🌐 フーリエ変換ビジュアライザ

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変数は t。周波数は Hz(cos(2*pi*f0*t) が周波数 f0)。時間窓を N 点でサンプリングして DFT、上位 K 個の成分を逆変換で足し合わせて合成します。K を増やすほど合成波が目標 f(t) に一致します。

合成 ← 周波数成分を足し合わせる(灰=目標 f(t)/青=K成分の合成波)

分解 → 周波数スペクトル |F(ν)|(赤=合成に使用中の成分)

数式(フーリエ変換)

$$ F(\nu)=\int_{-\infty}^{\infty} f(t)\,e^{-2\pi i \nu t}\,dt \qquad f(t)=\int_{-\infty}^{\infty} F(\nu)\,e^{\,2\pi i \nu t}\,d\nu $$ $$ X_k=\sum_{n=0}^{N-1} x_n\,e^{-2\pi i\,kn/N},\qquad x_n=\frac{1}{N}\sum_{k=0}^{N-1} X_k\,e^{\,2\pi i\,kn/N} $$

左の式が分解(変換)、右の式が合成(逆変換)。このページの青い波は、逆変換の和を 振幅上位 K 項だけで計算したものです。角周波数なら \(F(\omega)=\int f(t)e^{-i\omega t}dt\)(ω = 2πν)。