平均幅度差函数/公式(AMDF)的维基百科页面似乎为空。什么是AMDF? AMDF的属性是什么?与其他音高估计方法(例如自相关)相比,AMDF的优缺点是什么?

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本文非常方便。

#1 楼

我从未见过“ AMDF”和“ Formula”一词。我对AMDF的定义的理解是

$$ Q_x [k,n_0] \ triangleq \ frac {1} {N} \ sum \ limits_ {n = 0} ^ {N-1} \大| x [n + n_0]-x [n + n_0 + k] \ Big | $$

$ n_0 $是$ x [n] $中感兴趣的邻域。请注意,您仅对非负项进行汇总。因此$ Q_x [k,n_0] \ ge 0 $。我们称“ $ k $”为“滞后”。显然,如果$ k = 0 $,则$ Q_x [0,n_0] = 0 $。另外,如果$ x [n] $是周期为$ P $的周期(并且让我们假装$ P $为整数),则$ Q_x [P,n_0] = 0 $和$ Q_x [mP,n_0]现在对于任何整数$ m $ = 0 $。

现在,即使$ x [n] $不是精确的周期性,或者周期不是精确的整数个采样(在特定采样率下)您正在使用),则对于接近周期或周期的任何整数倍的滞后$ k $,我们期望$ Q_x [k,n_0] \ approx 0 $。实际上,如果$ x [n] $几乎是周期性的,但是该周期不是整数个样本,则我们希望能够在$ k $的整数值之间插值$ Q_x [k,n_0] $甚至更低的最小值。

我最喜欢的不是AMDF,而是“ ASDF”(猜“ S”代表什么?)

$$ Q_x [k,n_0 ] \ triangleq \ frac {1} {N} \ sum \ limits_ {n = 0} ^ {N-1} \ big(x [n + n_0]-x [n + n_0 + k] \ big)^ 2 $ $

事实证明,您可以进行微积分运算,因为平方函数具有连续导数,但绝对值函数不连续。 。如果$ N $很大,并且我们在求和的极限下有点松散:

$$ \ begin {align}
Q_x [k]&= \ frac {1} {N} \ left(\ sum_n \ big(x [n]-x [n + k] \ big)^ 2 \ right)\\
&= \ frac {1} {N} \左(\ sum_n(x [n])^ 2 + \ sum_n(x [n + k])^ 2-2 \ sum_n x [n] x [n + k] \ right)\\
&= \ frac {1} {N} \ sum_n(x [n])^ 2 + \ frac {1} {N} \ sum_n(x [n + k])^ 2-\ frac {2} {N} \, \ sum_n x [n] x [n + k] \\
&= \ overline {x ^ 2 [n]} + \ overline {x ^ 2 [n]}-2 \,R_x [k] \ \
&= 2 \ left(\ overline {x ^ 2 [n]}-R_x [k] \ right)\\
\ end {align} $$

其中

$$ \ begin {align}
R_x [k]和\ triangleq \ frac {1} {N} \ sum_n x [n] x [n + k] \\
&= \ overline {x ^ 2 [n]}-\ tfrac {1} {2} Q_x [k] \\
&= R_x [0]-\ tfrac {1} {2} Q_x [k] \\
\ end {align} $$

通常被标识为$ x [n] $的“自相关”。

所以我们希望自相关函数能够是ASDF的上下(和偏移)副本。自相关峰位于ASDF(通常也是AMDF)最小的位置。