Az Accurate Tuner for Windows Phone titka – úgy működik, mint az emberi fül

Pontos tuner demózott a Nokia Lumia 800-on

"Ha egy lantos nyolcvan évet élt, akkor bizonyára hatvan évet töltött a hangolással."

Johann Mattheson, német zeneszerző, kb. 1720

A hangszer – a zenei fül – behangolásának képessége továbbra is alapvető készség minden zenész számára. De a fülre hangolás nehéz, időbe telik, és az eredmény ritkán tökéletes. Egyes hangszerek igazi kihívást jelentenek a tökéletes hangoláshoz. Lehet, hogy meglepő, de még a gitár is ezek közé a nehezen hangolható hangszerek közé tartozik, mivel a G és B közötti nagy tercnek (3. és 2. húr) valójában kissé el kell hangolódnia ahhoz, hogy megfelelően hangoljuk.

Az elektronikus hangmagasság-tunerek közelmúltbeli robbanása sok zenész számára megoldotta ezt a problémát. Ám ezek az eszközök pénzbe kerülnek, és az embereknek nincs mindig a zsebükben. Az okostelefonok itt segítenek. Ezeknek a kis állatoknak a számítási teljesítménye elég jó a fejlett DSP-feldolgozáshoz, és a tunerek szoftveresen is megvalósíthatók.

Manapság több száz hangmagasság-hangoló alkalmazás található az összes okostelefon-platformon, és még a legfiatalabb platformon, a Windows Phone-on is több tucat tuner található a Piactéren. De van egy kis csúnya titok, amit megosztok veled: ezeknek az alkalmazásoknak a 95%-a használhatatlan. Ez minden platformra igaz. Például szinte minden iOS tuner gyönyörű, gyönyörű és praktikus felhasználói felülettel, de 1-ból csak körülbelül 20 rendelkezik a pontosság, a sebesség és az egyéb funkciók megfelelő keverékével ahhoz, hogy a gyakorlatban is használható és megbízható legyen.

Ebben a cikkben a tűs telefontunerekre fogok koncentrálni, és csak egyet választok ki a gyakori buktatóik közül. És még azt is elmagyarázom, hogyan oldja meg ezt az Accurate Tuner for Windows Phone, bár ne számítsunk semmilyen forráskódra.

A tűhangolókat a legegyszerűbb használni. Nagyon természetes módon mutatják a mért hangmagasságot egy tűvel, LED-ekkel vagy más „analóg” jelzővel. Általában egy hangjegyet is mutatnak tudományos jelöléssel, például „C4” (C = hangjegy, 4 = oktáv). És ez gyakori probléma a telefontunereknél, mivel a betű és a szám gyakran hibás és folyamatosan változik. Magyarázzuk meg, miért történik ez.

A tűhangolók összetett tudományos algoritmussal elemzik a hangjelet – Gyors Fourier-transzformáció (FFT). Az FFT a jelet grafikonná alakítja, ahol az X-tengely egy frekvencia, az Y-tengely pedig egy amplitúdó. A csúcsok a domináns frekvenciákat jelölik.

Amint látja, ebben a jelben több frekvencia van. De valójában ez csak egy hang, nevezetesen egy gitárhúr frekvenciaanalízise. És most jön a mókás tény: a zenei hangok esetében ez mindig így van! Egy adott hangnak mindig 4-12 csúcsa van, mivel minden zenei hang harmonikus (részleges) frekvenciákból áll. Általában ezek az alapfrekvencia egész számú többszörösei.

A fent bemutatott esetben az alapfrekvencia (az 1. harmonikus) a legerősebb, de nem ez a szabály. A 2., 3. vagy 4. felharmonikusok gyakran erősebbek, mint az 1. felharmonikusok, így ha a hangoló éppen a legerősebb harmonikust mutatja, akkor +1 oktávval, +1 oktávval és 1 tökéletes kvinttel vagy +2 oktávval magasabban mutatja! És ezek a jegyzetek folyamatosan változnak.

Leggyakrabban csak az oktáv hibás, míg a betű helyes. Az olcsó hardveres tunerek ezt a problémát a legegyszerűbben megoldják – csak nem mutatják az oktávot. Lásd a fenti Artisan WCT-50 képet – nincs feltüntetve oktávszám. C mindig C, de a készülék nem biztos az oktávjában. Hogy őszinte legyek, hangolás közben ritkán kell tudni az oktávot.

Az okostelefonok esetében ez a probléma még sürgetőbb, mivel a tipikus telefonmikrofonok 100 Hz alatti frekvenciaátvitele gyenge, ami miatt ezek a csúcsok kisebbek a 100 Hz alatti frekvenciáknál. Így a telefonhangolók a legalacsonyabb E2 gitárhúrral (82,41 Hz) küzdenek. a legalacsonyabb E1 (40,20 Hz) basszus húr általában teljesen elérhetetlen számukra.

Rögzítsünk egy gitár E2-t a Samsung Focus Flash-en. Ez a rögzített jel:

És ez az FFT kimenet:

Mint látható, a 2. (E3) és a 3. (B3) harmonikus is erősebb, mint az 1. E2, ami a helyes hang! A 100 Hz alatti frekvenciák csak halkabbak a Focus Flash mikrofonja számára, és más telefonok sem jobbak. Ennek ellenére az Accurate Tuner képes helyesen azonosítani:

Jegyzet: A harmonikusok listája és a hullámalak kissé eltér a fenti grafikonoktól, mivel nem pontosan ugyanabban a pillanatban veszik fel. A kopott hullámformát némi háttérzaj okozta. Ezen kívül van egy ismert hiba az AT-ben, hogy a 2. harmonikus mindig kimarad a listából – a következő frissítéskor kijavítják.

Hogyan lehetséges ez? Az Accurate Tuner az összes harmonikust elemzi, nem csak a legerősebbet. Egyes esetekben még akkor is képes kiszámolni az alapfrekvenciát a magasabb harmonikusokból, ha az teljesen elveszett egy háttérzajban.

Az emberi fül ugyanígy működik. A hangmagasság érzékenysége sokkal rosszabb nagyon alacsony frekvenciákon, de a hallgató biztosan tudja, hogy ez az E2, nem pedig az E3. Egy képzett zenész az anatómiailag lehetségesnél tízszer jobban képes mérni az alacsony zenei hangokat, mert az agya hallja a hangot összetettségét, és minden összetevőjét elemzi, nem csak a legalacsonyabbat. Ez azonban nem működik semmilyen hangra vagy hangra, csak harmonikusan gazdag hangzásokra, ahogy a hangszerek által előállított hangok általában.

Ha megvásárolja az Accurate Tuner Pro fizetős verzióját, a hanggenerátorban a harmonikusan szegény vagy gazdag hangokat modellezheti a felharmonikusok szintjének beállításával. Ha két telefonja van, használhatja az Accurate Tuner és más telefontunerek tesztelésére. Ahogy sejtheti, a legjobb tunerek pontosabbak lesznek, több felharmonikussal a hangban. Természetesen a legjobb eredmény érdekében szilárd külső hangszórókat kell használnia.

TELJESEN MŰKÖDŐ PONTOS TUNER LETÖLTÉSE MOST INGYENESEN!

Fizetett Pro verzió több funkcióval is elérhető. 2.99 dollárért számos alternatív hangszerhangolást és temperamentumot támogat, képernyőzár-blokkolást, hangszíngenerátort és egyéb funkciókat kínál.