Звучит финальный свисток

Dec 04 2022

Ранее мы обсуждали аплодисменты и подпрыгивания. Продолжая изучение повседневных звуков, представляем вам… свисток.

Ранее мы обсуждали аплодисменты и подпрыгивания . Продолжая изучение повседневных звуков, представляем вам… свисток.

вот ссылка на процедурную модель свистка на Nemisindo:https://nemisindo.com/models/whistle.html

Хотя это немного сложно. Вот лишь некоторые из них: гороховые свистки, жестяные свистки, паровые свистки, собачьи свистки и, конечно же, человеческий свист. Охватить все это намного больше, чем одна запись в блоге. Итак, давайте придерживаться стандартного горохового свистка или свистка для пеллет (или «улитки» или бочкового свистка из-за его улиткообразной формы), который является основой для многих свистков, которые вы слышали.

Типичный металлический гороховый свисток с мундштуком, скошенным краем и звуковым отверстием, через которое может выходить воздух, а также бочкообразной воздушной камерой и шариком внутри.

Свистульки — древнейший из известных видов флейт. У них есть остановленный нижний конец и дымоход, который направляет дыхание игрока из ротового отверстия на верхнем конце на край отверстия, прорезанного в стенке свистка, заставляя замкнутый воздух вибрировать. Большинство свистковых инструментов не имеют отверстий для пальцев и звучат только на одной высоте.

Свисток издает звук от потока газа, чаще всего воздуха, и обычно приводится в действие паром или когда кто-то дует воздухом. Преобразование энергии в звук происходит при взаимодействии воздушного потока с твердым материалом.

В гороховой свистульке поток воздуха входит через мундштук. Он ударяется о скос (наклонный край отверстия) и разделяется наружу в воздух и внутрь, заполняя воздушную камеру. Он продолжает вращаться и заполнять камеру до тех пор, пока давление воздуха внутри не станет настолько большим, что он выскочит из звукового отверстия (небольшое отверстие рядом с фаской), освобождая место для повторного запуска процесса. Доминирующая высота звука свиста определяется скоростью, с которой воздух наполняет и распаковывает воздушную камеру. Движение воздуха заставляет горошину или гранулу внутри камеры перемещаться по кругу. Это иногда прерывает поток воздуха и создает трель к звуку свиста.

Размер полости свистка определяет объем воздуха, содержащегося в свистке, и высоту производимого звука. Воздух наполняется и выходит из камеры столько раз в секунду, что дает основную частоту звука.

Конструкция свистка и конструкция мундштука также сильно влияют на звук. Свисток из толстого металла будет издавать более яркий звук по сравнению с более резонансным мягким звуком, если используется более тонкий металл. Современные свистки изготавливаются с использованием различных видов пластика, что увеличивает количество доступных сейчас тонов и звуков. Конструкция мундштука также может кардинально изменить звук. Даже разница в несколько тысячных дюйма в дыхательных путях, угле наклона лезвия, размере или ширине входного отверстия может существенно повлиять на громкость, тон и хрипоту (хриплость или твердость звука). И, согласно вистл-странице Wiki , которая может измениться к тому времени, когда вы будете читать это, «одной из характеристик свистка является то, что он создает чистый или почти чистый звук».

Ну что, все правильно? Когда мы посмотрели на звуки льющейся горячей и холодной воды , мы обнаружили, что простые объяснения неверны . Объясняя свист, можем ли мы пойти немного дальше, чем махать руками по поводу горошины, вызывающей трель? Разные свистки сильно отличаются по звуку?

Давайте начнем с некоторых звуков свистка. Вот отличное видео, где можно услышать дюжину судейских свистков.

Глядя на спектрограмму ниже, вы можете видеть, что все свистки производят доминирующие частоты где-то между 2200 и 4400 Гц. Также очевидны некоторые другие особенности. Кажется, что здесь есть некое содержание второй и даже третьей гармоники. И это не похоже на одну частоту и ее обертоны. Скорее, когда дует свисток, есть две или три близко расположенных частоты.

