Več zdrave znanosti z brezplačno programsko opremo: 7 korakov

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

Učim fiziko v srednji šoli in nekaj časa se pogovarjamo o valovih in zvoku. Ugotovil sem, da je eden najboljših načinov za to, da z brezplačno programsko opremo analiziramo harmonične komponente različnih zvokov in jih nato obnovimo eno za drugo.

Lahko govorimo ne le o tem, kako se združujejo različne frekvence, ampak tudi o tem, kako se zvoki začnejo in razpadajo, kar povzroči tisto, kar slišimo.

1. korak: stvari, ki jih potrebujete

1. Računalnik z vhodom za mikrofon2. Mikrofon lahko priključite na računalnik3. Drznost. https://audacity.sourceforge.net/4. Visual Analyzer - brezplačen program osciloskopa za Windows. https://www.sillanumsoft.com/5. Nekaj za zvok. Ugotovil sem, da čaša s črtalom za svinčnik deluje odlično.

2. korak: Določite harmonične komponente vašega zvoka

Naložite Visual Analyzer in v mikrofon oddajte zvok. Bodite pozorni na spodnje okno. To je FFT (Fast Fourier Transform), ki nam prikazuje proizvedene frekvence.

Opazili boste, da se vrhovi pojavijo in zelo hitro izginejo. Uporabljam čašo, ki jo je z radirko udaril konec svinčnika. Če želite zajeti vrhove, kliknite potrditveno polje »Zadrži«. Okno FFT bo obdržalo vse vrhove. Ko boste uspeli doseči nekaj vrhuncev, boste morali izklopiti obseg. Če ne, boste naredili nekaj hrupa in vsi vaši vrhovi bodo izginili (verjemite mi pri tem). Preprosto kliknite vrhove zanimanja v oknu FFT in VA vam bo povedal frekvenco. Za kaj takega ponavadi zgrabim 3 do 6 najvidnejših vrhov. Za moje v padajočem vrstnem redu višine vrha (glasnost): 1680 Hz, 4380 Hz, 3330 Hz, 7420 Hz. Lahko bi dobil več, vendar bi morale te štiri glavne frekvence delovati.

3. korak: Začnite obnavljati zvok

Zdaj, ko imamo svoje podatke, lahko poskusimo reproducirati zvok. Tu boste potrebovali Audacity. Ko odprete Audacity, pojdite v meni »Ustvari« in izberite »Tone«.

Odpre se okno. Oblikujte obliko vala kot sinus in nastavite frekvenco na prvo frekvenco na seznamu. Spremeniti morate tudi amplitudo. Če pustite vrednost 1,0, boste pri dodajanju drugih frekvenc dobili zelo popačen zvok. Ugotovil sem, da je 0,3 dobra raven za najglasnejšo frekvenco. Ko ustvarite frekvenco, kliknite predvajanje. Slišati bi moralo podobno vašemu zvoku, vendar je enostavno reči, da je drugačen.

4. korak: Dodajte druge frekvence

Če želite dodati druge frekvence, morate najprej ustvariti novo skladbo. Če tega ne storite, bo Audacity preprosto dodal vaš novi ton koncu prvega. Torej, za vsak nov ton, ki ga dodate, morate najprej iti v meni Project in izbrati "New Audio Track".

Ko to storite, preprosto "Ustvari" nov "ton". Pridobite svojo drugo najglasnejšo frekvenco in jo dodajte. Z vsako frekvenco, ki jo vnesete, nastavite amplitudo nekoliko nižje. Ta postopek ponovite za vsako frekvenco, ki jo želite dodati. Pritisnite play in slišali boste grozljiv zvok. Priložil sem svojega, da ga slišite. Pravzaprav sploh ne zveni kot čaša.

5. korak: Naj se sliši pravilno

Torej, v čem je problem? Vrnite se na Visual Analyzer. Odstranite gumb »Zadrži« in znova udarite v čašo. Kaj vidite v oknu FFT? Različne frekvence zelo hitro padejo, pri čemer le najglasnejša (to je drugi harmonik) traja kar nekaj časa.

Torej, vrnimo se k Audacity in okrasimo zvoke. Preprosto kliknite in povlecite čez območje, ki ga ne želite, nato pritisnite tipko za brisanje. Pustim, da prva frekvenca traja približno pol sekunde, ostale pa skrajšam na približno četrt sekunde. Znova pritisnite play. Spet sem priložil svojega. Še vedno se ne sliši prav. Za to obstaja preprost razlog. Čaša ne preneha takoj vibrirati. Ustvarjene frekvence so oslabljene, počasneje propadajo.

6. korak: Zmanjšajmo ga

Torej, vse, kar moramo storiti, je, da v meniju "Učinek" izberemo "Fade Out". Rezultat v resnici ni ravno primeren, če pa zbledek ponovite še dvakrat, bo na koncu kar dobro.

7. korak: Končni izdelek

Želim si, da bi lahko dobro posnel svojo razbite čaše, toda to bo treba narediti.

"Dejanska čaša" je posnetek mojega udarca v čašo. Resnično moram kupiti boljši mikrofon. "Done Beaker" je izvožena različica, ki sem jo ustvaril v Audacityju. "Done Beaker with noise" je ista različica z malo belega šuma (ustvarjena v Audacityju), da zveni kot moj slab posnetek.