{"id":285027,"date":"2026-01-05T08:22:04","date_gmt":"2026-01-05T08:22:04","guid":{"rendered":"https:\/\/design.crysound.com\/analisis-fft-con-opentest\/"},"modified":"2026-08-14T05:41:27","modified_gmt":"2026-08-14T05:41:27","slug":"analisis-fft-con-opentest","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/design.crysound.com\/es\/blog\/analisis-fft-con-opentest\/","title":{"rendered":"An\u00e1lisis FFT con OpenTest"},"content":{"rendered":"\n
En las pruebas de audio y vibraci\u00f3n, el an\u00e1lisis FFT (Transformada R\u00e1pida de Fourier)<\/strong> es una de las herramientas que casi todos los ingenieros usan tarde o temprano:<\/p>\n\n Muchas preguntas pr\u00e1cticas en realidad est\u00e1n planteando las mismas pocas cosas:<\/p>\n\n La FFT es el punto de partida m\u00e1s universal para responder a estas preguntas.<\/p>\n\n Este art\u00edculo te ayudar\u00e1 a aclarar tres cosas desde una perspectiva de ingenier\u00eda:<\/p>\n\n En el dominio del tiempo<\/strong>, una se\u00f1al es simplemente una forma de onda que cambia con el tiempo: todos los componentes \"apilados\" en un mismo trazo. Puedes verla, pero es dif\u00edcil saber qu\u00e9 frecuencias contiene.<\/p>\n\n La FFT (Transformada R\u00e1pida de Fourier) descompone una se\u00f1al en el dominio del tiempo en una suma de senoidales a diferentes frecuencias. En el dominio de la frecuencia<\/strong>, la se\u00f1al se representa mediante frecuencia + amplitud + fase<\/strong>. En t\u00e9rminos sencillos:<\/p>\n\n Hist\u00f3ricamente, la idea clave de Fourier (a principios del siglo 19) fue que una funci\u00f3n peri\u00f3dica compleja puede expresarse como una suma de senos y cosenos. Esto evolucion\u00f3 hasta la transformada de Fourier en tiempo continuo, que mapea se\u00f1ales a un eje de frecuencia continuo.<\/p>\n\n En la era de los ordenadores, las cosas cambiaron: los ingenieros trabajan con datos muestreados<\/strong> y normalmente solo disponen de un registro de longitud finita de N muestras<\/strong>. Esto lleva a la DFT (Transformada Discreta de Fourier)<\/strong>, que mapea N muestras en el tiempo a N contenedores de frecuencia discretos.<\/p>\n\n La FFT (Transformada R\u00e1pida de Fourier) no es una transformada diferente<\/strong>. Es una familia de algoritmos<\/strong> que calculan exactamente la misma DFT de forma mucho m\u00e1s eficiente:<\/p>\n\n La salida X[k] es id\u00e9ntica<\/strong> al resultado de la DFT; la FFT simplemente llega mucho m\u00e1s r\u00e1pido aprovechando la simetr\u00eda y la estrategia de dividir y vencer.<\/p>\n\n La FFT es muy buena para:<\/strong><\/p>\n\n La FFT no es buena (o no es suficiente por s\u00ed sola) para:<\/strong><\/p>\n\n Para usar bien la FFT, debes dominar unos cuantos fundamentos:<\/p>\n\n Antes de la FFT, ya has tomado una decisi\u00f3n crucial: el muestreo. Una se\u00f1al de tiempo continuo x(t) se convierte en una secuencia discreta x[n]=x(n\/fs). La frecuencia de muestreo fsf_sfs\u200b determina la frecuencia m\u00e1s alta que puedes observar sin aliasing<\/strong>: la frecuencia de Nyquist<\/strong>, fs\/2.<\/p>\n\n Si la se\u00f1al anal\u00f3gica contiene energ\u00eda por encima de fs\/2, esta no desaparece: se pliega de nuevo en la banda por debajo de Nyquist como aliasing<\/strong>. Una vez que se produce aliasing, la FFT no puede \"deshacerlo\"; la informaci\u00f3n queda irreversiblemente mezclada.