使用 FFT/STFT 绘制频谱分析会导致伪影

Question

我正在尝试使用 FFT 在其频域中简单地显示 WAV 文件。我尝试通过设置窗口大小等的短时傅里叶变换来完成此操作。

通过在 JFrame 上绘制像素来处理输出（振幅越高，点越亮），我知道这是非常基本的。

我尝试绘制的信号是 10 秒内从 1000Hz 到 10000Hz 的啁啾，采样率为 44100Hz。输出应如下所示：

Chirp-Signal

但是我的输出看起来像这样：

Chirp-Signal with artifacts

这是正确的.. 但正如您所见，存在某种噪音模式。似乎不是随机的。 尝试过的一件事是简单地降低像素的增益，但解决的效果很差：

Chirp-Signal with reduced gain

我使用了来自 here 的 Hann-Filter。

也许我尝试这样做的方式有问题。所以请让我简单解释一下： 我有一个 WAV 文件 - 我删除了标题以获取数据部分。一个 44100Hz 的 10 秒长信号应该给我 441000 个样本。 我以 2048 个样本的大小和一个 256 个样本的窗口步长读取了带有块的数组。 每一步都将通过 Hann 滤波器，然后是 FFT，FFT 被添加到像素阵列中，然后被绘制。

通过屏幕截图可以看出我遗漏了什么明显的东西吗？ 我用的 FFT 算法是不是“不够好”？

如果您提供更多信息或者我的解释不够好，请告诉我。提前谢谢你

Answer 1

您的对比度太高，或者颜色映射范围太宽。尝试重新调整和提高映射到黑色的最低 FFT 幅度，并降低 FFT 输出的增益，以便更少的映射到白色。这将消除数字和量化噪声（四舍五入等），并将一些过曝的白电平带回绘图中的灰度范围。