主要内容

光谱坡度

音频信号和听觉频谱图的频谱斜率

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语法

斜率=光谱斜率（x，f）
斜率=频谱斜率（x，f，名称，值）

描述

实例

斜坡=光谱坡度(x,F)返回信号的频谱斜率，x，随时间推移。函数如何解释x取决于物体的形状F.

实例

斜坡=光谱坡度(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，使用默认参数计算坡度，然后绘制结果。

[audioIn，fs]=音频读取(“计数-16-44p1-mono-15秒波形”); 斜率=频谱斜率（音频输入，fs）；t=linspace（0，尺寸（audioIn，1）/fs，尺寸（斜率，1））；绘图（t，坡度）xlabel(‘时间’)伊拉贝尔(“坡度”)

图中包含一个轴。轴包含类型为line的对象。

打开实时脚本

读入音频文件，然后使用光谱图函数。计算mel光谱图随时间的斜率。绘制结果。

[audioIn，fs]=音频读取(“计数-16-44p1-mono-15秒波形”)；[s，cf，t]=melSpectrogram（audioIn，fs）；slope=spectralSlope（s，cf）；plot（t，slope）xlabel(‘时间’)伊拉贝尔(“坡度”)

图中包含一个轴。轴包含类型为line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”);

计算震级谱随时间的斜率。计算重叠25 ms的50 ms汉明窗数据的斜率。使用62.5 Hz至财政司司长/2用于坡度计算。绘制结果。

斜率=频谱斜率（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（斜率，1））；plot（t，斜率）xlabel(‘时间’)伊拉贝尔(“坡度”)

图中包含一个轴。轴包含类型为line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斜率计算。

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. 计算音频帧的频谱斜率。

  3. 记录光谱斜率，以便以后绘制。

要仅计算给定输入帧的光谱斜率，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。

win=hamming（fileReader.sampleperframe）；虽然~isDone（fileReader）audioIn=fileReader（）；slope=spectralSlope（audioIn，fileReader.SampleRate，...“窗口”赢...“重叠长度”,0); 记录器（坡度）终止plot（logger.Buffer）ylabel(“坡度”)

图中包含一个轴。轴包含类型为line的对象。

使用异步缓冲器如果

  • 音频流循环的输入具有可变的每帧采样数。

  • 音频流循环的输入与分析窗口的每帧采样数不一致光谱坡度.

  • 要计算重叠数据的光谱斜率。

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帧计算光谱坡度。

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（）；write（buff，audioIn）；虽然buff.numReadSamples>=samplesPerHop audioBuffered=读取（buff，samplesPerFrame，samplesOverlap）；斜率=频谱斜率（audioBuffered，fs，...“窗口”赢...“重叠长度”,0); 记录器（坡度）终止终止发布（文件阅读器）

绘制记录的数据。

plot（logger.Buffer）ylabel(“坡度”)

图中包含一个轴。轴包含类型为line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-值对参数

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斜率。

  • “震级”–为单侧幅度谱计算谱斜率。

数据类型：烧焦|一串

输出参数

全部崩溃

以Hz为单位的频谱斜率，以标量、矢量或矩阵形式返回。每行斜坡对应于光谱窗口的光谱斜率x.每栏斜坡对应于一个独立的通道。

算法

光谱斜率的计算如中所述[1]:

斜坡 = ∑ K = B 1. B 2. ( F K − μ F ) ( s K − μ s ) ∑ K = B 1. B 2. ( F K − μ F ) 2.

哪里

  • FK是对应于bin的频率，单位为HzK.

  • μF是平均频率。

  • sK是bin处的光谱值K.

  • μs是平均光谱值。

  • B1.和B2.是用于计算光谱斜率的带边（以箱为单位）。

工具书类

[1] 亚历山大·勒奇。音频内容分析在信号处理和音乐信息学中的应用简介. 新泽西州皮斯卡塔韦：IEEE出版社，2012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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