Что такое частотный блок?

16

Я занимаюсь исследованием метода FFT, и термин, который всегда встречается, - это «частотный блок». Из того, что я понимаю, это как-то связано с полосой, созданной вокруг частоты данной синусоиды, но я не могу понять, как именно. Я также выяснил, как перейти от данного бина к соответствующей частоте, но до сих пор не знал, что такое бина частоты.

JonTrav1
источник

Ответы:

10

е-Jωе-J2πК/N
N

NTчасбяNзнак равноN*saмпLеFреQNUм(DFTпояNTs)
Rithesh
источник
5
Какие частоты каждый бин тогда представляет? например, если приведенная выше формула соответствует 1000 Гц для ячейки (предположим, что она составляет 1 Гц), то соответствует ли ячейка от 1000 000 до 1000,999 или центрирована - например, от 999,5 до 1000,5?
Роджер Биннс
1
Проверьте ответ на этот вопрос stackoverflow.com/questions/10754549/… . Каждый бин имеет ширину SAMPLE_RATE / NUM_POINTS (Гц). И это центр бункера, так что его диапазон составляет половину корзины до половины корзины после центра. Также проверьте этот en.wikipedia.org/wiki/Histogram , там есть некоторое объяснение термина 'bin'.
смертный
9

[еL,ечас]оси частот, которые «собирают» амплитуду, величину или энергию из небольшого диапазона частот, часто в результате анализа Фурье. Из-за дискретизации данных (возможно, из-за выборки), как правило, невозможно назначить точную амплитуду каждой частоте на реальной оси. Частотный интервал может быть получен, например, из частоты дискретизации и разрешения преобразования Фурье. Однако часть вычисленной амплитуды может быть отнесена к частотам фактического сигнала, которые не содержатся в диапазоне бина. Термины, связанные с этим явлением, могут быть утечкой, смазыванием, наложением псевдонимов, окном и зависеть от инструментов, используемых для получения этой амплитуды. Пример демонстрируется на следующем рисунке: чистый синус отбирается и анализируется через прямоугольное окно.

БПФ чистого синуса

[еL,ечас]еL+ечас2еL

Подобные понятия можно найти в бинах вероятности.

Лоран Дюваль
источник
5

БПФ является методом вычисления ДПФ. А ДПФ - это преобразование вектора конечной длины, которое дает одинаковое конечное число результатов. Однако диапазон частот синусоиды, которая может быть оконной до конечной длины для подачи в БПФ, бесконечен. Таким образом, каждый элемент вектора результата БПФ преимущественно связан с небольшим сегментом этого частотного континуума, а не с точкой (центральная частота элемента БПФ).

Иногда контейнеры идеализируются как прямоугольные фильтры фиксированной ширины. Но фактическая форма каждого результирующего бункера FFT - это не прямоугольное ведро, а либо Sinc-форма, либо форма, подобная преобразованию любой непрямоугольной оконной функции, которая была дополнительно применена. Обратите внимание, что эти результирующие ячейки могут быть больше по объему, чем расстояние между ячейками БПФ, с хвостами (полосой задержек), которые тянутся по всей ширине результата. Эти хвосты иногда называют «утечкой».

hotpaw2
источник
Я не понимаю ваш второй абзац. Пожалуйста, уточните разницу, если таковая имеется, между «частотным бином» и одним из элементов массива, возвращаемых из БПФ.
user5108_Dan
Элемент массива результатов FFT является сводкой спектрального содержимого соответствующего бина. Также корреляция с базисным вектором, связанным с этим элементом.
hotpaw2
Оконные чистые синусоиды внутри бина обычно имеют более высокую корреляцию с базисным вектором, чем вещи снаружи (хотя это зависит от примененного окна).
hotpaw2
0

Хорошая информация здесь .

Исходя из этого и знания сэмплированного звука, максимальная частота в бинах не может превышать половины частоты дискретизации (в Гц). Кроме того, согласно этому стековому диалогу , 0 - это самая низкая частота бина (или компонент постоянного тока). Первая ссылка также подробно описывает утечку и компенсацию за это.

Джон Мерс
источник