Nivelamento espectral - Spectral flatness
O coeficiente de achatamento ou tonalidade espectral , também conhecido como entropia de Wiener , é uma medida usada no processamento de sinal digital para caracterizar um espectro de áudio . O nivelamento espectral é normalmente medido em decibéis e fornece uma maneira de quantificar o quão semelhante ao tom é um som, em oposição a ser semelhante ao ruído .
O significado de tonal neste contexto está no sentido da quantidade de picos ou estrutura ressonante em um espectro de potência , em oposição ao espectro plano de um ruído branco . Um alto nivelamento espectral (aproximando-se de 1,0 para ruído branco) indica que o espectro tem uma quantidade semelhante de potência em todas as bandas espectrais - isso soaria semelhante ao ruído branco, e o gráfico do espectro pareceria relativamente plano e suave. Um baixo nivelamento espectral (próximo de 0,0 para um tom puro) indica que a potência espectral está concentrada em um número relativamente pequeno de bandas - isso normalmente soaria como uma mistura de ondas senoidais e o espectro pareceria "pontiagudo".
A planura espectral é calculada dividindo a média geométrica do espectro de potência pela média aritmética do espectro de potência, ou seja:
![{\ mathrm {Nivelamento}} = {\ frac {{\ sqrt [{N}] {\ prod _ {{n = 0}} ^ {{N-1}} x (n)}}} {{\ frac {\ sum _ {{n = 0}} ^ {{N-1}} x (n)} {N}}}} = {\ frac {\ exp \ left ({\ frac {1} {N}} \ sum _ {{n = 0}} ^ {{N-1}} \ ln x (n) \ direita)} {{\ frac {1} {N}} \ sum _ {{n = 0}} ^ {{N-1}} x (n)}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/11508079a0c7aa6a86e8db802359974a0fccb60e)
onde x (n) representa a magnitude do número bin n . Observe que um único (ou mais) compartimentos vazios resulta em um nivelamento de 0, portanto, essa medida é mais útil quando os compartimentos geralmente não estão vazios.
A razão produzida por este cálculo é freqüentemente convertida em uma escala de decibéis para relatórios, com um máximo de 0 dB e um mínimo de −∞ dB.
A planura espectral também pode ser medida dentro de uma sub-banda especificada, em vez de em toda a banda. Dubnov mostrou que a planura espectral é equivalente ao conceito teórico da informação de informação mútua, que é conhecido como correlação total dual.
Formulários
Esta medição é um dos muitos descritores de áudio usados no padrão MPEG-7 , no qual é rotulada como "AudioSpectralFlatness".
Na pesquisa do canto dos pássaros , ele tem sido usado como um dos recursos medidos no áudio do canto dos pássaros, ao testar a similaridade entre dois trechos. O nivelamento espectral também tem sido usado na análise de diagnósticos e pesquisas de eletroencefalografia (EEG) e psicoacústica em humanos.