Спектрограмма
-
Определение и применение спектрограмм
- Спектрограмма — визуальное представление спектра частот сигнала, изменяющегося со временем.
- Используется в музыке, лингвистике, гидролокации, радаре, обработке речи, сейсмологии, орнитологии и других областях.
- Применяется для фонетической идентификации слов и анализа криков животных.
-
Методы создания спектрограмм
- Создаются оптическим спектрометром, набором полосовых фильтров, преобразованием Фурье или вейвлет-преобразованием.
- Обычно изображаются в виде тепловой карты с изменением цвета или яркости.
-
Форматы и вариации
- Распространенный формат — график с двумя геометрическими измерениями: время и частота.
- Оси частоты и амплитуды могут быть линейными или логарифмическими.
- Звук обычно представлен логарифмической осью амплитуды, частота — линейной.
-
Примеры спектрограмм
- Спектрограммы скрипки, мужского голоса, дельфинов, FM-сигнала, телевизионного сигнала, синиц, гравитационной волны, свистящих нот, экологического звукового ландшафта.
-
Ограничения и повторный синтез
- Спектрограмма не содержит информации о фазе сигнала.
- Невозможно обратить процесс вспять и сгенерировать исходный сигнал.
- В спектрограмме есть информация о фазе в виде временной задержки.
-
Приложения спектрограмм
- Изучение криков птиц и звуков животных.
- Преодоление речевого дефицита и обучение речи.
- Синтез речи с использованием методов глубокого обучения.
- Скрытие изображений в аудиозаписи.
- Анализ результатов прохождения тестового сигнала через сигнальный процессор.
- Разработка радиочастотных и микроволновых систем.
- Мониторинг сейсмических станций.
- Распознавание речи с рекуррентными нейронными сетями.
- Анализ вибрационных сигналов.
- Анализ речи в кохлеарных имплантатах и распознавание фонем.
- Анализ ЭКГ-сигналов.
- Интерпретация температуры краски и состояния грудной клетки.
-
Анализ Фурье для вычисления периодичности
- Применяется для равномерно распределенных данных
- Позволяет вычислить периодичность в данных
-
Обобщенная спектрограмма
- Используется для анализа данных с неравномерным распределением
- Метод наименьших квадратов для вычисления периодичности
-
Список необъяснимых звуков
- Включает различные необъяснимые звуки
- Примеры включают призрачную музыку и спектрометр
-
Способ переназначения
- Позволяет переназначать звуки на спектрограмме
- Пример: генерация последовательности звуковых сигналов, спектрограмма которой соответствует произвольному тексту
-
Призрачная музыка
- Включает необъяснимые звуки, связанные с призрачной музыкой
- Примеры включают спектрометр и стробоскопический тюнер
-
Форма волны
- Включает различные формы волн, такие как синусоида и косинусоида
- Примеры включают рекомендации и внешние ссылки
-
История создания спектрограмм
- Описывает развитие спектрограмм и приборостроения
- Включает статью о разработке программной спектрограммы
-
Как идентифицировать слова на спектрограмме
- Включает ежемесячную публикацию профессора лингвистики «Таинственная спектрограмма»
- Описывает методы идентификации слов на спектрограмме
-
Бесплатная программа Sonogram Visible Speech
- Лицензия GPL
- Генерирует спектрограммы сигнальных файлов