UK 
EnglishТипова
Polski📻 Спектральний Аналіз
ШПФ, спектрограма, STFT та аналіз сигналів у частотній області.
Про цю симуляцію
Цей інструмент будує сигнал з регульованих гармонік, додає опціональний шум і пропускає його через ШПФ (FFT) за алгоритмом Кулі-Тьюкі (radix-2), щоб одночасно показати часову форму хвилі, спектр амплітуди/фази та спектрограму з ковзним вікном. Перемикання вікна аналізу (прямокутне, Ханна, Хеммінга, Блекмана) або розміру ШПФ дозволяє відчути компроміс між частотною роздільною здатністю та спектральним витоком у реальному часі.
🔬 Що показано
Складена форма хвилі, побудована з вашого списку гармонік, перетворюється у спектр частотної області за допомогою ШПФ, а також будується спектрограма, що відстежує, як цей спектр змінюється з часом, за допомогою короткочасного перетворення Фур'є (STFT).
🎮 Як користуватись
Додавайте або видаляйте гармоніки, перетягуйте повзунки Розмір ШПФ і Рівень шуму, вмикайте «Показати спектр фази» або «Спектральну густину потужності», а також обирайте функцію вікна у випадному списку Вікно, щоб порівняти поведінку витоку.
💡 Чи знали ви?
Алгоритм ШПФ Кулі-Тьюкі обчислює 1024-точкове перетворення приблизно за 10 000 операцій замість близько мільйона, необхідних для наївного ДПФ — той самий трюк, який ваш телефон використовує для відображення аудіоспектра в реальному часі.
Часті питання
Що насправді змінює керування Розміром ШПФ?
Воно задає, скільки відліків аналізується за одне перетворення (від 256 до кількох тисяч). Більші розміри дають точнішу частотну роздільну здатність (менший Δf), але розмивають швидкі зміни в часовій області, тому панель статистики поруч показує Δf у Гц.
Чому зміна функції вікна змінює форму спектра?
Кожне вікно по-різному згладжує краї сигналу. Прямокутне дає найгостріші піки, але найгірший витік; Ханна і Хеммінга згладжують краї для меншого витоку ціною трохи ширшої головної пелюстки; Блекмана пригнічує витік ще більше, але розширює піки ще сильніше.
Що показує спектрограма, чого не показує графік ШПФ?
Графік ШПФ — це єдиний знімок частотного вмісту. Спектрограма багаторазово виконує ШПФ на перекривних часових зрізах (STFT) і накладає результати як теплову карту час-частота, показуючи, як спектр змінюється з часом.
Як додавання шуму впливає на показник SNR?
Повзунок Рівень шуму домішує випадкові відліки до сигналу перед аналізом. Панель статистики Співвідношення сигнал/шум (SNR) показує в децибелах, наскільки гармонічний вміст усе ще домінує над рівнем шуму — вищі рівні шуму знижують це значення.
Що перевіряє статистика «Parseval err»?
Теорема Парсеваля стверджує, що повна енергія сигналу, обчислена в часовій області, має дорівнювати повній енергії, обчисленій у частотній області. Цей показник — числова розбіжність між ними, яка має залишатися близькою до нуля і підтверджує енергетичну узгодженість реалізації ШПФ.