Khoa học âm thanh hơn với phần mềm miễn phí: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Tôi dạy vật lý trung học và chúng tôi dành thời gian nói chuyện về sóng và âm thanh. Tôi nhận thấy rằng một trong những cách tốt nhất để làm điều này là sử dụng phần mềm miễn phí để phân tích các thành phần hài hòa của các âm thanh khác nhau và sau đó xây dựng lại chúng từng tần số một.

Chúng ta có thể nói về, không chỉ về cách các tần số khác nhau kết hợp mà còn về cách âm thanh bắt đầu và phân rã để tạo ra những gì chúng ta nghe được.

Bước 1: Nội dung bạn cần

1. Máy tính có đầu vào micrô2. Micrô bạn có thể cắm vào máy tính3. Audacity. https://audacity.sourceforge.net/4. Visual Analyzer - Chương trình máy hiện sóng miễn phí dành cho Windows. https://www.sillanumsoft.com/5. Một cái gì đó để tạo ra một âm thanh. Tôi đã tìm thấy một chiếc cốc được đánh bằng tẩy bút chì hoạt động rất tốt.

Bước 2: Xác định các thành phần hài của âm thanh của bạn

Tải Trình phân tích hình ảnh lên và tạo âm thanh vào micrô. Hãy chắc chắn để xem cửa sổ dưới. Đó là FFT (Fast Fourier Transform), nó cho chúng ta thấy các tần số đang được tạo ra.

Bạn sẽ nhận thấy các đỉnh xuất hiện và biến mất rất nhanh. Tôi đang sử dụng một chiếc cốc bị đánh bởi đầu tẩy của bút chì. Nếu bạn muốn chụp các đỉnh núi, chỉ cần nhấp vào hộp kiểm "Giữ". Cửa sổ FFT sau đó sẽ giữ lại tất cả các đỉnh. Khi bạn đã quản lý để đạt được một số đỉnh tốt, bạn sẽ cần tắt phạm vi. Nếu bạn không, bạn sẽ tạo ra một số tiếng ồn và tất cả các đỉnh của bạn sẽ không còn nữa (hãy tin tôi về điều này). Chỉ cần nhấp vào các đỉnh quan tâm trong cửa sổ FFT của bạn và VA sẽ cho bạn biết tần suất. Đối với những thứ như thế này, tôi thường lấy 3 đến 6 trong số các đỉnh nổi bật nhất. Đối với tôi theo thứ tự giảm dần độ cao đỉnh (độ lớn): 1680 Hz, 4380 Hz, 3330 Hz, 7420 Hz. Tôi có thể lấy nhiều hơn, nhưng bốn tần số chính này phải làm.

Bước 3: Bắt đầu xây dựng lại âm thanh

Bây giờ chúng tôi đã có dữ liệu của mình, chúng tôi có thể cố gắng tái tạo âm thanh. Đây là nơi bạn sẽ cần đến Audacity. Khi bạn đã mở Audacity, chỉ cần đi tới menu "Tạo" và chọn "Giai điệu".

Một cửa sổ sẽ xuất hiện. Giữ Dạng sóng dưới dạng Sine và đặt tần số thành tần số đầu tiên trong danh sách của bạn. Bạn cũng sẽ cần thay đổi biên độ. Nếu bạn để nó ở mức 1.0 thì khi bạn thêm các tần số khác, bạn sẽ có âm thanh rất méo mó. Tôi thấy 0,3 là mức tốt cho tần số ồn nhất. Sau khi bạn đã tạo tần suất phát lần nhấp của mình. Nó có vẻ giống với âm thanh của bạn, nhưng thật dễ dàng để biết nó khác biệt.

Bước 4: Thêm các tần suất khác của bạn

Để thêm các tần số khác của bạn, trước tiên bạn phải tạo một bản nhạc mới. Nếu bạn không, Audacity sẽ chỉ cần thêm giai điệu mới của bạn vào cuối giai điệu đầu tiên. Vì vậy, đối với mỗi giai điệu mới bạn thêm vào, trước tiên bạn phải vào menu Dự án và chọn "Bản nhạc mới".

Khi bạn đã hoàn thành việc đó, chỉ cần "Tạo" cho bạn "Giai điệu" mới. Lấy tần số lớn thứ hai của bạn và thêm nó vào. Đặt biên độ thấp hơn một chút với mỗi tần số bạn đưa vào. Lặp lại quá trình này cho mỗi tần số bạn muốn thêm. Hãy chơi và bạn sẽ nghe thấy một tiếng din khủng khiếp. Tôi đã đính kèm của tôi để bạn có thể nghe thấy nó. Nó không thực sự giống như một cái cốc chút nào.

Bước 5: Làm cho nó nghe đúng

Vậy, vấn đề là gì? Quay lại Trình phân tích trực quan. Bỏ nhấp vào "Giữ" và nhấn lại cốc của bạn. Bạn thấy gì trong cửa sổ FFT? Các tần số khác nhau giảm rất nhanh, chỉ có tần số lớn nhất (xảy ra là Hài âm thứ 2) kéo dài bất kỳ khoảng thời gian đáng kể nào.

Vì vậy, hãy quay lại Audacity và cắt bớt âm thanh của chúng ta. Chỉ cần nhấp và kéo qua khu vực bạn không muốn, sau đó nhấn phím xóa. Tôi sẽ để tần số đầu tiên kéo dài khoảng nửa giây và cắt các tần số khác xuống còn khoảng 1/4 giây. Nhấn chơi lại. Tôi đã đính kèm của tôi một lần nữa. Nghe vẫn không ổn. Có một lý do đơn giản cho điều đó. Cốc không ngừng rung ngay lập tức. Các tần số đang được tạo ra bị giảm bớt, chúng phân rã chậm hơn.

Bước 6: Cho phép Fade It Out

Vì vậy, tất cả những gì chúng ta cần làm là chọn "Fade Out" từ menu "Effect". Kết quả không thực sự phù hợp lắm, nhưng nếu bạn lặp lại quá trình mờ dần hai lần nữa thì kết quả là khá tốt.

Bước 7: Sản phẩm cuối cùng

Tôi ước mình có thể thu được một đoạn ghi âm tốt về chiếc cốc bị đánh dấu của mình, nhưng điều này sẽ phải làm.

"Actual Beaker" là đoạn ghi lại cảnh tôi va vào một cái cốc. Tôi thực sự cần có một chiếc micrô tốt hơn. "Done Beaker" là phiên bản đã xuất mà tôi đã tạo trong Audacity. "Done Beaker với tiếng ồn" là phiên bản tương tự với một chút tiếng ồn trắng (được tạo trong Audacity) để làm cho nó giống như bản ghi âm kém của tôi.