Detección de patrones

Hola! Estoy haciendo un programa para procesar audio (en realidad no es música, solo ruido)en tiempo real. Tengo que detectar en la señal de audio que recibo cuando ocurren ciertos patrones. Para hacer comparaciones necesito saber cuales son los parámetros que distinguen un sonido de otro. Gracias por todas las ideas!
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Hay tres parámetros fundamentales que direréncian un sonido de otro.
1-Frecuencia. Esta característica, te da la idea de la altura del sonido(grave, agudo), y se mide en Hercios o Kiloherzios.
2-Intensidad:Se refiere a la energía,(amplitud) de la onda sonora, y en cuanto a sensación, está relacionada con el volumen.
3-Timbre:dos sonidos de igual frecuencia e intensidad, se diferencian por su timbre.(La voz de cada persona o instrumento musical, tiene su timbre característico;está relacionado con la composición de armónicos de la onda.

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