Спектральный центроид является мерой , используемой в цифровой обработке сигналов для характеристики спектра . Он указывает, где находится центр масс спектра. В восприятии он имеет прочную связь с впечатлением от яркости звука . [1]
Расчет
Он рассчитывается как средневзвешенное значение частот, присутствующих в сигнале, определенное с помощью преобразования Фурье , с их величинами в качестве весов: [2]
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 термин «центроид спектра» 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 две меры часто дают сильно разные значения. Грей и Гордон в 1978 году обнаружили, что среднее значение лучше, чем медиана. [1]
Приложения
Поскольку спектральный центроид является хорошим предиктором «яркости» звука [1], он широко используется в цифровой обработке звука и музыки в качестве автоматической меры музыкального тембра . [3]
Рекомендации
- ^ a b c Грей, Дж. М., Гордон, Дж. У., 1978. Эффекты восприятия спектральных модификаций музыкальных тембров. Журнал Американского акустического общества 63 (5), 1493-1500, DOI : 10,1121 / 1,381843
- ^ Большой набор звуковых функций для описания звука - технический отчет, опубликованный IRCAM в 2003 году. Раздел 6.1.1 описывает спектральный центроид.
- ^ 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.