Спектральная энтропия для аудиосигналов и слуховых спектрограмм
Прочтите в аудио файла, вычислите энтропию с помощью параметров по умолчанию, а затем постройте график результатов.
[audioIn,fs] = audioread('Counting-16-44p1-mono-15secs.wav'); entropy = spectralEntropy(audioIn,fs); t = linspace(0,size(audioIn,1)/fs,size(entropy,1)); plot(t,entropy) xlabel('Time (s)') ylabel('Entropy')
Прочтите в аудио файла, а затем вычислите mel spectrogram с помощью melSpectrogram функция.
[audioIn,fs] = audioread('Counting-16-44p1-mono-15secs.wav');
[s,cf,t] = melSpectrogram(audioIn,fs);Вычислите энтропию мел-спектрограммы с течением времени. Постройте график результатов.
entropy = spectralEntropy(s,cf); plot(t,entropy) xlabel('Time (s)') ylabel('Entropy')
Чтение в аудио файла.
[audioIn,fs] = audioread('Counting-16-44p1-mono-15secs.wav');Вычислите энтропию спектра степени с течением времени. Вычислите энтропию для 50 мс Окон Хэмминга данных с перекрытием 25 мс. Используйте область значений от 62,5 Гц до fs/ 2 для вычисления энтропии. Постройте график результатов.
entropy = spectralEntropy(audioIn,fs, ... 'Window',hamming(round(0.05*fs)), ... 'OverlapLength',round(0.025*fs), ... 'Range',[62.5,fs/2]); t = linspace(0,size(audioIn,1)/fs,size(entropy,1)); plot(t,entropy) xlabel('Time (s)') ylabel('Entropy')
Создайте dsp.AudioFileReader объект для чтения в аудио данных кадр за кадром. Создайте dsp.SignalSink для логгирования вычисления спектральной энтропии.
fileReader = dsp.AudioFileReader('Counting-16-44p1-mono-15secs.wav');
logger = dsp.SignalSink;В цикле аудиопотока:
Чтение в систему координат аудио данных.
Вычислите спектральную энтропию для системы координат аудио.
Логгирование спектральной энтропии для последующего графического изображения.
Чтобы вычислить спектральную энтропию только для заданного входного кадра, задайте окно с таким же количеством выборок, как и вход, и установите длину перекрытия равного нуля. Постройте график записанных данных.
while ~isDone(fileReader) audioIn = fileReader(); entropy = spectralEntropy(audioIn,fileReader.SampleRate, ... 'Window',hamming(size(audioIn,1)), ... 'OverlapLength',0); logger(entropy) end plot(logger.Buffer) ylabel('Entropy')
Использование dsp.AsyncBuffer если
Вход в цикл аудиопотока имеет переменную samples-per-кадр.
Вход в цикл аудиопотока имеет несогласованные выборки-в-кадре с окном анализа spectralEntropy.
Вы хотите вычислить спектральную энтропию для перекрывающихся данных.
Создайте dsp.AsyncBuffer объект, сбросьте logger и отпустите средство чтения файлов.
buff = dsp.AsyncBuffer; reset(logger) release(fileReader)
Задайте, что спектральная энтропия вычисляется для 50 мс систем координат с перекрытием 25 мс.
fs = fileReader.SampleRate; samplesPerFrame = round(fs*0.05); samplesOverlap = round(fs*0.025); samplesPerHop = samplesPerFrame - samplesOverlap; win = hamming(samplesPerFrame); while ~isDone(fileReader) audioIn = fileReader(); write(buff,audioIn); while buff.NumUnreadSamples >= samplesPerHop audioBuffered = read(buff,samplesPerFrame,samplesOverlap); entropy = spectralEntropy(audioBuffered,fs, ... 'Window',win, ... 'OverlapLength',0); logger(entropy) end end release(fileReader)
Постройте график записанных данных.
plot(logger.Buffer)
ylabel('Entropy')
Спектральная энтропия вычисляется как описано в [1]:
где
sk - спектральное значение в k интервала.
b 1 и b 2 являются краями диапазона в интервалах, по которым можно вычислить спектральную энтропию.
[1] Misra, H., S. Ikbal, H. Bourlard, and H. Hermansky. «Spectral Entropy Based Feature for Robust ASR». 2004 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing.