主要内容

spectralCentroid

Spectral centroid for audio signals and auditory spectrograms

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Syntax

centroid = spectralCentroid(x,f)
centroid = spectralCentroid(x,f,Name,Value)

描述

example

centroid=光谱中心（x,f)返回信号的光谱质心，x, over time. How the function interpretsx取决于形状f。

example

centroid=光谱中心（x,f,Name,Value)specifies options using one or moreName,Value配对参数。

例子

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Read in an audio file, calculate the centroid using default parameters, and then plot the results.

[audioin，fs] = audioread（'Counting-16-44p1-mono-15secs.wav'）；Centroid = SpectralCentroid（Audioin，fs）;t = linspace（0，大小（Audioin，1）/fs，大小（Centroid，1））;图（t，centroid）xlabel（“时间）”）ylabel（'Centroid (Hz)')

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type line.

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在和一个音频文件n buffer the signal into 30 ms frames with 20 ms overlap. Calculate the octave power spectrum using thepoctavefunction.

[audioin，fs] = audioread（'Counting-16-44p1-mono-15secs.wav'）；AudioBuffered = buffer（Audioin，圆形（FS*0.03），圆形（FS*0.02），'nodelay'）；[p，cf] = poctave（AudioBuffered，fs）;

随着时间的推移计算八度功率谱的质心。绘制结果。

centroid = spectralCentroid(p,cf); t = linspace(0,size(audioIn,1)/fs,size(centroid,1)); plot(t,centroid) xlabel(“时间）”）ylabel（'Centroid (Hz)')

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type line.

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Read in an audio file.

[audioin，fs] = audioread（'Counting-16-44p1-mono-15secs.wav'）；

Calculate the centroid of the power spectrum over time. Calculate the centroid for 50 ms Hamming windows of data with 25 ms overlap. Use the range from 62.5 Hz tofs/2用于质心计算。绘制结果。

centroid = spectralCentroid(audioIn,fs,。。。'Window',hamming(round(0.05*fs)),。。。'OverlapLength',round(0.025*fs),。。。'范围'，[62.5，fs/2]）;t = linspace（0，大小（Audioin，1）/fs，大小（Centroid，1））;图（t，centroid）xlabel（“时间）”）ylabel（'Centroid (Hz)')

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type line.

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创建一个dsp.AudioFileReader对象逐帧读取音频数据。创建一个dsp.SignalSink记录光谱质心计算。

fileReader = dsp.AudioFileReader('Counting-16-44p1-mono-15secs.wav'）；logger = dsp.SignalSink;

在音频流循环中：

  1. 在音频数据框架中阅读。

  2. 计算音频框架的光谱中心。

  3. Log the spectral centroid for later plotting.

要计算仅给定输入框架的光谱质体，请指定一个与输入相同数量的样本数的窗口，并将重叠长度设置为零。

绘制已记录的数据。

尽管〜ISDONE（FILEREADER）AUDIOIN = FILEREADER（）;Centroid = SpectralCentroid（Audioin，filereader.samplate，。。。'Window',hamming(size(audioIn,1)),。。。'OverlapLength'，0）;记录器（质心）end绘图（Logger.Buffer）ylabel（'Centroid (Hz)')

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type line.

如果您的音频流循环的输入具有每帧的可变样本，则与分析窗口大小的每框架不一致的样本不一致spectralCentroid，或者如果要计算重叠数据的光谱质心，请使用dsp.AsyncBuffer。

创建一个dsp.AsyncBuffer对象，重置记录器，然后释放文件读取器。

buff = dsp.AsyncBuffer; reset(logger) release(fileReader)

指定使用25 ms重叠的50毫秒帧计算光谱中心体。

fs = filereader.mamplater;samplesperframe =圆形（FS*0.05）;SampleSoverLap =圆形（FS*0.025）;sampleSperhop = samplesperframe -sampleSoverLap;win =锤子（samplesperframe）;尽管〜ISDONE（FILEREADER）AUDIOIN = FILEREADER（）;write(buff,audioIn);尽管buff.NumUnreadSamples >= samplesPerHop audioBuffered = read(buff,samplesPerFrame,samplesOverlap); centroid = spectralCentroid(audioBuffered,fs,。。。'Window'，赢，。。。'OverlapLength'，0）;记录器（质心）endendrelease(fileReader)

绘制已记录的数据。

绘图（Logger.Buffer）ylabel（'Centroid (Hz)')

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type line.

Input Arguments

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输入信号，指定为向量，矩阵或3-D数组。功能如何解释x取决于形状f。

Data Types:single|双倍的

Hz中的采样率或频率向量分别指定为标量或矢量。功能如何解释x取决于形状f:

  • 如果fis a scalar,xis interpreted as a time-domain signal, andf被解释为样本率。在这种情况下，xmust be a real vector or matrix. Ifxis specified as a matrix, the columns are interpreted as individual channels.

  • 如果fis a vector,xis interpreted as a frequency-domain signal, andfis interpreted as the frequencies, in Hz, corresponding to the rows ofx。在这种情况下，xmust be a realL-经过-M-经过-Narray, whereL是给定频率的光谱值数量f,Mis the number of individual spectra, andNis the number of channels.

  • The number of rows ofx,L, must be equal to the number of elements off。

Data Types:single|双倍的

Name-Value Arguments

Specify optional comma-separated pairs ofName,Value参数。Nameis the argument name and价值是相应的值。Name必须出现在引号中。您可以按任何顺序指定几个名称和值对参数NAME1，Value1，...，Namen，Valuen。

例子：'Window',hamming(256)

Note

The following name-value pair arguments apply ifx是时间域信号。如果xis a frequency-domain signal, name-value pair arguments are ignored.

在时间域中应用的窗口，指定为逗号分隔对'Window'和a real vector. The number of elements in the vector must be in the range [1,size(x，1）]。向量中的元素数量也必须大于重叠。

Data Types:single|双倍的

相邻窗口之间重叠的样本数量，指定为逗号分隔对，由'OverlapLength'和an integer in the range [0,size(Window，1））。

Data Types:single|双倍的

用于计算窗户输入样品的DFT的垃圾箱数量，指定为逗号分隔对“ fftlength”和一个积极的标量整数。如果未指定，FFTLength默认为元素数量Window。

Data Types:single|双倍的

Frequency range in Hz, specified as the comma-separated pair consisting of'范围'以及在范围内增加实际值的两元素行向量[0f/2].

Data Types:single|双倍的

频谱类型，指定为逗号分隔对'SpectrumType'和'power'或者'震级':

  • 'power'- 计算了针对单侧功率谱的光谱质心。

  • '震级'- 计算了针对单侧幅度光谱的光谱质心。

Data Types:char|string

Output Arguments

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Hz中的光谱质心作为标量，矢量或矩阵返回。每一行centroid对应于一个窗户的光谱质心x。Each column ofcentroidcorresponds to an independent channel.

算法

The spectral centroid is calculated as described in[1]:

centroid = ∑ k = b 1 b 2 f k s k ∑ k = b 1 b 2 s k

where

  • fkis the frequency in Hz corresponding to bink。

  • skis the spectral value at bink。

  • b1和b2是带有垃圾箱的带边缘，以计算光谱质心。

参考

[1] Peeters，G。“ Cuidado Project中的声音描述（相似性和分类）的大量音频功能。”技术报告;IRCAM：法国巴黎，2004年。

Extended Capabilities

C/C ++代码生成
使用MATLAB®CODER™生成C和C ++代码。

GPU Arrays
使用并行计算工具箱™在图形处理单元（GPU）上运行加速代码。

See Also

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Topics

Introduced in R2019a

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