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光谱熵

音频信号和听觉频谱图的频谱质心

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语法

质心=光谱质心（x，f）
质心=光谱质心（x，f，名称，值）

描述

实例

质心=谱元(x,F)返回信号的光谱质心，x，随着时间的推移。函数如何解释x取决于物体的形状F.

实例

质心=谱元(x,F,名称、值)指定使用一个或多个选项的选项名称、值配对参数。

例子

全部崩溃

打开实时脚本

读入音频文件，使用默认参数计算质心，然后绘制结果。

[audioIn，fs]=音频读取(“计数-16-44p1-mono-15秒波形”)；质心=谱元（audioIn，fs）；t=linspace（0，大小（audioIn，1）/fs，大小（质心，1））；绘图（t，质心）xlabel(‘时间’)伊拉贝尔(‘质心（Hz）’)

图中包含一个axes对象。axes对象包含一个line类型的对象。

打开实时脚本

读入音频文件，然后将信号缓冲到重叠20毫秒的30毫秒帧中。使用以下公式计算倍频程功率谱：波克塔夫作用

[audioIn，fs]=音频读取(“计数-16-44p1-mono-15秒波形”)；audioBuffered=缓冲区（音频输入，圆形（fs*0.03），圆形（fs*0.02），“诺德利”); [p，cf]=poctave（音频缓冲，fs）；

计算随时间变化的倍频程功率谱的质心。绘制结果。

质心=光谱质心（p，cf）；t=linspace（0，大小（audioIn，1）/fs，大小（质心，1））；绘图（t，质心）xlabel(‘时间’)伊拉贝尔(‘质心（Hz）’)

图中包含一个axes对象。axes对象包含一个line类型的对象。

打开实时脚本

读入音频文件。

[audioIn，fs]=音频读取(“计数-16-44p1-mono-15秒波形”);

计算随时间变化的功率谱重心。计算重叠25 ms的50 ms汉明窗数据的质心。使用62.5 Hz到50 Hz的范围财政司司长/2用于质心计算。绘制结果。

质心=频谱中心（音频输入，fs，...“窗口”，汉明（圆形（0.05*fs）），...“重叠长度”，圆形（0.025*fs），...“范围”，[62.5，fs/2]）；t=linspace（0，大小（audioIn，1）/fs，大小（质心，1））；绘图（t，质心）xlabel(‘时间’)伊拉贝尔(‘质心（Hz）’)

图中包含一个axes对象。axes对象包含一个line类型的对象。

打开实时脚本

创建一个音频文件读取器对象以逐帧读取音频数据。创建信号接收器记录光谱质心计算。

fileReader=dsp.AudioFileReader(“计数-16-44p1-mono-15秒波形”)；记录器=dsp.SignalSink；

在音频流循环中：

  1. 读入一帧音频数据。

  2. 计算音频帧的频谱质心。

  3. 记录光谱质心，以便以后绘制。

要仅计算给定输入帧的光谱质心，请指定与输入具有相同采样数的窗口，并将重叠长度设置为零。

绘制记录的数据。

虽然~isDone（fileReader）audioIn=fileReader（）；centroid=spectralCentroid（audioIn，fileReader.SampleRate，...“窗口”，hamming（尺寸（audioIn，1）），...“重叠长度”，0）；记录器（质心）终止plot（logger.Buffer）ylabel(‘质心（Hz）’)

图中包含一个axes对象。axes对象包含一个line类型的对象。

如果音频流循环的输入具有可变的每帧采样数，则分析窗口大小为的每帧采样数不一致光谱熵，或者如果要计算重叠数据的光谱质心，请使用异步缓冲器.

