Passo 3- Analisi spettrale

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Passo 3- Analisi spettrale

In questo passo del tutorial vedremo come ottenere una curva del rapporto spettrale H/V medio sufficientemente rappresentativa della registrazione.

 

E' possibile caricare il file "Step_2" all'interno della cartella del tutorial, contenente i dati necessari a procedere da questo punto del tutorial in avanti.

 

 

1. Si clicca innanzi tutto sul Tab denominato "Analisi spettrale" come indicato nella seguente figura

 

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2. Stabiliamo la banda di frequenza da analizzare fissando i valori della sezione denominata "Banda Frequenza". Impostiamo il valore della frequenza minima a 0.1 Hz, ed il passo a 0.1 Hz come riportato nell'immagine sottostante

 

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3. Nella parte destra della finestra dell'applicazione, saranno cambiati anche i grafici. In particolare il grafico del rapporto spettrale H/V avrà il seguente aspetto:

 

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4. L'ellisse di colore rosso nella precedente immagine, contorna una zona del rapporto spettrale H/V medio con una eccessiva deviazione standard, rappresentata dalle curve in colore blu. Al fine di ottenere un buon risultato, è necessario ridurre l'ampiezza dello spazio compreso tra le due curve blu della deviazione standard. Per fare ciò possiamo sfruttare la mappa della stazionarietà che ci permette di distinguere quegli spettri che hanno forti componenti nelle frequenze dove la deviazione standard è eccessiva, in quanto la mappa della stazionarietà raccoglie tutti i rapporti spettrali di ciascuna finestra selezionata nella precedente fase dell'analisi.

 

 

5. Prima di scartare le finestre che generano una eccessiva deviazione standard, è possibile modificare il tipo di lisciamento da adottare per le curve spettrali. Nella sezione denominata "Lisciamento" è possibile infatti optare fra più possibilità. Ai soli fini del tutorial impostiamo il tipo di lisciamento secondo Konno & Ohmachi come nella seguente figura

 

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Premendo il pulsante "Aggiorna" si otterrà il seguente grafico del rapporto spettrale:

 

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Dall'immagine sopra è possibile cogliere come la modifica del tipo di lisciamento influenzi l'andamento della curva del rapporto spettrale medio e della sua deviazione standard, pur lasciandone inalterato il contenuto. Infatti il picco della curva rimane pressoché alla stessa frequenza.

Per ulteriori informazioni riguardanti i tipi di lisciamento ed i loro parametri vedere la relativa sezione del presente manuale.

 

6. Riportiamo ora il tipo di lisciamento a "Triangolare proporzionale" lasciando la percentuale di lisciamento al 10 %, e premiamo aggiorna per tornare alle condizioni precedenti.

 

7. Andiamo a modificare il tipo di somma direzionale, e da "media aritmetica" la cambiamo in "media geometrica" come indicato nella seguente figura

 

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8. Premendo il pulsante "Aggiorna", il grafico del rapporto spettrale H/V medio cambia assumendo la seguente forma:

 

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E' possibile notare che per questo caso la differenza sostanziale risiede nell'aumento delle ordinate della curva. Per maggiori dettagli sulle tipologie di somme direzionali vedere la relativa sezione del presente manuale.

 

9. Osserviamo ora la mappa della stazionarietà:

 

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Questa mappa ci fornisce delle utili informazioni per distinguere quali finestre debba essere escluse dall'analisi. Nell'immagine sopra sono stati evidenziati gli spettri di quelle finestre che hanno una grossa componente nelle frequenze dove la deviazione standard è elevata. E' possibile distinguere tali finestre dal fatto che hanno dei "quadratini" rossi e gialli alle suddette frequenze. Per escludere tali finestre è possibile cliccare sulla mappa in corrispondenza di tali "quadratini". Questo comporterà la selezione della relativa finestra all'interno della tabella della sezione "Selezione"

 

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10. Togliendo il segno di spunta nella colonna "Selezionato" della riga associata allo spettro da escludere e premendo "Aggiorna", tale finestra non verrà considerata nella generazione della curva del rapporto spettrale H/V. Ripetendo l'operazione per tutte le finestre evidenziate nella precedente mappa della stazionarietà si ottiene il seguente risultato:

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Come si può ben vedere, l'ampiezza del corridoio individuato dalle due curve blu della deviazione standard evidenziato nelle precedenti immagini è diminuito sensibilmente. Il rapporto spettrale che così si ricava può essere ritenuto quindi valido ovvero significativo per la registrazione.

 

11. Nella parte in basso a sinistra della finestra dell'applicazione, è possibile leggere la frequenza in cui è localizzato il picco della curva del rapporto spettrale H/V medio con la sua incertezza come nella figura sottostante:

 

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