taajuussisältö

Taajuussisältö kuvaa signaalin sisältämien taajuuksien jakaumaa. Se kertoo, millä taajuuksilla signaalissa on energiaa ja kuinka voimakkaasti ne esiintyvät. Taajuussisällön selvittämiseksi signaali muunnetaan ajasta taajuuteen Fourier’n muunnoksella (DFT/FFT). Tuloksena saadaan taajuuskomponenttien kompleksi summa X(f) (tai X[k]), jonka magnitudinen |X(f)| määrittelee amplitudin kullekin taajuudelle ja jonka vaihe φ(f) kertoo komponenttien vaihe-eron. Taajuusakseli on yleensä sidoksissa näytteenottotaajuuteen fs; diskreetissä tapauksessa taajuudet ovat noin fs/N erikokoisia pisteitä.

Power-spectraali P(f) = |X(f)|^2 kuvaa signaalin tehoja taajuuksittain. Jos signaali on ajallinen ja taajuudet voivat muuttua ajan myötä, käytetään aika-taajuusanalyysiä kuten STFT:n avulla muodostettua spektrogrammia, joka näyttää taajuussisällön ajan funktiona. Wavelet-analyysi on vaihtoehto, joka voi tarjota erilaista aikahaarukkaa ja pienempää taajuusresoluutioita joidenkin signaalien kohdalla.

Taajuussisällön ymmärtäminen on keskeistä monilla aloilla: suodatus suunnittelee tietyn taajuusalueen komponentteja vahvistamaan tai vaimentamaan, äänenkäsittely ja akustiikka sekä mittaus- ja diagnostiikkatekniikat. Esimerkiksi puheessa ja musiikissa on erilainen taajuussisältö, ja taajuusanalyysi mahdollistaa näiden ominaisuuksien tarkastelun sekä informaation tiivistämisen ja käsittelyn.