Спектральный центроид - Spectral centroid

Спектральный центроид является мерой , используемой в цифровой обработке сигналов для характеристики спектра . Он указывает, где находится центр масс спектра. С точки зрения восприятия он имеет прочную связь с впечатлением от яркости звука .

Расчет

Он рассчитывается как средневзвешенное значение частот, присутствующих в сигнале, определяемое с помощью преобразования Фурье , с их величинами в качестве весов:

где x (n) представляет собой взвешенное значение частоты или величину ячейки с номером n , а f (n) представляет собой центральную частоту этого элемента.

Альтернативное использование

Некоторые люди используют «спектральный центроид» для обозначения медианы спектра. Это другая статистика, разница по существу такая же, как разница между невзвешенной медианной и средней статистикой. Поскольку оба являются показателями центральной тенденции , в некоторых ситуациях они будут демонстрировать некоторое сходство в поведении. Но поскольку типичные звуковые спектры обычно не распределяются , эти два показателя часто дают сильно разные значения. Грей и Гордон в 1978 году обнаружили, что среднее значение лучше, чем медиана.

Приложения

Поскольку спектральный центроид является хорошим предиктором «яркости» звука, он широко используется в цифровой обработке звука и музыки в качестве автоматической меры музыкального тембра .

Рекомендации

  1. ^ a b c Грей, Дж. М., Гордон, Дж. У., 1978. Перцепционные эффекты спектральных модификаций музыкальных тембров. Журнал Американского акустического общества 63 (5), 1493-1500, DOI : 10,1121 / 1,381843
  2. ^ Большой набор звуковых функций для описания звука - технический отчет, опубликованный IRCAM в 2003 году. Раздел 6.1.1 описывает спектральный центроид.
  3. ^ Шуберт, Эмери; Вулф, Джо; Тарнопольский, Алекс (2004). «Спектральный центроид и тембр в сложных, множественных инструментальных текстурах» (PDF) . Материалы 8-й Международной конференции по музыкальному восприятию и познанию, Северо-Западный университет, Иллинойс . Международная конференция по музыкальному восприятию и познанию . Липскомб, SD; Ashley, R .; Gjerdingen, RO; Вебстер П. (ред.). Сидней, Австралия: Школа музыки и музыкального образования; Школа физики Университета Нового Южного Уэльса. Архивировано из оригинального (PDF) 10 августа 2011 года.