<\/p>\n\n En la pr\u00e1ctica, debes usar un filtro anti-alias<\/strong> antes del ADC (o antes de cualquier remuestreo) para suprimir los componentes por encima de Nyquist.<\/p>\n\n Ejemplo:<\/em> una senoide de 900 Hz muestreada a fs=1 kHz aparecer\u00e1 a 100 Hz en el espectro discreto: un artefacto cl\u00e1sico de aliasing.<\/p>\n\n Dadas N muestras x[0]..x[N\u22121], la DFT se define como:<\/p>\n\n La transformada inversa (IDFT) reconstruye la se\u00f1al en el tiempo: <\/p>\n\n Intuitivamente, X[k] te indica cu\u00e1n fuertemente se correlaciona la se\u00f1al<\/strong> con una exponencial compleja a la frecuencia de ese contenedor.<\/p>\n\n A partir de un mismo conjunto de resultados de FFT X[k], puedes crear muchos \"espectros\" diferentes que se ven parecidos pero representan distintas magnitudes f\u00edsicas<\/strong>. Aqu\u00ed es donde a menudo surge la confusi\u00f3n entre herramientas y plataformas.<\/p>\n\n Las variantes m\u00e1s habituales incluyen:<\/p>\n\n Si quieres comparar niveles de ruido<\/strong> entre distintos tama\u00f1os de FFT, ventanas o herramientas, usa PSD<\/strong> (o densidad espectral de amplitud). Los valores brutos de |X| o |X|\u00b2 rara vez son directamente comparables.<\/p>\n\n Un ejemplo concreto: dos tonos en el tiempo y en frecuencia<\/strong><\/p>\n\n Imagina una se\u00f1al que consiste en dos senoidales a diferentes frecuencias.<\/p>\n\n En el an\u00e1lisis FFT de OpenTest, puedes visualizar tanto el espectro como la PSD\/ASD una al lado de la otra, lo que facilita:<\/p>\n\n Pru\u00e9balo t\u00fa mismo:<\/strong> descarga la edici\u00f3n gratuita de OpenTest<\/a> y ejecuta una FFT sobre una se\u00f1al sencilla de dos tonos para ver ambos picos claramente separados.<\/p>\n\n En teor\u00eda, la FFT asume que el bloque muestreado contiene un n\u00famero entero de periodos<\/strong> y luego se repite peri\u00f3dicamente. En la realidad, el registro casi nunca se alinea perfectamente con un n\u00famero entero de ciclos. Cuando repites ese bloque, aparecen discontinuidades en los bordes, lo que hace que la energ\u00eda se extienda a los contenedores vecinos: esto es la fuga espectral<\/strong>.<\/p>\n\n Para reducir la fuga, normalmente aplicamos una funci\u00f3n de ventana<\/strong> al registro temporal antes de hacer la FFT. Una ventana afecta simult\u00e1neamente a:<\/p>\n\n Algunas recomendaciones pr\u00e1cticas:<\/p>\n\n En OpenTest puedes cambiar entre distintas funciones de ventana en el m\u00f3dulo de an\u00e1lisis FFT y ver de inmediato el impacto en la anchura de los picos, los l\u00f3bulos laterales y el nivel de ruido de fondo.<\/p>\n\n Para se\u00f1ales ruidosas o no estacionarias, una sola FFT puede verse muy \"dentada\" o inestable. Al promediar varios espectros, obtienes un resultado m\u00e1s suave y repetible. Los tipos de promediado m\u00e1s habituales incluyen:<\/p>\n\n Una buena configuraci\u00f3n de promediado logra un equilibrio entre suprimir fluctuaciones aleatorias<\/strong> y preservar cambios reales<\/strong> en la se\u00f1al.<\/p>\n\n Las aplicaciones t\u00edpicas incluyen:<\/p>\n\n En audio\/ac\u00fastica, debes tener claras las unidades y convenciones:<\/p>\n\n Para el an\u00e1lisis de rodamientos y cajas de engranajes, a menudo se usa la detecci\u00f3n\/demodulaci\u00f3n de envolvente:<\/p>\n\n Si la velocidad de rotaci\u00f3n est\u00e1 cambiando, una FFT simple \"emborronar\u00e1\" los picos. En ese caso, el seguimiento de \u00f3rdenes<\/strong> o el remuestreo sincr\u00f3nico es m\u00e1s adecuado, convirtiendo el eje de \"frecuencia\" en \"orden\".