анализа с тремя различными (зеленый, красный, синий) текущими спектрами речевого сигнала (в моменты времени t₁, t₂, t₃).

При сравнительном анализе разных сигналов необходимо чтобы они были приведены к единому формату частоты дискретизации (Гц) и разрешению (бит).