Το προφίλ μας στο Google Plus
0

Arduino Sound Master, μέρος 2/όσο χρειαστεί: Καλούπια για την ένταση!

Το πρώτο μας πιάνο, αυτό που ξεκινήσαμε να φτιάχνουμε στο deltaHacker 015, είναι γεγονός! Ο ήχος του βέβαια είναι ακατέργαστος κι εδώ που τα λέμε δεν θυμίζει πιάνο, αλλά κάτι σαν ψηφιακή σφυρίχτρα. Σ’ αυτό το δεύτερο άρθρο της σειράς μας θα ασχοληθούμε με την ένταση του ήχου και θα δούμε πώς οι μεταβολές της επιδρούν στο άκουσμα μίας νότας. Όπως αντιλαμβάνεστε, το πιανάκι μας πρόκειται να δεχτεί την πρώτη του αναβάθμιση ;)

deltaHacker 016 (τεύχος Ιανουαρίου 2013) | Arduino Sound Master, μέρος 1/όσο_χρειαστεί: Καλούπια για την ένταση!

Το μικρό μας πιάνο διαθέτει ένα μόνο κανάλι ήχου. Με απλά λόγια, κάθε στιγμή μπορεί να αναπαράγει μία μόνο νότα. Αυτό θα αλλάξει στο μέλλον και το πιάνο μας θα μπορεί να παίζει αρκετές νότες, ταυτόχρονα. Παράλληλα, θα αναβαθμιστεί και η ποιότητα του ήχου. Το ψηφιακό πιανάκι μας θα ακούγεται σαν αληθινό πιάνο, ενώ η ίδια η κατασκευή θα μπορεί να εξομοιώσει και τον ήχο διαφόρων άλλων οργάνων. Μη φανταστείτε όμως ότι θα περιοριστούμε σε αυτήν την κατασκευή. Το πιανάκι αποτελεί μόνο την αρχή. Πρόκειται για το όχημα, με τη βοήθεια του οποίου φιλοδοξούμε να παρουσιάσουμε όλες τις βασικές έννοιες και τις αντίστοιχες προγραμματιστικές τεχνικές. Σε αυτό το άρθρο θα μελετήσουμε ορισμένες μεταβολές στην ένταση του ήχου, τις οποίες σπανίως παρατηρούμε ή συνειδητοποιούμε. Πρόκειται για μεταβολές οι οποίες συμβάλλουν στη διαφοροποίηση του ήχου από όργανο σε όργανο και, εν πάση περιπτώσει, επιδρούν καθοριστικά στο άκουσμα του ήχου. Κατά τα γνωστά, η μελέτη μας δεν θα περιοριστεί στη θεωρία. Αφού λύσουμε τα όποια προγραμματιστικά προβλήματα ανακύψουν, θα κάνουμε και το πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση βελτίωσης του μικρού μας πιάνου.

Ηχητικό περίγραμμα
Ας ξεχάσουμε για λίγο το Arduino και τον προγραμματισμό. Ας υποθέσουμε ότι βρισκόμαστε μπροστά σε ένα πιάνο κι ότι κάποια στιγμή πατάμε ένα πλήκτρο, το κρατάμε για λίγο πιεσμένο και στη συνέχεια το αφήνουμε. Δεν μας ενδιαφέρει η νότα που επιλέξαμε κι άρα ούτε η συχνότητα των ηχητικών κυμάτων που δημιουργήθηκαν. Αναλογιστείτε μόνο την ένταση του ήχου που θα ακουστεί. Όπως αντιλαμβάνεστε, ο ήχος δεν θα αρχίσει να ακούγεται *ακαριαία*, ούτε θα πάψει *αμέσως* μόλις αφήσουμε το πλήκτρο. Η ένταση του ήχου θα αρχίσει να αυξάνει και θα κορυφωθεί σε απειροελάχιστο χρόνο, αλλά όχι στιγμιαία. Αντίθετα, όταν αφήσουμε το πλήκτρο η ένταση θα αρχίσει να φθίνει έως ότου εξασθενήσει πλήρως, αλλά με λίγο πιο αργό ρυθμό. Με άλλα λόγια, η ένταση του ήχου θα ακολουθήσει αρχικά μια αύξουσα πορεία και στο τέλος μια φθίνουσα. Όσοι διαθέτουν ευαίσθητο αυτί, είναι σίγουρο ότι θα έχουν παρατηρήσει κάτι ακόμα: Μετά την αρχική κορύφωση της έντασης κι ενώ το πλήκτρο είναι ακόμα πατημένο, η ένταση πραγματοποιεί μια μικρή και σχετικά γρήγορη πτώση, ενώ στη συνέχεια ακολουθεί και πάλι πτωτική πορεία, αλλά με αρκετά μικρό ρυθμό. Η ένταση του ήχου, δηλαδή, μοιάζει να διέρχεται από δύο ακόμα φάσεις: Εκείνη μιας σύντομης και μικρής πτώσης, καθώς κι εκείνη μιας αργής πτώσης. Όλες αυτές οι μεταβολές προσδιορίζουν το λεγόμενο περίγραμμα της έντασης (volume envelope ή volume contour) ενός πιάνου.

Ας υποθέσουμε τώρα ότι φυσάμε (με όλη μας τη δύναμη) σε ένα κόρνο, σε μία τούμπα ή σε κάποιο άλλο χάλκινο πνευστό. Η ένταση του ήχου που θα παραχθεί, ακόμα κι αν καταφέρουμε να κρατήσουμε αμετάβλητη τη ροή του αέρα, σταθερή τη γλώσσα και ακίνητα τα δάκτυλά μας, θα παρουσιάσει αρκετές μεταβολές. Θα αρχίσει να αυξάνει όταν αρχίσουμε να φυσάμε, αλλά σε αντίθεση με το πιάνο, θα αργήσει να κορυφωθεί. Στη συνέχεια θα μειωθεί ελάχιστα και θα διατηρηθεί σχεδόν αμετάβλητη για όσο αντέξουν τα πνευμόνια μας. Μόλις σταματήσουμε το φύσημα η ένταση του ήχου θα αρχίσει να εξασθενεί και θα εξαλειφθεί πλήρως σε *ελάχιστο* χρόνο. Τελικά, φαίνεται ότι ο ήχος του πνευστού χαρακτηρίζεται από το δικό του volume envelope, το οποίο είναι πολύ διαφορετικό από εκείνο του πιάνου.

Διαβάστε όλο το άρθρο στο deltaHacker 016 (τεύχος Ιανουαρίου 2013). Όλες τις πληροφορίες για τις συνδρομές στο deltaHacker, το μοναδικό μηνιαίο περιοδικό με θεματολογία ethical hacking, δίκτυα, ασφάλεια, προγραμματισμό και ηλεκτρονικά, που δεν κυκλοφορεί στα περίπτερα και απευθύνεται σε όλους, θα τις βρείτε εδώ ακριβώς. Για παραγγελίες μεμονωμένων τευχών ή συνδρομών συμπληρώστε τη σχετική φόρμα.

Σημείωση: Οι συνδρομές μπορούν να ξεκινούν από όποιο τεύχος επιθυμείτε, αρκεί να υπάρχει σε stock.

Leave a Reply

You must be logged in to post a comment.

Σύνδεση

Αρχείο δημοσιεύσεων