Accurate Tuner for Windows Phone -laitteen salaisuus – se toimii kuin ihmiskorva

Tarkka viritin esitelty Nokia Lumia 800:ssa

"Jos luutun soittaja on elänyt kahdeksankymmentä vuotta, hän on varmasti käyttänyt kuusikymmentä vuotta virittämiseen."

Johann Mattheson, saksalainen säveltäjä, n. 1720

Kyky virittää musiikki-instrumentti – musiikkikorva – on edelleen jokaisen muusikon perustaito. Mutta kuuloviritys on vaikeaa, vie aikaa ja lopputulos on harvoin täydellinen. Jotkin instrumentit ovat todellinen haaste saada täydellinen viritys. Se voi yllättää sinut, mutta kitarakin kuuluu näihin vaikeasti viritettäviin soittimiin, sillä G:n ja B:n välissä olevan suuren tertin (3. ja 2. kieli) täytyy itse asiassa olla hieman epävirillään, jotta se olisi viritetty kunnolla.

Äskettäinen elektronisten äänenkorkeusvirittimien räjähdysmäinen kasvu on ratkaissut tämän ongelman monille muusikoille. Mutta nämä työkalut maksavat rahaa, eivätkä ihmiset ole aina taskussaan. Älypuhelimet tulevat avuksi. Näiden pienten petojen laskentateho on riittävän hyvä varsin edistyneeseen DSP-käsittelyyn ja virittimet voidaan toteuttaa ohjelmistossa.

Nykyään kaikilla älypuhelinalustoilla on satoja pitch-virityssovelluksia, ja jopa nuorimmalla alustalla – Windows Phonella – on jo kymmeniä virittimiä Marketplacessa. Mutta on pieni ruma salaisuus, jonka aion jakaa kanssasi: 95 % näistä sovelluksista on käyttökelvottomia. Se on totta kaikille alustoille. Esimerkiksi melkein kaikki iOS-virittimet ovat kauniita, ja niissä on upea ja kätevä käyttöliittymä, mutta vain noin 1:ssä 20:stä on oikea sekoitus tarkkuutta, nopeutta ja muita ominaisuuksia ollakseen riittävän käyttökelpoisia ja luotettavia käytännössä.

Tässä artikkelissa aion keskittyä neulapuhelinvirittimiin ja valita vain yhden niiden yleisimmistä sudenkuopat. Ja aion jopa selittää laajasti, kuinka Accurate Tuner for Windows Phone sen ratkaisee, vaikkakaan älä odota mitään lähdekoodia.

Neulavirittimet ovat yksinkertaisimpia käyttää. Ne näyttävät mitatun äänenkorkeuden hyvin luonnollisella tavalla neulan, LEDien tai muun "analogisen" ilmaisimen avulla. Ne myös yleensä näyttävät nuotin tieteellisessä merkinnässä, esimerkiksi "C4" (C = nuotti, 4 = oktaavi). Ja tämä on yleinen ongelma puhelinvirittimien kanssa, koska kirjain ja numero ovat usein vääriä ja muuttuvat jatkuvasti. Selitetään, miksi niin tapahtuu.

Neulavirittimet analysoivat äänisignaalin monimutkaisen tieteellisen algoritmin avulla – Nopea Fourier-muunnos (FFT). FFT muuntaa signaalin kuvaajaksi, jossa X-akseli on taajuus ja Y-akseli on amplitudi. Huiput osoittavat hallitsevia taajuuksia.

Kuten näet, tässä signaalissa on useita taajuuksia. Mutta itse asiassa tämä on vain yhden äänen, nimittäin kitaran kielen, taajuusanalyysi. Ja nyt tulee hauska tosiasia: musiikillisten sävyjen kohdalla näin on aina! Jokaisella nuotilla on aina 4-12 huippua, koska jokainen musiikillinen sävy koostuu harmonisista (osittais)taajuuksista. Yleensä ne ovat perustaajuuden kokonaislukukertoja.

