Matplotlib频谱图强度图例（颜色条）

Question

Matplotlib频谱图强度图例（颜色条）

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我正在使用matplotlib的specgram函数生成一个频谱图。我尝试在频谱图旁边添加一个颜色条，以指示dB到颜色的映射关系。但是，颜色条显示的dB值似乎不正确。也许我没有正确地生成颜色条？或者我需要传递一些参数给specgram函数？我所生成的信号是32Khz采样率下的1Khz、2Vpp正弦信号。我预期，在频谱图上深红色峰值对应0dB（意味着+1V是我的参考）。有人知道我的方法有什么问题吗？

def plot_specgram(data, title='', x_label='', y_label='', fig_size=None):
    fig = plt.figure()
    if fig_size != None:
        fig.set_size_inches(fig_size[0], fig_size[1])
    ax = fig.add_subplot(111)
    ax.set_title(title)
    ax.set_xlabel(x_label)
    ax.set_ylabel(y_label)
    pxx,  freq, t, cax = plt.specgram(data, Fs=32000)
    fig.colorbar(cax).set_label('Intensity [dB]')

plot_specgram(a,title='Spectrogram', x_label='time (in seconds)', y_label='frequency', fig_size=(14,8))

这是我得到的结果频谱图：

结果图

- brandon kinman

从色图中看，深红色似乎对应于0。只是0没有显示出来... 0db（深红色）对应于1kHz的峰值光谱成分... 蓝色，如预期的那样，具有较低的强度值（<<0），因为它们只是由于采样而产生的伪像... 我坦率地说，我没有看到你的代码/图表有任何问题... - Raghav RV

实际上，可能你看到的是一个窗口函数的结果，而你没有考虑到它。我很确定 specgram 的默认窗口函数是一个汉宁窗口，这可能会影响你对缩放的期望。 - Ajean

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- oystein · Accepted Answer

首先，请提供您的a向量，因为它似乎具有某种谐波。

这有点试错，但这似乎会产生正确的缩放：

NFFT = 256
ax.specgram(x/(NFFT/2), NFFT=NFFT, Fs=fs, mode='magnitude', window=plt.window_none)

使用窗口似乎会损失约一半的峰值功率，当然您可以进行调整。

以下是一个完整的示例，我将动态范围限制为40dB（例如，如果您想隐藏小东西）。

import numpy as np
import pylab as plt

# generate a 1kHz sine wave
fs = 32e3
t = np.arange(0, 15, 1.0/fs)
f0 = 1e3
A = 1
x = A*np.sin(2*np.pi*f0*t)

fig, ax = plt.subplots()
cmap = plt.get_cmap('viridis')
vmin = 20*np.log10(np.max(x)) - 40  # hide anything below -40 dBc
cmap.set_under(color='k', alpha=None)

NFFT = 256
pxx,  freq, t, cax = ax.specgram(x/(NFFT/2), Fs=fs, mode='magnitude',
                                 NFFT=NFFT, noverlap=NFFT/2,
                                 vmin=vmin, cmap=cmap,
                                 window=plt.window_none)
fig.colorbar(cax)

print np.max(pxx) # should match A