Но этот звуковой образец представляет собой довольно короткие свистки, поэтому высота тона может быть непостоянной. И никогда не стоит полагаться только на один семпл или один аудиофайл (как это сделали здесь авторы ). Итак, давайте посмотрим только на один длинный свистящий звук.

Вы можете видеть, что он остается довольно постоянным, и гармоники явно присутствуют, хотя я не могу сказать, вызваны ли они частично сжатием динамического диапазона или какой-либо другой обработкой. Однако бывают полупериодические провалы или сбои в основном тоне. Вы можете увидеть это более четко на форме волны, и это почти наверняка связано с тем, что горошина временно блокирует звуковое отверстие и ослабляет звук.

Такое же общее поведение наблюдается и с другими свистами, хотя и с некоторыми различиями в провалах и частоте их появления, а также в частотах и их силе.

Когда я начал вести этот блог, мне указали на тот факт, что Перри Кук уже обсуждал синтез звуков свиста в своей замечательной книге «Синтез реального звука для интерактивных приложений». Создавая часть модели полицейского/арбитрского свистка, он написал

«Эксперименты и спектрограммы с использованием настоящих полицейских/арбитрских свистков показали, что когда горошина находится в непосредственной близости от реактивного генератора, происходит уменьшение высоты тона (около 7%), увеличение амплитуды (около 6 дБ) и небольшое увеличение шумовой составляющей (около 2 дБ)… Генератор демонстрирует три значимые гармоники: f, 2f и 3f на уровне 0 дБ, -10 дБ и -25 дБ соответственно…'

За исключением увеличения амплитуды из-за горошины (это была опечатка?), все мои результаты примерно совпадают с его. Так что, в зависимости от того, являюсь ли я человеком наполовину пустой/стакан наполовину полным, я могу либо разочароваться в том, что просто повторяю то, что сделал он, либо порадоваться тому, что мои результаты подтверждены независимо.

Этой информации из нескольких записей свиста должно быть достаточно, чтобы охарактеризовать поведение и предложить простой контролируемый синтез. Цзявей Лю выбрала другой подход. В своей магистерской диссертации он смоделировал свистки, используя вычислительную гидродинамику и акустическое моделирование методом конечных элементов . Это была очень интересная работа, как и родственный подход Шиа , но оба они немного похожи на использование кувалды, чтобы убить муху. Огромные усилия и множество вычислений, когда модель, которая, вероятно, звучит так же хорошо, могла быть получена с использованием полуэмпирических уравнений, непосредственно моделирующих аэроакустические звуки.

Были проведены некоторые исследования автоматической идентификации звуков судейского свистка, например, первоначальная работа Ширли и Олдфилда в 2011 году, а затем несколько лет спустя более продвинутый алгоритм . Но это либо стандартные методы машинного обучения, либо основанные на самых основных аспектах звука свиста, таких как его основная частота. В любом случае, они не очень хорошо понимают природу звука. Но я полагаю, это нормально. Они работают, они позволяют использовать интеллектуальные методы производства спортивных трансляций, и им не нужно вникать в физические или перцептивные аспекты.

Я сказал, что буду придерживаться дробеструйных свистков, но не могу не упомянуть действительно увлекательный и необычный синтез другого звука свистка . Паровозы были оснащены поездными свистками для предупреждения и подачи сигналов. чтобы произвести звук, машинист дергает за шнур в кабине машиниста, тем самым открывая клапан, так что пар вырывается из щели на острый край колокола. Это заставляет колокол быстро вибрировать, что создает свистящий звук. В 1972 году Герберт Шодьер создал невероятно детализированную звуковую систему для моделей поездов. Эта аналоговая электронная система генерировала все запоминающиеся звуки паровоза; лай изнуряющего пара, ритмичный звон колокола и вой курантов, и воспроизвел эти звуки из громкоговорителя, установленного в модели локомотива.

Подготовка этой записи в блоге также иллюстрирует некоторые проблемы с краудсорсинговыми метаданными и пользовательскими тегами. Пытаясь найти несколько хороших звуковых примеров, я поискал в самом популярном архиве звуковых эффектов freesound словосочетание «гороховый свисток». Он придумал только один хит, запись пара и жидкости, выходящей из котла с кипящим черноглазым горохом !