DXライブラリでwavファイルを再生し、
同時に離散フーリエ変換または高速フーリエ変換でスペクトラムを計算して表示するソフトを作りました。
細かいことは実はよくわからないのですが、
見ていて面白いので[要出典]よかったら遊んでみてください。
操作説明
F1:wavファイル読み込み
wavファイルしか読み込めません。
ほかのファイルを読み込んでもエラーまたは異常動作します。
F2:アルゴリズム切り替え
離散フーリエ変換と高速フーリエ変換を切り替えます。
F3:ポーズ
音声を一時停止します。
今のスペクトラムをじっくり見たい時にどうぞ。
F4:表示切替
通常表示と2倍表示を切り替えます。
通常表示:計算されたスペクトラム全体を表示
2倍表示:通常の2倍のスペクトラムを計算し、左半分のみを表示
ご意見、ご要望、不都合報告等ありましたら、遠慮なくコメントしてください。
もちろんただの感想、使用報告も大歓迎です。
離散フーリエ変換+高速フーリエ変換で遊んでみた
離散フーリエ変換+高速フーリエ変換で遊んでみた
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Re: 離散フーリエ変換+高速フーリエ変換で遊んでみた
FFTについて私はプログラムも、又その数学的な理論わかりませんが30年ぐらい前だったか、いや40年ぐらい前だったか、はじめてFFTを使ってみて驚いた経験があります。
何の参考にもなりませんが当時を思い出をコメントしてみます。
現在では普通の人はステレオなどの音響機器の周波数モニタぐらいしか思い出せないが。
当時電子計測器といえばオシロスコープ位のものしかなかった。シンクロスコープとか云ってどこがオシロと違うのかよく理解できないとき、ブラン管の波形を写真撮影していた。
そこから周波数を割り出すのは面倒であった。
当時小野測機というメーカが初めて国産のFFTを販売した。
時系列のデータが周波数領域にリアルタイムに表示されたのである。
FFT計測器はMHzオーダのもので、入力2chで100万円以上だった。
当時聞いた話ではFFTの理論は外国の数学者がアルゴリズムを提唱していたが、それの有効性を証明する機器が開発出来ず、数学者が没してから一躍、脚光を浴びたと聞いた。
研究開発の現場のデータ採集、分析に驚くほどの威力を発揮した。
何故なら、ノイズに埋もれたデータの中から真のデータが、FFTを用いて考えられないくらい正確に(勿論アナログでなくデジタルで)求められた。
データはリアルタイムもしくは、データレコーダで採取後、FFTでノイズ成分を完全に分離できる。
同期信号などで、アベレージングを掛けられるのでSN比が飛躍的に向上する。
月までの距離もFFTが無ければ正確に求まらないはず。
またノイズ成分の周波数領域がわかっている場合が多く、その周波数領域を除いて逆FFTで真の測定値が求まる。
ありとあらゆる産業機器、戦争などの兵器開発の精度が飛躍的に向上した。
例えば乗用車のガソリンエンジン変速機等は振動、騒音を測るだけで全てのギヤの歯数、ボールベアリングの玉の数の回転数の整数倍の周波数のスペクトラムが立つ。
エンジンの回転数の測定、同期させれば、どの歯車の歯が欠け損傷しているかエンジンを分解せずとも分かる。
要するにリモートセンシングの典型例。
FFTが出来なければ現在の文明社会はあり得なかったであろう。
詳しい理由、手法などは省略。
当時私たちはBASIC又はC言語で、ミニコンでソフトを組み数値解析、測定に使用していた。
当時から、いろいろソフトは発表されていた。
そしてそのソフトで解析した値と先のFFT専用機で表された数字はドンピシヤリ一致した(当たり前)
私たちがよく使ったメーカはアドバンテスト社のFFTであった(現存)。
瞬く間にMHzからGHzの製品が発売され今日に至る。
FFT専用機はアナログ回路、デジタルオシロとデータレコーダ、コンピュウータを合体されたもので数値解析の関数、ソフトウエアがすべて組み込まれており(ヒストグラム、リサージュ、伝達関数、自己相関関数、相互相関関数等等、)今ではFFTを用いたアプリケーションソフトも無数に近いものが出回っている。
光FFTも発売されているはず。
FFT一台で用を足せる。万能計測機みたいなものです。
何の参考にもなりませんが当時を思い出をコメントしてみます。
現在では普通の人はステレオなどの音響機器の周波数モニタぐらいしか思い出せないが。
当時電子計測器といえばオシロスコープ位のものしかなかった。シンクロスコープとか云ってどこがオシロと違うのかよく理解できないとき、ブラン管の波形を写真撮影していた。
そこから周波数を割り出すのは面倒であった。
当時小野測機というメーカが初めて国産のFFTを販売した。
時系列のデータが周波数領域にリアルタイムに表示されたのである。
FFT計測器はMHzオーダのもので、入力2chで100万円以上だった。
当時聞いた話ではFFTの理論は外国の数学者がアルゴリズムを提唱していたが、それの有効性を証明する機器が開発出来ず、数学者が没してから一躍、脚光を浴びたと聞いた。
研究開発の現場のデータ採集、分析に驚くほどの威力を発揮した。
何故なら、ノイズに埋もれたデータの中から真のデータが、FFTを用いて考えられないくらい正確に(勿論アナログでなくデジタルで)求められた。
データはリアルタイムもしくは、データレコーダで採取後、FFTでノイズ成分を完全に分離できる。
同期信号などで、アベレージングを掛けられるのでSN比が飛躍的に向上する。
月までの距離もFFTが無ければ正確に求まらないはず。
またノイズ成分の周波数領域がわかっている場合が多く、その周波数領域を除いて逆FFTで真の測定値が求まる。
ありとあらゆる産業機器、戦争などの兵器開発の精度が飛躍的に向上した。
例えば乗用車のガソリンエンジン変速機等は振動、騒音を測るだけで全てのギヤの歯数、ボールベアリングの玉の数の回転数の整数倍の周波数のスペクトラムが立つ。
エンジンの回転数の測定、同期させれば、どの歯車の歯が欠け損傷しているかエンジンを分解せずとも分かる。
要するにリモートセンシングの典型例。
FFTが出来なければ現在の文明社会はあり得なかったであろう。
詳しい理由、手法などは省略。
当時私たちはBASIC又はC言語で、ミニコンでソフトを組み数値解析、測定に使用していた。
当時から、いろいろソフトは発表されていた。
そしてそのソフトで解析した値と先のFFT専用機で表された数字はドンピシヤリ一致した(当たり前)
私たちがよく使ったメーカはアドバンテスト社のFFTであった(現存)。
瞬く間にMHzからGHzの製品が発売され今日に至る。
FFT専用機はアナログ回路、デジタルオシロとデータレコーダ、コンピュウータを合体されたもので数値解析の関数、ソフトウエアがすべて組み込まれており(ヒストグラム、リサージュ、伝達関数、自己相関関数、相互相関関数等等、)今ではFFTを用いたアプリケーションソフトも無数に近いものが出回っている。
光FFTも発売されているはず。
FFT一台で用を足せる。万能計測機みたいなものです。