Прочитал статью "Взгляд на звук через спектрограмму" и накрыла ностальгия 🧑🎓 Когда я учился в бакалавриате, у меня была дисциплина ТАУ (теория автоматического управления), где мы подробно рассматривали АЧХ, ЛФЧХ и прочие частотные характеристики, гармоники, дискретные и оконные преобразования, в общем то, от чего закипает голова. Все это тесно связано с преобразованиями Фурье. В целом ряд Фурье фигурировал во многих дисциплинах, но на ТАУ уделяли этому особое внимание.
Даже как-то по просьбе декана писал десктопное приложение на C#, в котором сигнал раскладывал на разные составляющие для получение различных форм сигнала. Только по синусам, только по косинусам, с разными коэффициентами, чтобы на примере показывать студентам младших курсов физический смысл гармоник и электромагнитных процессов. Там были и полная выпрямленная синусоида, симметричный ступенчатый сигнал, прямоугольный, зубчатый, в общем, получилось красиво. К сожалению, исходный код я утратил :(
🤯 В данной статье рассматривается спектральный анализ звука. Именно на примере работы со звуком мне удалось расширить понимание и углубиться в физический смысл преобразования Фурье, ведь это мощный математический инструмент, который позволяет анализировать любые сигналы, изображения, колебательные процессы, процессы в электротехнике. А вот что такое гармоники я вникал долго и, возможно, до конца так и не осознал. Сложно осознавать вещи, когда не находишь прямой интерпретации с физическим миром.
Автор рассказывает о своём опыте работы с акустикой, начиная с проекта анимации северного сияния, реагирующей на музыку. Он объясняет, как использовать Audacity для генерации звуковых сигналов, настройки отображения спектрограммы и анализа спектра. Особое внимание уделено гармоникам, оконному преобразованию Фурье и настройкам, таким как размер окна, усиление и динамический диапазон.
Также рассматриваются различия между линейным и логарифмическим масштабами, что важно для понимания восприятия звука человеком. Автор делится интересными наблюдениями, например, обнаружением высокочастотных звуков, издаваемых насекомыми, и анализирует спектрограммы различных звуков, таких как колокола, сирены, голоса людей и животных, а также птичьи песни.
👏 Мне очень понравилось объяснение про АЧХ, нигде не видел и даже не задумывался о таком: График АЧХ можно представить как участок спектрограммы, который мы вырезали в виде узкой области, повернули и смотрим на него с торца. И наоборот, спектрограмму можно представить в виде пакета отдельных АЧХ, стоящих друг за другом и показывающих динамику фонограммы во времени.
Пробуйте, экспериментируйте и узнавайте новое!
Источник ➡️ Хабр
Немыкин.Продакшн - Java/Kotlin developer
