📈信号処理

信号を扱う工学分野.

信号（光・音声・画像信号など）を数理手法で処理（分析・加工）する学問・技術の総称.

信号生成

信号解析

• 🔍時系列データ分析

📈フーリエ変換

波を「成分」に分解する方法

• 合算された波形を元となるそれぞれの周波数の正弦波に分解する方法

周波数分析

📈フィルタリング

ノイズ除去

📈逆フーリエ変換

🚦信号/Signal

signal. 音・光・色・動き・形などを通じて「何かしらの意味を伝送すること」

💿メディアの中を伝わる物理的波形.

🐥Glossary

📊振幅/Amplitude

📊デシベル/dB

一般的に、対数をとって10倍した変換. これで扱いやすくなる.

📊周波数/Frequencey

📊ヘルツ/Hz

Hertz. 周波数. 高低.

📊スペクトル/Spectrum

複雑な情報や信号をその成分に分解し、成分ごとの大小に従って配列したもののこと

• 分野ごとに定義がことなるが分光スペクトルとその派生を示すことが多い.
• 連続した範囲やスケールを示す（心理学、音楽）
• cf. 📝モード/Mode

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• スペクトル - Wikipedia
• スペクトル密度 - Wikipedia

📝ダイナミックレンジ

識別可能な信号の最大値と最小値の比率. 信号の情報量を表すアナログ指標のひとつ.

🔍周波数解析

• 🔍PSD解析

🔍PSD解析

パワースペクトラム解析

• 時系列の周波数を分析するための代表的手法.
• どの周波数帯が優勢になっているか
• 🧠脳波解析で頻出

🎵周波数スペクトル

音における📝スペクトル.

📊PSD

パワースペクトル密度. 異なる周波数における信号のパワー分布.

パワースペクトルを計算するはPSDのことが多い.

• PowerSpectrum: 周波数ごとの強度そのもの(μV²)
• PSD: 1Hzあたりで正規化したもの(μV²/Hz)

バンドパワー

• PSDをある帯域（例：8–12Hz）で積分した結果
• PSDを集約して特徴量にしたもの

バンドパワーグラフ

• 縦軸: Bandpower(μV²)
• 横軸: 周波数

PSDグラフ

• 縦軸: PSD
  • 線形スケール[uV2/Hz]: 臨床・研究の標準.
  • 対数スケール[dB]: 見やすさ、プレゼン用
• 横軸: 周波数

📈スペクトログラム

スペクトルが時間方向に並んだグラフ.

応用

• 🎓生体信号処理
• 🎵音響信号処理

関連分野

• 🎓情報理論

🎓アナログ信号処理

🎓デジタル信号処理/DSP

Digital Signal Processing(DSP).

デジタル信号を対象とした信号処理(デジタル信号処理 - Wikipedia).

• アナログ信号をデジタル信号に変換し
• デジタル領域で処理・加工を行い
• その後アナログ信号に変換する

変換

• AD変換: アナログ信号をデジタル信号に変換
• DA変換: デジタル信号をアナログ信号に変換

📡サンプリング処理

アナログからデジタルへの変換技術. Analog to Digital conversion process.

word length

• bit: 0/1
• word: bitの集合. 2進数, 3進数的なやつ.
  • 1 bit word 0/1
  • 2 bit word 00/01/10/11
  • CD: 16bit word
• fps: 動画の例：映画は1秒間に24コマ（24 fps）
• Hz: 脳波

📊サンプリング周波数

サンプルレート、サンプリングレート、サンプリング周波数.

音声等のアナログ波形をデジタルデータにするために必要な処理である標本化（サンプリング）において、単位時間あたりに標本を採る頻度(Wikipedia)

「1秒間に何回データを記録するか」という頻度

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サンプリング周波数 - Wikipedia

📊ビット深度

サンプルあたりの情報量.

📊ビットレート

📊サンプルレートとビット深度を合わせた値.

👉Related

• 🎓電子工学