Mer lydvitenskap med gratis programvare: 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Jeg underviser i fysikk på videregående, og vi bruker litt tid på å snakke om bølger og lyd. Jeg har funnet ut at en av de beste måtene å gjøre dette på er å bruke gratis programvare for å analysere de harmoniske komponentene i forskjellige lyder og deretter bygge dem opp igjen en frekvens om gangen.

Vi er i stand til å snakke om, ikke bare om hvordan forskjellige frekvenser kombineres, men også om hvordan lydene begynner og forfaller til å resultere i det vi hører.

Trinn 1: Ting du trenger

1. Datamaskin med mikrofoninngang2. Mikrofon du kan koble til datamaskinen 3. Frimodighet. https://audacity.sourceforge.net/4. Visual Analyzer - Gratis oscilloskopprogram for Windows. https://www.sillanumsoft.com/5. Noe å lage en lyd. Jeg har funnet at et beger som er slått med et viskelær, fungerer utmerket.

Trinn 2: Bestem de harmoniske komponentene i lyden din

Last opp Visual Analyzer og lag en lyd inn i mikrofonen. Sørg for å se det nedre vinduet. Det er FFT (Fast Fourier Transform), den viser oss frekvensene som produseres.

Du vil legge merke til at toppene dukker opp og forsvinner veldig raskt. Jeg bruker et beger som ble slått av viskelærenden av en blyant. Hvis du vil fange toppene, klikker du bare i avmerkingsboksen "Hold". FFT -vinduet beholder deretter alle toppene. Når du har klart å få noen gode topper, må du slå av omfanget. Hvis du ikke gjør det, støyer du og alle toppene dine er borte (stol på meg på dette). Bare klikk på toppene av interesse i FFT -vinduet, og VA vil fortelle deg frekvensen. For noe slikt tar jeg vanligvis 3 til 6 av de mest fremtredende toppene. For min i synkende rekkefølge av topphøyde (lydstyrke): 1680 Hz, 4380 Hz, 3330 Hz, 7420 Hz. Jeg kunne fått tak i flere, men disse fire hovedfrekvensene burde gjøre.

Trinn 3: Begynn å bygge om lyden

Nå som vi har dataene våre, kan vi prøve å gjengi lyden. Det er her du trenger Audacity. Når du har åpnet Audacity, går du bare til "Generer" -menyen og velger "Tone".

Et vindu vil dukke opp. Behold Waveform som sin og sett frekvensen til den første frekvensen på listen din. Du må også endre amplituden. Hvis du lar den stå på 1.0, vil du ende opp med en veldig forvrengt lyd når du legger til de andre frekvensene. Jeg har funnet 0,3 er et godt nivå for den høyeste frekvensen. Etter at du har generert frekvensen, klikker du på play. Det burde høres ut som lyden din, men det er lett å si at den er annerledes.

Trinn 4: Legg til dine andre frekvenser

For å legge til de andre frekvensene må du først opprette et nytt spor. Hvis du ikke gjør det, vil Audacity ganske enkelt legge til den nye tonen din på slutten av den første. Så for hver ny tone du legger til, må du først gå til Prosjekt -menyen og velge "Nytt lydspor".

Når du har gjort det, bare "Generer" du den nye "Tone". Få den nest høyeste frekvensen og legg den til. Angi amplituden litt lavere for hver frekvens du legger inn. Gjenta denne prosessen for hver frekvens du vil legge til. Slå på spill, og du vil høre en fryktelig din. Jeg har lagt ved min slik at du kan høre den. Det høres egentlig ikke ut som et begerglass i det hele tatt.

Trinn 5: Få det til å høres riktig ut

Så hva er problemet? Gå tilbake til Visual Analyzer. Fjern klikk på "Hold" og slå på begeret igjen. Hva ser du i FFT -vinduet? De forskjellige frekvensene faller veldig raskt, med bare den høyeste (som tilfeldigvis er den andre harmoniske) som varer merkbar tid.

Så la oss gå tilbake til Audacity og trimme lydene våre. Bare klikk og dra over regionen du ikke vil ha, og trykk deretter på slettasten. Jeg lar den første frekvensen vare i omtrent et halvt sekund og trimmer de andre ned til rundt et kvart sekund. Slå på spill igjen. Jeg har festet min igjen. Det høres fortsatt ikke riktig ut. Det er en enkel grunn til det. Bekken slutter ikke å vibrere umiddelbart. Frekvensene som opprettes dempes, de henger saktere.

Trinn 6: La oss visne det ut

Så alt vi trenger å gjøre er å velge "Fade Out" fra "Effect" -menyen. Resultatet er egentlig ikke veldig tilstrekkelig, men hvis du gjentar fade to ganger til, blir det ganske bra.

Trinn 7: Det endelige produktet

Jeg skulle ønske jeg kunne få et godt opptak av det knuste begeret mitt, men dette må gjøre.

"Actual Beaker" er et opptak av meg som traff et beger. Jeg må virkelig skaffe meg en bedre mikrofon. "Done Beaker" er den eksporterte versjonen jeg opprettet i Audacity. "Done Beaker with noise" er den samme versjonen med litt hvit støy (laget i Audacity) for å få det til å høres ut som mitt dårlige opptak.