Zeitbereichs-Wellenform

Spektrogramm (STFT)

Zeit (s) Frequenz (Hz)

Energiedichte-Legende

0 dB -80 dB
Signallänge --
STFT-Frames --
Frequenzbins --
Freq-Auflösung --
Zeitauflösung --
Überlappung --

Spektrogramme Verstehen

Was ist ein Spektrogramm?

Ein Spektrogramm ist eine visuelle Darstellung des Frequenzspektrums eines Signals über die Zeit, berechnet durch STFT.

Zeit-Frequenz-Auflösungskompromiss

Die Fenstergröße steuert den Kompromiss zwischen Zeit- und Frequenzauflösung.

Fensterfunktionen und Spektrale Leckage

Diskontinuitäten an den Rändern verursachen spektrale Leckage. Fensterfunktionen reduzieren diesen Effekt.

Anwendungen

Spracherkennung: Spektrogramme zeigen Formantmuster.
Musikanalyse: Instrumente und Noten identifizieren.
Seismologie: Seismische Wellen analysieren.
Radar und Sonar: Ziele durch Doppler-Effekt erkennen.
Medizinische Diagnostik: EEG- und Ultraschallsignale analysieren.

STFT Mathematische Definition

STFT{x[n]}(m, k) = SUM(n=0 to N-1) x[n + mH] w[n] e^(-j2pi kn/N)

Wobei x[n] das Signal, w[n] die Fensterfunktion, N die Fenstergröße, H die Sprunggröße, m der Frame-Index und k der Frequenzbin-Index.

Anleitung

  1. Wählen Sie einen Signaltyp.
  2. Oder laden Sie eine Audiodatei.
  3. Passen Sie die STFT-Parameter an.
  4. Wählen Sie Farbabbildung und Skala.
  5. Bewegen Sie die Maus über das Spektrogramm.