scipy.signal.

check_NOLA#

scipy.signal.check_NOLA(window, nperseg, noverlap, tol=1e-10)[Quelle]#

Prüft, ob die Nonzero Overlap Add (NOLA) Bedingung erfüllt ist.

Parameter:

windowstr oder Tupel oder Array-ähnlich: Das gewünschte Fenster. Wenn window ein String oder Tupel ist, wird es an get_window übergeben, um die Fensterwerte zu erzeugen, die standardmäßig DFT-symmetrisch sind. Siehe get_window für eine Liste von Fenstern und erforderliche Parameter. Wenn window Array-ähnlich ist, wird es direkt als Fenster verwendet und seine Länge muss nperseg entsprechen.
npersegint: Länge jedes Segments.
noverlapint: Anzahl der Punkte, die zwischen den Segmenten überlappen.
tolfloat, optional: Die zulässige Abweichung der gewichteten Summe eines Bins vom Median-Bin-Summe.

Rückgabe:

verdictbool: True, wenn die gewählte Kombination die NOLA-Bedingung innerhalb von tol erfüllt, False andernfalls.

Siehe auch

check_COLA: Prüft, ob die Constant OverLap Add (COLA) Bedingung erfüllt ist.
stft: Kurzzeit-Fourier-Transformation
istft: Inverse Kurzzeit-Fourier-Transformation

Hinweise

Damit die Inversion einer STFT über die inverse STFT in istft möglich ist, muss die Signal-Fensterung der Bedingung „nonzero overlap add“ (NOLA) gehorchen.

\[\sum_{t}w^{2}[n-tH] \ne 0\]

für alle \(n\), wobei \(w\) die Fensterfunktion, \(t\) der Rahmenindex und \(H\) die Schrittweite (\(H\) = nperseg - noverlap) ist.

Dies stellt sicher, dass die Normierungsfaktoren im Nenner der Overlap-Add-Inversionsgleichung nicht Null sind. Nur sehr pathologische Fenster werden die NOLA-Bedingung nicht erfüllen.

Hinzugefügt in Version 1.2.0.

Referenzen

[1]

Julius O. Smith III, „Spectral Audio Signal Processing“, W3K Publishing, 2011, ISBN 978-0-9745607-3-1.

[2]

G. Heinzel, A. Ruediger und R. Schilling, „Spectrum and spectral density estimation by the Discrete Fourier transform (DFT), including a comprehensive list of window functions and some new at-top windows“, 2002, http://hdl.handle.net/11858/00-001M-0000-0013-557A-5

Beispiele

>>> import numpy as np
>>> from scipy import signal

NOLA-Bedingung für rechteckiges Fenster mit 75 % (3/4) Überlappung bestätigen.

>>> signal.check_NOLA(signal.windows.boxcar(100), 100, 75)
True

NOLA gilt auch für 25 % (1/4) Überlappung.

>>> signal.check_NOLA(signal.windows.boxcar(100), 100, 25)
True

Das „symmetrische“ Hann-Fenster (für Filterdesign) ist ebenfalls NOLA-konform.

>>> signal.check_NOLA(signal.windows.hann(120, sym=True), 120, 60)
True

Solange es eine Überlappung gibt, ist ein sehr pathologisches Fenster erforderlich, um NOLA zu verletzen.

>>> w = np.ones(64, dtype="float")
>>> w[::2] = 0
>>> signal.check_NOLA(w, 64, 32)
False

Wenn nicht genügend Überlappung vorhanden ist, funktioniert ein Fenster mit Nullen an den Enden nicht.

>>> signal.check_NOLA(signal.windows.hann(64), 64, 0)
False
>>> signal.check_NOLA(signal.windows.hann(64), 64, 1)
False
>>> signal.check_NOLA(signal.windows.hann(64), 64, 2)
True