Pegelkorrektur bei FFT stimmt nicht

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dampfnudl

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Verfasst am: 18.02.2018, 11:45 Titel: Pegelkorrektur bei FFT stimmt nicht

Hallo Zusammen,

ich habe ein Problem bei der richtigen Korrektur der Pegelwerte einer FFT.
Ich habe das kleine Beispiel unten programmiert um meine Funktion zu überprüfen, aber das Ergebnis stimmt leider nicht so ganz.
Ich verwende einen Sinus mit 1000 Hz und bringe den auf einen RMS-Wert von 60 dB. Anschließend wende ich die FFT an und will im Frequenzspektrum bei 1000 Hz einen Pegel von 60 dB erzielen. Ich bekomme aber komischerweise einen Wert von 63 dB, obwohl ich Samplingrate und Fensterlänge genau so gewählt habe, dass die Auflösung so abgestimmt ist, dass nur ein Bin einen Ausschlag hat.

Ich verstehe nicht so ganz, wo das Problem liegt. Ich würde mich freuen, wenn mir jemand auf die Sprünge helfen könnte.

Code:

clear all
close all

tend=1;
fs = 32768; % Samplingfrequenz
t = 0:1/fs:tend; % Zeitvektor
At = 0.02; % Amplitude in Pa (60dB=0,02 Pa)
ft = 1000; % Frequenz
N = 8192; % Länge für FFT
dfs = fs/N; % Frequenzauflösung

% Sinus erzeugen
signal = sin(2*pi*ft*t);
signal_rms = rms(signal);

% passend skalieren um 60 dB RMS zu bekommen
signal = signal.*(At/signal_rms);

% Begrenzung für fft:
signal=signal(1:8192);

% Berechnung der FFT
% ------------------

H = fft(signal, N);

Lg = abs(H);
Lg = [Lg(1)/N, Lg(2:N/2)/(N/2)]; % Skalierung
LdB = 20*log10(Lg/2e-5); % Umrechnung in dB

subplot(2,1,1)
stem(Lg)
title('Lg')
xlim([245 255])
grid

subplot(2,1,2)
stem(LdB)
title('LdB')
ylim([0 65])
xlim([245 255])
grid

Funktion ohne Link?

LObo2010

Gast


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Verfasst am: 04.05.2019, 20:32 Titel: RMS und Pegel FFT nochmal nachlesen ;-)

Hey Hey,

ich habe deine Code auf den richtigen Pegel korrigiert.

Die FFT gibt dir den maximalen Pegel, zu jeder Frequenz, für eine bestimmte Sampellänge, wider. Durch die Anwendung des RMS auf deinen Ausgangspegel erhöht sich der maximale Pegel.

Schöne Grüße und weiterhin viel Erfolg Wink

Code:

clear all
close all

tend=1;
fs = 32768; % Samplingfrequenz
t = 0:1/fs:tend; % Zeitvektor
At = 0.02; % Amplitude in Pa (60dB=0,02 Pa)
ft = 1000; % Frequenz
N = 8192; % Länge für FFT
dfs = fs/N; % Frequenzauflösung

% Sinus erzeugen
signal = At * sin(2*pi*ft*t);
% signal_rms = rms(signal);

% passend skalieren um 60 dB RMS zu bekommen
% signal = signal.*(At/signal_rms);

% Begrenzung für fft:
signal=signal(1:8192);

% Berechnung der FFT
% ------------------

H = fft(signal, N);

Lg = abs(H);
Lg = [Lg(1)/N, Lg(2:N/2)/(N/2)]; % Skalierung
LdB = 20*log10(Lg/2e-5); % Umrechnung in dB

subplot(2,1,1)
stem(Lg)
title('Lg')
xlim([245 255])
grid

subplot(2,1,2)
stem(LdB)
title('LdB')
ylim([0 65])
xlim([245 255])
grid

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