Více zvukové vědy se svobodným softwarem: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Učím fyziku na střední škole a nějaký čas trávíme povídáním o vlnách a zvuku. Zjistil jsem, že jedním z nejlepších způsobů, jak toho dosáhnout, je použít bezplatný software k analýze harmonických složek různých zvuků a poté je znovu sestavit po jedné frekvenci.

Jsme schopni mluvit nejen o tom, jak se různé frekvence kombinují, ale také o tom, jak zvuky začínají a rozpadají se, což má za následek to, co slyšíme.

Krok 1: Věci, které potřebujete

1. Počítač s mikrofonním vstupem2. Mikrofon, který můžete připojit k počítači 3. Drzost. https://audacity.sourceforge.net/4. Visual Analyzer - bezplatný osciloskopický program pro Windows. https://www.sillanumsoft.com/5. Něco, co vydá zvuk. Zjistil jsem, že kádinka vyražená gumou na tužky funguje skvěle.

Krok 2: Určete harmonické složky vašeho zvuku

Načtěte vizuální analyzátor a vydejte zvuk do mikrofonu. Určitě sledujte spodní okno. To je FFT (Fast Fourierova transformace), ukazuje nám vyráběné frekvence.

Všimnete si, že se vrcholy objevují a velmi rychle odcházejí. Používám kádinku zasaženou gumovým koncem tužky. Pokud chcete zachytit vrcholy, stačí kliknout na zaškrtávací políčko „Podržet“. Okno FFT pak zachová všechny vrcholy. Jakmile se vám podaří dosáhnout dobrých špiček, budete muset rozsah vypnout. Pokud to neuděláte, uděláte nějaký hluk a všechny vaše vrcholy budou pryč (v tom mi věřte). Jednoduše klikněte na vrcholy zájmu ve svém okně FFT a VA vám sdělí frekvenci. Pro něco takového obvykle chytím 3 až 6 nejvýraznějších vrcholů. Pro důl v sestupném pořadí podle výšky píku (hlasitost): 1680 Hz, 4380 Hz, 3330 Hz, 7420 Hz. Mohl bych chytit víc, ale tyto čtyři hlavní frekvence by měly stačit.

Krok 3: Začněte znovu vytvářet zvuk

Nyní, když máme svá data, můžeme zkusit zvuk reprodukovat. Zde budete potřebovat Audacity. Jakmile otevřete Audacity, přejděte do nabídky „Generovat“a vyberte „Tón“.

Otevře se okno. Ponechejte průběh jako sinusový a nastavte frekvenci na první frekvenci v seznamu. Budete také muset změnit amplitudu. Pokud necháte na 1,0, pak když přidáte další frekvence, skončíte s velmi zkresleným zvukem. Zjistil jsem, že 0,3 je dobrá úroveň pro nejhlasitější frekvenci. Jakmile vygenerujete frekvenční přehrávání, klikněte. Mělo by to znít podobně jako váš zvuk, ale je snadné říci, že je to jiné.

Krok 4: Přidejte své další frekvence

Chcete -li přidat další frekvence, musíte nejprve vytvořit novou stopu. Pokud ne, Audacity jednoduše připojí váš nový tón na konec prvního. Takže pro každý nový tón, který přidáte, musíte nejprve přejít do nabídky Projekt a vybrat „Nová zvuková stopa“.

Jakmile to uděláte, jednoduše „Generujte“svůj nový „Tón“. Získejte druhou nejhlasitější frekvenci a přidejte ji. Nastavte amplitudu o něco nižší s každou frekvencí, kterou zadáte. Tento postup opakujte pro každou frekvenci, kterou chcete přidat. Hit play a uslyšíte strašný rámus. Připojil jsem svůj, abyste to mohli slyšet. Ve skutečnosti to vůbec nevypadá jako kádinka.

Krok 5: Aby to znělo správně

Tak co je za problém? Vraťte se zpět do vizuálního analyzátoru. Zrušte zaškrtnutí políčka „Podržet“a znovu stiskněte kádinku. Co vidíte v okně FFT? Různé frekvence velmi rychle klesají, přičemž pouze nejhlasitější (což je 2. harmonická) vydrží znatelné množství času.

Vraťme se tedy k Audacity a ořízněte naše zvuky. Jednoduše klikněte a přetáhněte přes oblast, kterou nechcete, a poté stiskněte klávesu Delete. Nechám první frekvenci trvat přibližně půl sekundy a ostatní oříznu přibližně na čtvrt sekundy. Hit play znovu. Znovu jsem připojil svůj. Stále to nezní správně. Má to jednoduchý důvod. Kádinka nepřestává okamžitě vibrovat. Vytvořené frekvence jsou tlumeny, rozpadají se pomaleji.

Krok 6: Umožňuje Fade It Out

Takže vše, co musíme udělat, je vybrat „Fade Out“z nabídky „Effect“. Výsledek není opravdu dostačující, ale pokud fade zopakujete ještě dvakrát, nakonec to bude docela dobré.

Krok 7: Konečný produkt

Přál bych si, abych mohl dostat dobrou nahrávku mé rozbité kádinky, ale tohle bude muset udělat.

„Skutečná kádinka“je záznam, jak jsem trefil kádinku. Opravdu potřebuji lepší mikrofon. „Done Beaker“je exportovaná verze, kterou jsem vytvořil v Audacity. „Done Beaker with noise“je stejná verze s trochou bílého šumu (vytvořeno v Audacity), aby to znělo jako můj špatný záznam.