Mere lydvidenskab med gratis software: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:30

Jeg underviser i gymnasiet i fysik, og vi bruger lidt tid på at tale om bølger og lyd. Jeg har fundet ud af, at en af de bedste måder at gøre dette på er at bruge gratis software til at analysere de harmoniske komponenter i forskellige lyde og derefter genopbygge dem en frekvens ad gangen.

Vi er i stand til at tale om, ikke kun om hvordan forskellige frekvenser kombineres, men også om hvordan lydene begynder og forfalder til at resultere i det vi hører.

Trin 1: Ting du har brug for

1. Computer med mikrofonindgang2. Mikrofon, du kan tilslutte computeren 3. Frækhed. https://audacity.sourceforge.net/4. Visual Analyzer - Gratis oscilloskopprogram til Windows. https://www.sillanumsoft.com/5. Noget at lave en lyd. Jeg har fundet et bægerglas, der er slået med et viskelæder, der fungerer godt.

Trin 2: Bestem de harmoniske komponenter i din lyd

Indlæs Visual Analyzer og lav en lyd i mikrofonen. Sørg for at se det nederste vindue. Det er FFT (Fast Fourier Transform), det viser os de frekvenser, der produceres.

Du vil bemærke, at toppene vises og forsvinder meget hurtigt. Jeg bruger et bægerglas ramt af viskelæderenden på en blyant. Hvis du vil fange toppe, skal du blot klikke i afkrydsningsfeltet "Hold". FFT -vinduet bevarer derefter alle toppe. Når det er lykkedes at få nogle gode toppe, skal du slukke omfanget. Hvis du ikke gør det, støjer du, og alle dine toppe vil være væk (tro mig på dette). Bare klik på de toppe, der er interessante i dit FFT -vindue, og VA fortæller dig frekvensen. Til sådan noget tager jeg normalt 3 til 6 af de mest fremtrædende toppe. For min i faldende rækkefølge af spidshøjde (lydstyrke): 1680 Hz, 4380 Hz, 3330 Hz, 7420 Hz. Jeg kunne få fat i flere, men disse fire hovedfrekvenser burde gøre.

Trin 3: Begynd at genopbygge lyden

Nu hvor vi har vores data, kan vi prøve at gengive lyden. Det er her, du skal bruge Audacity. Når du har åbnet Audacity, skal du bare gå til menuen "Generer" og vælge "Tone".

Et vindue vil dukke op. Behold Waveform som sinus, og indstil frekvensen til den første frekvens på din liste. Du skal også ændre amplitude. Hvis du lader det stå på 1.0, vil du, når du tilføjer de andre frekvenser, ende med en meget forvrænget lyd. Jeg har fundet 0,3 er et godt niveau for den højeste frekvens. Når du har genereret din frekvens, skal du klikke på play. Det burde lyde som din lyd, men det er let at se, at det er anderledes.

Trin 4: Tilføj dine andre frekvenser

For at tilføje dine andre frekvenser skal du først oprette et nyt spor. Hvis du ikke gør det, tilføjer Audacity simpelthen din nye tone til slutningen af den første. Så for hver ny tone, du tilføjer, skal du først gå til menuen Projekt og vælge "Nyt lydspor".

Når du har gjort det, skal du blot "Generere" din nye "Tone". Få din anden højeste frekvens, og tilføj den. Indstil amplituden lidt lavere for hver frekvens, du indbringer. Gentag denne proces for hver frekvens, du ønsker at tilføje. Hit play, og du vil høre en frygtelig din. Jeg har vedhæftet mit, så du kan høre det. Det lyder slet ikke som et bæger.

Trin 5: Få det til at lyde rigtigt

Så hvad er problemet? Gå tilbage til Visual Analyzer. Fjern klik på "Hold", og slå dit bægerglas igen. Hvad ser du i FFT -vinduet? De forskellige frekvenser falder meget hurtigt, og kun den højeste (som tilfældigvis er den 2. harmoniske) varer en mærkbar tid.

Så lad os gå tilbage til Audacity og trimme vores lyde. Du skal blot klikke og trække hen over den region, du ikke vil have, og derefter trykke på slette -tasten. Jeg lader den første frekvens vare i omkring et halvt sekund og trimmer de andre ned til omkring et kvart sekund. Hit play igen. Jeg har vedhæftet min igen. Det lyder stadig ikke rigtigt. Det er der en simpel grund til. Bægeret stopper ikke med at vibrere med det samme. De frekvenser, der oprettes, dæmpes, de henfalder langsommere.

Trin 6: Lad fade det ud

Så alt hvad vi skal gøre er at vælge "Fade Out" fra menuen "Effect". Resultatet er egentlig ikke særlig tilstrækkeligt, men hvis du gentager fade to gange mere, ender det med at blive ret godt.

Trin 7: Det endelige produkt

Jeg ville ønske, at jeg kunne få en god optagelse af mit whacked begerglas, men dette bliver nødt til at gøre.

"Faktisk bæger" er en optagelse af mig, der ramte et bæger. Jeg har virkelig brug for at få en bedre mikrofon. "Done Beaker" er den eksporterede version, jeg oprettede i Audacity. "Udført bæger med støj" er den samme version med lidt hvid støj (oprettet i Audacity) for at få det til at lyde som min dårlige optagelse.