Le Feature Spettrali permettono di riconoscere un suono a partire da alcune caratteristiche principali: Centroide Spettrale, Varianza Spettrale, Gradiente Spettrale e Flusso Spettrale.
La funzione tridimensionale che si realizza a partire da queste tre feature avrà un centro di massa per ogni tipo di segnale diverso.
Spectral Centroid
Il Centroide spettrale è una misura utilizzata nell’elaborazione del segnale digitale per caratterizzare uno spettro. Indica dove si trova il centro di massa dello spettro. Percettivamente, ha una forte connessione con l’impressione di luminosità di un suono. A volte è chiamato centro di massa spettrale.
Questo viene calcolato come la media pesata dell’energia delle frequenze presenti nel segnale.
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Spectral Variance
La varianza spettrale si rifà al secondo momento statistico per descrivere la varianza media dei coefficienti spettrali rispetto al Centroide Spettrale.
A volte viene associato anche ampiamente al concetto di banda del segnale.Si trova come:
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Spectral Flux
Il Flusso spettrale è una misura della velocità con cui cambia lo spettro di potenza di un segnale, calcolata confrontando lo spettro di potenza per una finestra con lo spettro di potenza della finestra precedente.
Più precisamente, viene solitamente calcolata come la distanza euclidea tra i due spettri normalizzati. Calcolato in questo modo, il flusso spettrale non dipende dalla potenza complessiva (poiché gli spettri sono normalizzati), né da considerazioni di fase (poiché vengono confrontate solo le grandezze).
Il flusso spettrale può essere utilizzato per determinare il timbro di un segnale audio, tra le altre cose.
Si calcola come la somma dei quadrati delle differenze tra la potenza di ogni frame:
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dove .
Applicandolo alla teoria della musica ad esempio, note diverse di un pianoforte avranno ognuna centro di massa diverso che permette di riconoscerle facilmente.