<\/p>\n\n En sistemas de potencia, el muestreo no coherente es un problema com\u00fan: si la longitud del registro no es un n\u00famero entero de ciclos de red, la fuga afecta a la exactitud arm\u00f3nica. Las soluciones incluyen muestreo sincr\u00f3nico, ventanas basadas en ciclos enteros o analizadores arm\u00f3nicos especializados.<\/p>\n\n Aqu\u00ed la coherencia es fundamental:<\/p>\n\n La propia FFT es sencilla; convertirla en mediciones de potencia comparables<\/strong> requiere ajustes muy bien definidos.<\/p>\n\n La FFT 2D extiende la misma idea a las im\u00e1genes:<\/p>\n\n La misma suposici\u00f3n de extensi\u00f3n peri\u00f3dica se aplica ahora en 2D: las discontinuidades en los bordes de la imagen producen artefactos fuertes en el dominio de la frecuencia. El relleno, los bordes reflejados o las ventanas 2D son formas habituales de mitigar esto.<\/p>\n\n Desde el punto de vista matem\u00e1tico, la FFT no es especialmente \"ligera\". Pero en el uso de ingenier\u00eda, el objetivo es en realidad sencillo:<\/p>\n\n Ver m\u00e1s claramente y mucho m\u00e1s r\u00e1pido lo que est\u00e1 oculto dentro de la se\u00f1al.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n Cuando entiendes:<\/p>\n\n ...entonces la FFT deja de ser un tema matem\u00e1tico abstracto y se convierte en una herramienta pr\u00e1ctica y cotidiana<\/strong> para el trabajo de ac\u00fastica y vibraci\u00f3n, desde I&D y validaci\u00f3n hasta las pruebas de producci\u00f3n.<\/p>\n\n <\/p>\n\n\n
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\u00bfQu\u00e9 es la FFT?<\/strong><\/h2>\n\n
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En qu\u00e9 es buena la FFT y en qu\u00e9 no lo es<\/strong><\/h2>\n\n
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Antes de usar FFT: conceptos clave que debes dominar<\/strong><\/h2>\n\n
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Frecuencia de muestreo: hasta qu\u00e9 frecuencia puedes ver<\/strong><\/h3>\n\n
<\/figure>\n\nC\u00e1lculo e interpretaci\u00f3n de la DFT<\/strong><\/h3>\n\n
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\u00bfQu\u00e9 est\u00e1s representando? Magnitud, amplitud, potencia, PSD<\/strong><\/h3>\n\n
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<\/figure>\n\n\n
Funciones de ventana y fuga espectral: limpiando los espectros<\/strong><\/h3>\n\n
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<\/figure>\n\nPromediado: haciendo los espectros m\u00e1s estables<\/strong><\/h3>\n\n
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\u00bfD\u00f3nde usamos la FFT en la pr\u00e1ctica?<\/strong><\/h2>\n\n
Audio y ac\u00fastica<\/strong><\/h3>\n\n
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Vibraci\u00f3n y maquinaria rotativa<\/strong><\/h3>\n\n
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Electr\u00f3nica de potencia y calidad de energ\u00eda<\/strong><\/h3>\n\n
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RF y comunicaciones (vista de banda base)<\/strong><\/h3>\n\n
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Im\u00e1genes y filtrado 2D<\/strong><\/h3>\n\n
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Convertir la FFT en una herramienta de ingenier\u00eda cotidiana<\/strong><\/h2>\n\n
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