Posso falar sobre pelo menos três aplicativos relacionados ao áudio.
A correlação automática pode ser usada em um bloco de mudança (uma coleção de) muitas amostras de áudio para encontrar a afinação. Muito útil para aplicações musicais e de fala.
A correlação cruzada é usada o tempo todo na pesquisa auditiva como modelo para o que a orelha esquerda e a orelha direita usam para descobrir a localização de um som no espaço (isso é chamado de localização da fonte sonora). No caso de dois microfones, você correlacionaria o canal esquerdo com o canal direito.
Convolução é usada na simulação de reverberação. A resposta de impulso de uma sala pode ser determinada a partir de medições e essa resposta de impulso pode ser convoluida com qualquer fonte de som para simular a resposta reverberante (no local exato da gravação da resposta de impulso).
Sei que esta resposta não está completa, mas talvez possa lhe dar uma idéia de que existe de fato um uso prático para correlação automática e cruzada!
Portanto, em geral, a correlação automática pode ser usada para extrair propriedades de um sinal, a correlação cruzada pode explorar as informações entre dois sinais relacionados e a convolução pode ser usada para modificar as propriedades de um sinal de entrada com base em algum tempo, frequência e resposta de fase especificada pela resposta de impulso com a qual você está convocando a fonte.