创建一个异步缓冲器对象，重置记录器，然后释放文件读取器。

buff=dsp.AsyncBuffer；重置（记录器）释放（文件读取器）

指定为重叠25 ms的50 ms帧计算光谱质心。

fs=fileReader.SampleRate；samplesPerFrame=round（fs*0.05）；samplesOverlap=round（fs*0.025）；samplesPerHop=samplesPerFrame-samplesOverlap；win=hamming（samplesPerFrame）；虽然~isDone（fileReader）audioIn=fileReader（）；写入（buff，audioIn）；虽然buff.numReadSamples>=samplesPerHop audioBuffered=read（buff，samplesPerFrame，samplesOverlap）；质心=spectralCentroid（audioBuffered，fs，...“窗口”赢...“重叠长度”，0）；记录器（质心）终止终止发布（文件阅读器）

绘制记录的数据。

plot（logger.Buffer）ylabel(‘质心（Hz）’)

图中包含一个axes对象。axes对象包含一个line类型的对象。

输入参数

全部崩溃

输入信号，指定为向量、矩阵或三维数组。函数如何解释x取决于物体的形状F.

数据类型：仅有一个的|双重的

采样率或频率向量，单位为Hz，分别指定为标量或向量。函数如何解释x取决于物体的形状F:

  • 如果F是一个标量，x被解释为时域信号，并且F被解释为采样率。在这种情况下，x必须是实向量或矩阵。如果x指定为矩阵时，列被解释为单个通道。

  • 如果F是一个向量，x被解释为频域信号，并且F被解释为频率，单位为Hz，对应于x.在这种情况下，x一定是真的L-借-M-借-N数组，在哪里L是给定频率下的光谱值的数量F,M是单个光谱的数量，以及N是通道数。

  • 表的行数x,L，必须等于F.

数据类型：仅有一个的|双重的

名称值参数

指定可选的逗号分隔的字符对名称、值论据。名称是参数名和价值是对应的值。名称必须出现在引号内。您可以按任意顺序指定多个名称和值对参数，如下所示：名称1，值1，…，名称，值.

例子：“窗口”，哈明（256）

笔记

以下名称-值对参数适用于以下情况：x是时域信号。如果x是频域信号，忽略名称-值对参数。

应用于时域的窗口，指定为逗号分隔对，由“窗口”和一个实向量。向量中的元素数必须在[1，大小(x,1)]。向量中的元素数也必须大于重叠长度.

数据类型：仅有一个的|双重的

相邻窗口之间重叠的样本数，指定为逗号分隔对，由“重叠长度”和范围为[0]的整数，大小(窗,1)).

数据类型：仅有一个的|双重的

用于计算窗口化输入样本DFT的容器数，指定为逗号分隔对，包括“FFTLength”和正标量整数。如果未指定，FFT长度默认值为中的元素数窗.

数据类型：仅有一个的|双重的

频率范围（以Hz为单位），指定为逗号分隔对，包括“范围”以及在[0]范围内增加实值的两元素行向量，F/2].

数据类型：仅有一个的|双重的

频谱类型，指定为逗号分隔对，由“光谱类型”和“权力”或“震级”:

  • “权力”–计算单侧功率谱的谱重心。

  • “震级”–为单侧幅度谱计算光谱质心。

数据类型：烧焦|一串

输出参数

全部崩溃

以Hz为单位的光谱质心，以标量、矢量或矩阵形式返回。每行质心对应于x. 每列质心对应于一个独立的通道。

算法

按照中所述计算光谱质心[1]:

质心 = ∑ K = B 1. B 2. F K s K ∑ K = B 1. B 2. s K

哪里

  • FK是对应于bin的频率，单位为HzK.

  • sK是bin处的光谱值K.

  • B1.和B2.是用于计算光谱质心的带边（以箱为单位）。

工具书类

[1] Peeters，G.“CUIDADO项目中用于声音描述（相似性和分类）的大量音频特征”，《技术报告》；IRCAM:巴黎，法国，2004年。

扩展能力

C/C++代码生成
使用Matlab®编码器生成C和C++代码™.

GPU阵列
通过使用并行计算工具箱在图形处理单元（GPU）上运行来加速代码™.

另见

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话题

在R2019a中引入

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