die wellen, die ich rief
Wav-Dateien mit den Wave-Tools erzeugen
Optische Analyse
Nachdem wir die verschiedenen Filter kennengelernt haben, erinnern wir uns an unsere ursprüngliche Arbeit mit wmix, bei der wir drei Sinus-Wellen unterschiedlicher Frequenz übereinandergelagert haben. Schaffen es die verschiedenen Filter, die ursprünglichen Schwingungen wieder herzustellen? Dafür habe ich ein kleines Script frequenzweiche.sh erstellt (auf der Heft-CD unter /LinuxUser/wellen zu finden), dem nur die Frequenzen (ohne Angabe von Hz) und die Dauer (ohne Angabe von ms) übergeben werden müssen. Optional dürfen Sie dem Script in einem fünften Parameter mit -t, -r oder -w eine andere Wellenform (vgl. wfct) mitgeben. Mit dem Aufruf
frequenzweiche.sh 200 440 1000 10
erzeugen Sie die wav- und ps-Datei für die Sinus-Schwingungen von 200 Hz, 440 Hz und 1000 Hz mit der Länge 10 Millisekunden. Anschließend addiert und normiert das Script diese Dateien, um die Summe über Hoch-, Tief- und Bandpassfilter wieder auseinanderzudividieren. Das Ergebnis liegt wiederum in wav- und ps-Dateien vor (alle Dateien haben den Namen welleXY.wav respektive welleXY.ps). Alle Wellen können anschließend (vergleich Abbildung 3) mit dem Script-Aufruf disp_freq.sh betrachtet werden. Bei Ihren Versuchen mit frequenzweiche.sh können Sie mit verschiedenen Frequenzen herumspielen, oder verändern Sie die Bandbreite im Script (große Werte machen das Ergebnis z. B. "breiig").
Abbildung 3: frequenzweiche.sh 200 440 1000 10; disp_freq.sh
Wenn Sie sich die Wellen mit disp_freq.sh genauer ansehen wollen, verwenden Sie besser kleine Werte für eine Dauer von 10. Wollen Sie sich die wav-Dateien lieber anhören, so können Sie natürlich größere Werte für die Dauer, z. B. 3000 für 3 Sekunden, angeben. Kleiner Tipp: Wenn Sie sich außerdem den Frequenzgang beim Abspielen ansehen wollen, verwenden Sie ein Programm wie XMMS. Abbildung 4 zeigt deutlich, wie sich beim Abspielen der Datei wellemix.wav die drei Spitzen für die niedrigen, mittlere und hohe Frequenz der ursprünglichen Eingaben, die in dieser wav-Datei übereinandergelegt wurden, hervorheben.
Abbildung 4: wellemix.wav mit XMMS abspielen
In einer der folgenden Ausgaben beschäftigen wir uns mit Cosinus-Wellen, mit weiteren WaveTools-Programmen und zeigen einige interessante Anwendungen, bei denen diese zum Einsatz kommen.
Glossar
Abtastrate
wird auch Abtastfrequenz und im musikalischen Bereich Sampling-Frequenz oder Sampling-Rate genannt. Eine Musik-CD läuft z. B. mit einer Abtastrate von 44,1 Hz.
Auflösung
Auch Quantisierung genannt. Eine Musik-CD hat eine Auflösung von 16 Bit und somit 65536 verschiedene Amplitudenwerte zur Verfügung. Eine nur mit 8 Bit quantisierte Aufnahme hat nur 256 verschiedene Amplitudenwerte.
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