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すみません、許してください

matlab スペクトログラム をmeshで描画してみる

jp.mathworks.com

matlabにはspectrogramという関数があり,これを使うとスペクトログラムが描ける.
今回はmesh関数で同じように描けるか試してみる.




準備

% 分析する信号zを生成する

Fs = 44100;                 % サンプリング周波数(Hz)
T = 10;                     % 信号の時間長さ(秒)
N = Fs * T;                 % 信号のサンプル数

n = randn(1, N);            % N点の白色ノイズ

% 線形チャープ信号の生成
f1 = 5000;                  % 開始周波数(Hz)
f2 = 15000;                 % 終了周波数(Hz)
t = ((1:N) - 1) / Fs;       % 周期1/Fs, サンプル数Nの時間配列
s = chirp(t,f1,T,f2);       % チャープ信号の生成

% ノイズとチャープ信号を足し合わせる
SNRdB_original = snr(s,n);  % 元のSN比を求める
SNRdB = -10;                % 設定するSN比
coef = 10^((SNRdB_original - SNRdB)/20);    % SN比を調節するための係数
n = coef * n;               % ノイズパワーを調整

z = s + n;                  % チャープ信号とノイズを重畳する

分析する信号はチャープ信号に白色ノイズを重畳したものにした.




spectrogramで描画

% STFTする

Nw = 512;                   % 時間窓の長さ
Nol = round(Nw/2);          % オーバーラップ
NFFT = Nw;                  % FFT点数
spectrogram(z,Nw,Nol,NFFT,Fs,'yaxis');  % スペクトログラムを描画
caxis([-60 0]);             % レベルの範囲を指定
colormap jet;               % カラーマップを設定

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fig.spectrogramで描画したグラフ

これをmeshで再現してみる.

jp.mathworks.com




meshを使って描画(修正前)

% meshを使って描画する

[~, freq, time, ps] = spectrogram(z,Nw,Nol,NFFT,Fs,'yaxis');
psdB = 10*log10(ps);        % dBに変換
figure;                     % figureウィンドウの作成
mesh(time, freq, psdB);     % パワースペクトルを描画
caxis([-60 0]);             % レベルの範囲を指定
colormap jet;               % カラーマップを設定

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fig.meshをそのまま使ったグラフ

視点や軸ラベルが設定されていないので,これを設定する.



meshにいろいろ設定する

% meshを使って描画する(修正後)

[~, freq, time, ps] = spectrogram(z,Nw,Nol,NFFT,Fs,'yaxis');
psdB = 10*log10(ps);        % dBに変換
figure;                     % figureウィンドウの作成
freq = freq / 1000;         % HzをkHzに変換
mesh(time, freq, psdB);     % パワースペクトルを描画
caxis([-60 0]);             % レベルの範囲を指定
colormap jet;               % カラーマップを設定
view(0,90);                 % 見る角度を指定
xlabel('時間(secs)');       % X軸ラベル
ylim([0,Fs/2/1000]);        % Y軸範囲を指定(ナイキスト周波数(kHz)まで)
ylabel('周波数(kHz)');      % Y軸ラベル
h = colorbar;               % カラーバーを表示
ylabel(h, 'パワー/周波数(dB/Hz)');% カラーバーのラベル

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fig.meshで描画したグラフ(いろいろ設定後)



結果

上で貼ったグラフを再度貼り付ける.

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fig.spectrogramで描画したグラフ

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fig.meshで描画したグラフ(いろいろ設定後)



ほぼ同一のグラフを描くことができた.



色合いが若干違うのはなんだろ・・・
計算等や使っている変数が違うかもしれないので,要調査.