正答4
解説
正解は4です。
短時間フーリエ変換は、音声を短い時間窓で区切ってスペクトルを求める方法です。
時間窓の長さによって、時間と周波数の細かさのどちらを優先するかが決まります。
【選択肢別解説】
1：× 時間分解能と周波数分解能が両方良くなることはありません。
両者はトレードオフの関係にあります。
2：× 時間窓の長さを変えると、両方の分解能が変わります。
窓が長くなるほど時間はぼやけ、周波数は細かく分かれます。
3：× 時間窓を長くすると時間分解能は良くなるのではなく悪くなります。
長い区間をまとめて分析するため、短時間の変化をとらえにくくなります。
4：○ 時間窓を長くすると時間分解能は悪くなり、周波数分解能は良くなります。
周波数分解能はおおよそ窓長の逆数で決まるためです。
5：× 周波数分解能は変わらないのではなく良くなります。
窓が長いほど、近い周波数の成分を分けて見ることができます。
【ポイント】
サウンドスペクトログラムの狭帯域分析は長い時間窓で、調波構造が横縞として見えます。
広帯域分析は短い時間窓で、声帯振動の一回一回が縦縞として見え、フォルマントも読み取りやすくなります。
【用語】
短時間フーリエ変換：音を短い時間窓に区切って、時間ごとの周波数成分を求める分析方法である。
時間窓：音声を分析するために切り出す、短い時間の区間のことである。
時間分解能：時間の変化をどれだけ細かく見分けられるかを表す性能である。
周波数分解能：近い周波数の成分をどれだけ細かく見分けられるかを表す性能である。