Как ведет себя спектральный центроид? (прибойная волна/шум пузырьков) ⇐ Python

[Anonymous]

Я работаю над проектом по подводной акустике (студенческий проект), анализируя звук прибоя. Когда волна разбивается, пузырьки увлекаются ею, и их колебания генерируют широкополосный подводный звук. Большая часть энергии обычно имеет частоту ниже 10 кГц, в литературе сигнал может достигать 100 кГц.
Я хочу использовать спектральный центроид как простую функцию для отслеживания того, смещается ли «характеристическая частота» между событиями (например, при сравнении различных условий разрушения). В настоящее время я вычисляю центроид с помощью librosa и использую scipy для проверки спектров/спектрограмм. Я не думаю, что это в основном проблема кодирования - я запутался в теории/интерпретации спектрального центроида.
Насколько я понимаю, спектральный центроид - это, по сути, средневзвешенное значение по частоте:
введите здесь описание изображения.
Высокие частоты получают гораздо больший вес из-за этого фактора. Но, по моим данным, высокочастотные элементы часто имеют очень низкую энергию (иногда около минимального уровня шума). Я не уверен, как это математически влияет на центроид.

• Может ли небольшое количество высокочастотной энергии сильно поднять центроид только из-за частоты?
• Имеет ли большое значение для этого выбор величины и спектра мощности?
• Следует ли вычислять центроид по линейной амплитуде/мощности, или имеет ли смысл вычислять его по спектру в дБ/логарифме?

Я также пробовал вычислять центроиды в отдельных полосах частот, и вот что у меня сейчас есть:
введите описание изображения здесь

• Как мне интерпретировать спектральный центроид, когда спектр охватывает широкий диапазон, но высокочастотная энергия очень мала?
• Если меня волнуют сдвиги в определенных диапазонах, допустимо ли вычисление центроида с ограниченной полосой, и если да, то какой метод рекомендуется (сначала полосовой фильтр или ограничение ячеек спектра)?

Надеюсь, мне понятно, что я имею в виду, честно говоря, я сейчас очень запутался. Если вам нужна дополнительная информация, дайте мне знать, я постарался сделать сообщение коротким.

Подробнее здесь: https://stackoverflow.com/questions/798 ... bble-noise