Jürgen Dick - Lehrstuhl Algorithmen & Datenstrukturen, Institut für ...

48 KAPITEL 3. EXTRAKTION VON AUDIO-FEATURES
Formal lassen sich short-term energy und short-term power wie folgt definieren:
Definition 3.2 Die short-term energy eines Signals über einem endlichen Intervall
läßt sich wie folgt berechnen:
¥ ¡ ¨
Die
läßt sich durch
Signalenergie
¡©£ §
¡
(3.11)
(3.12)
und die mittlere Leistung des Signals
¨ durch
ausdrücken.
Die Energie eines periodischen Signals über eine einzige Periode, z.B.
¢
, ist
endlich, wenn
nur endliche Werte in diesem Bereich annimmt. Jedoch ist die Energie eines
periodischen Signals für
unendlich. Andererseits ist die mittlere Leistung eines
periodischen Signals endlich und stimmt mit der mittleren Leistung über eine Periode überein.
(3.13) ¦ ¨
Definition 3.3 Sei ein periodisches Signal mit Grundperiode , das nur endliche Werte
annimmt. Dann ist seine short-term power durch
¥
(3.14)
gegeben.
Da beide Begriffe eine äquivalente Information liefern, wird in der Regel die einfacher zu
berechnende short-term energy bevorzugt. Abbildung 3.4 zeigt den Verlauf
für ein Sprach-
¥
signal mit einer Länge von 15 Sekunden.
der
¤£ ¡
§
¡
3.3 Short-term zero crossing rate
Die Anzahl der Nulldurchgänge (die Anzahl der Vorzeichenwechsel innerhalb einer Signalfolge)
ist eine nützliches Feature bei der Sprachanalyse. Es ist ein einfaches Maß für den Frequenzverlauf
eines Signals. Ist die Nulldurchgangsrate innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts hoch
(niedrig), so kann in gewissen Grenzen auf ein Signal geschlossen werden, das hohe (tiefe)