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FFT Analyse Wave - Spectrogramm
 

ralph522

Gast

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     Beitrag Verfasst am: 29.01.2012, 14:16     Titel: FFT Analyse Wave - Spectrogramm
  Antworten mit Zitat      
Hallo Zusammen,

ich muss zuerst zugeben ich bin absoluter Neuling in Sachen Matlab.
Ich möchte eine Frequenzanalyse eines Audiosignals durchführen (Wave).
Das Einlesen der Datei habe ich hinbekommen und auch die Durchführung der FFT, glaube ich....
Aber wie bringe ich die Überlappung der Fenster mit ein?

Bei der Auswertung tue ich mich aber schwer. Das Spectrum und das Signal scheinen zu funktionieren. Aber beim Spectrogramm weis ich nicht wirkich was ich bei der Z-Komponente eingeben soll.
Auch beim Spectrum ist es mir nich ganz Klar wie die Y-Achse die Magnitude erstellt wird. Mir wäre dort eine Amplitude in Db lieber?

Wäre Super wenn ihr mir ein paar Hilfestellungen geben könntet.

Danke Gruß Ralph

Code:
% Programm

[x,fs]=wavread('500hzleft');
Y=fft(x.*hanning(length(265)));    %FFT - mit Hanning-Fensterfunktion


%Grafikauswertung
%Signal
figure(1);
t=(0:length(x)-1)/fs;        % Zeit
plot(t,x,'k')
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');
%Spectrum
figure(2);
hz=800*length(Y)/fs;
f=(0:hz)*fs/length(Y);
plot(f,(abs(Y(1:length(f)))+eps),'k');
xlabel('Frequenz (Hz)');
ylabel('Magnitude (dB)');
%Spectrogramm
figure(3);
imagesc(t,f,20*log10(Y))
axis xy, colormap(jet);
colorbar;
ylabel('Frequenz [Hz]');
xlabel('Zeit [s]');  


500hzleft.rar
 Beschreibung:

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 Dateiname:  500hzleft.rar
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DSP
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     Beitrag Verfasst am: 29.01.2012, 17:34     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Die Suche nach Spectrogramm hier im Forum hätte dir schon sehr weitergeholfen bzw. sogar fast fertigen Code geliefert Wink

Code:

signal = ;
% Abtastrate signal
Ts = ....;
% Abtastfrequenz
fs = 1/Ts;
% Nyquistfreqenz
fn = 0.5*fs;
% Anzahl Messwerte
N = length(signal);  
% Auflösung des Spektrums
df_t = fs/N;

% Ist Signallänge gerade?
if mod(length(signal),2)
    n = length(signal)-1;
else
    n = length(signal);
end;
clear H_pos0;
% FFT Segmentlänge und Fensterlänge
% kleine Sgementlänge nfft -> feinere Frequenz- aber schlechte
% Zeitauflösung
nfft = N/8;
% Overlap = window_size/2
numoverlap = nfft/2;
% Hann Fenster erstellen: !!!! extra Funktion hier in der Skriptecke zu finden
win = Fenster(nfft,'hann');
% oder Matlab Funktion benutzen: Signal Processing Toolbox benötigt!!!
%win = hann(nfft);
k = fix((n-numoverlap)/(length(win)-numoverlap)) ;
H = zeros(nfft,1);
% k. Segmente der Länge nfft transformieren
m = 1;
for i=1:k
    % Fensterung mit Hann window
    signal_win = signal(m:nfft+m-1) .* win;
    H(1:nfft) = fft(signal_win, nfft);
    % Betrag bilden
    H_pos0(1:(nfft/2)+1,i) = abs(H(1:(nfft/2)+1));
    % nächstes Segement
    m = m + nfft - numoverlap;
end
 

% Auflösung des Spektrum
df=fs/nfft;
% Frequenzvektor
f = [0:nfft/2]*df;
% Zeitvektor
t = [0:k-1]*numoverlap/fs;
% Spektrogramm darstellen
figure(3);
surf(f',t,20*log10(H_pos0'+eps));
view(45,40)
colorbar;
axis xy
colormap(jet);
zlabel('Magnitude [dB]')
ylabel('Frequenz [Hz]');
xlabel('Zeit [s]');
 


Es gibt aber auch bereits eine fertige Funktion in Matlab:

Code:
doc spectrogram
% bzw. in älteren Matlabversion
doc specgram


Man benötigt dafür die Signal Processing Toolbox!
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ralph522

Gast

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     Beitrag Verfasst am: 16.02.2012, 11:40     Titel: Spektrogramm Verbesserungen
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

vielen Dank für die Anwort. Ich habe mich nun mal an der Spectrogram Funktion versucht.

Könnt ihr mir Verbesserungsvorschläge für folgendes Programm geben?
Und stimmt die Skalierung der Amplitude im Spektrogramm?
Kann man das auch für das Spektrum implementieren?

Fs = 44100
y=1058356x1 Vektor

Danke euch
Gruß Ralph

Code:

[y,fs] = wavread('dateiname');            % Laden des Signals
y(:,2)=[];                             % Verwendung nur eines Kanals

Y=fft(y);
f=(0:length(y)-1)/(length(y)/fs);
t=(0:length(y)-1)/fs;

%Grafik
figure(1);
plot(t,y,'k')
xlabel('t [s]')
ylabel('y(t)')

figure(2);
plot(f,(abs(Y)),'k')
xlabel('Frequemz [Hz]')
ylabel('y(t)')
xlim([1,800])


%Spektrogramm
figure(3);
nfft = 8196;
noverlap=floor(0.8*nfft);
[S,f,t]=specgram(y,nfft,fs,hann(nfft),noverlap);
% Berechnen Amplitude 50 dB unterhalb der maximalen
bmin=max(max(abs(S)))/fs;
imagesc(t,f,20*log10(max(abs(S),bmin)));  
colorbar;
axis xy
ylim([0,1500]);
xlabel('Time (Seconds)'); ylabel('Hz');
 
 
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