Yllä kuvatussa tapauksessa perustaajuus (1. harmoninen) on vahvin, mutta se ei ole sääntö. Melko usein 2., 3. tai 4. harmoniset ovat vahvempia kuin 1, joten jos viritin näyttää vain voimakkainta harmonista, se näyttää sen +1 oktaavin, +1 oktaavin ja 1 täydellisen kvintin tai +2 oktaavia korkeammalla! Ja nämä muistiinpanot muuttuvat jatkuvasti.

Useimmiten vain oktaavi on väärä, kun taas kirjain on oikea. Halvat laitteistovirittimet ratkaisevat tämän ongelman helpoimmin – ne eivät vain näytä oktaavia. Katso Artisan WCT-50 -kuva yllä – oktaavin numeroa ei näy. C on aina C, mutta laite ei ole varma oktaavistaan. Ollakseni rehellinen, sinun on harvoin tiedettävä oktaavia virityksen aikana.

Älypuhelimissa tämä ongelma on vieläkin kiireellisempi, sillä tyypillisillä puhelinmikrofoneilla on heikko alle 100 Hz:n taajuusvaste, mikä tekee huippuista pienempiä alle 100 Hz:n taajuuksilla. Puhelimen virittimet kamppailevat siis alimman kitarakielen E2 (82,41 Hz) kanssa. alin bassokieli E1 (40,20 Hz) on yleensä heidän ulottumattomissa.

Nauhoitetaan kitaran E2 Samsung Focus Flashilla. Tämä on tallennettu signaali:

Ja tämä on FFT-lähtö:

Kuten näet, sekä 2. (E3) että 3. (B3) harmoniset ovat vahvempia kuin ensimmäinen, E1, mikä on oikea sävel! Alle 2 Hz:n taajuudet ovat vain hiljaisempia Focus Flashin mikrofonille, eivätkä muut puhelimet ole parempia. Silti Accurate Tuner pystyy tunnistamaan sen oikein:

Huomautus: Lista harmonisista ja aallonmuodosta eroaa hieman yllä olevista kaavioista, koska sitä ei ole otettu täsmälleen samalla hetkellä. Kulunut aaltomuoto johtui jostain taustamelusta. Lisäksi AT:ssä on tunnettu bugi, että 2. harmoninen ohitetaan aina listalta – se korjataan seuraavassa päivityksessä.

Kuinka tämä on mahdollista? Accurate Tuner analysoi kaikki harmoniset, ei vain voimakkainta. Joissakin tapauksissa se pystyy jopa laskemaan perustaajuuden korkeammista harmonisista, vaikka se katoaisi kokonaan taustamelussa.

Ihmisen korva toimii samalla tavalla. Sen äänenkorkeusherkkyys on paljon huonompi erittäin matalilla taajuuksilla, mutta kuuntelija tietää varmasti, että tämä on E2, ei E3. Koulutettu muusikko pystyy mittaamaan matalat musiikin äänet kymmenen kertaa paremmin kuin anatomisesti mahdollista, koska hänen aivonsa kuulevat äänen sisään. sen monimutkaisuus ja analysoi kaikki sen komponentit, ei vain alinta. Se ei kuitenkaan toimi millekään sävylle tai äänelle, vain harmonisesti täyteläisille soundeille, kuten soittimien tuottamat äänet tyypillisesti toimivat.

Jos ostat Accurate Tuner Pron maksullisen version, voit mallintaa harmonisesti huonoja tai täyteläisiä ääniä sen Tone Generatorissa asettamalla harmonisten tasoja. Jos sinulla on kaksi puhelinta, voit käyttää sitä Accurate Tunerin ja muiden puhelinvirittimien testaamiseen. Kuten arvata saattaa, parhaat virittimet ovat tarkempia, kun äänessä on enemmän harmonisia. Parhaan tuloksen saavuttamiseksi kannattaa tietysti käyttää kiinteitä ulkoisia kaiuttimia.

LATAA TÄYSIN TOIMIVA TARKKA VIRITIN NYT ILMAISEKSI!

Maksettu Pro-versio, jossa on enemmän ominaisuuksia on myös saatavilla. 2.99 dollarilla se tukee monia vaihtoehtoisia instrumenttien virityksiä ja temperamentteja, tarjoaa näytön lukituksen eston, äänigeneraattorin ja muita ominaisuuksia.