سیگنال موسیقی (Music Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال موسیقی (Music Signal) :
تعریف: سیگنال موسیقی (music) یک سیگنال صوتی است که توسط سازهای موسیقی و یا خواننده تولید می شود و دارای ساختار ملودیک، هارمونیک و ریتمیک است. موسیقی شامل نت ها، آکوردها، ضربات و زیروبمی های مختلف است.
تفاوت با گفتار: موسیقی پهنای باند وسیع تری دارد (تا ۲۰ کیلوهرتز کامل)، محتوای هارمونیک غنی تری دارد (هر نت شامل چندین هارمونیک است)، و معمولا پایدارتر و دوره ای تر از گفتار است.
نت های موسیقی: هر نت یک سیگنال تقریبا دوره ای با فرکانس پایه مشخص است (مثل نت لا با فرکانس ۴۴۰ هرتز). سازهای مختلف هارمونیک های متفاوتی تولید می کنند که به آنها "تِمْبْر" (timbre) یا رنگ صدا می گویند.
هارمونیک ها (harmonics): فرکانس های مضرب صحیح فرکانس پایه که باعث تمایز صدای سازها می شوند. برای مثال، ویولن و پیانو هر دو نت لا (۴۴۰ هرتز) را می نوازند، اما به دلیل هارمونیک های متفاوت، صدای متفاوتی دارند.
سازهای موسیقی: انواع مختلف: زهی (ویولن، گیتار)، بادی (فلوت، ترومپت)، کوبه ای (درام، پیانو)، و الکترونیک (سینت سایزر). هر کدام سیگنال خاص خود را تولید می کنند.
سیگنال موسیقی دیجیتال: فرمت های متداول: WAV (بدون فشرده سازی)، MP3 (با فشرده سازی)، FLAC (بدون اتلاف)، MIDI (نه خود صدا، بلکه نت ها و دستورالعمل ها).
پردازش سیگنال موسیقی: کاربردها: استخراج نت و آکورد، جداسازی منابع (مثل جداسازی صدای خواننده از همراهی)، تشخیص سبک موسیقی، توصیه گر موسیقی، افکت های صوتی (ریورب، اکو، دیستورشن).
تحلیل طیفی موسیقی: با استفاده از تبدیل فوریه زمان کوتاه (STFT) می توان تغییرات فرکانسی در طول زمان را مشاهده کرد (نمودار اسپکتروگرام). در موسیقی، این نمودار خطوط افقی (نت های پایدار) و خطوط عمودی (ضربات) را نشان می دهد.
کدک های صوتی: برای فشرده سازی موسیقی از کدک هایی مثل MP3، AAC، و Ogg Vorbis استفاده می شود که با حذف مؤلفه های غیرقابل شنیدن (بر اساس مدل روان شنیداری) حجم فایل را کاهش می دهند.
مثال عملی: هنگام گوش دادن به یک آهنگ در اسپاتیفای، سیگنال موسیقی فشرده شده از طریق اینترنت پخش می شود، توسط گوشی دیکد شده و به بلندگو فرستاده می شود.
جمع بندی: سیگنال موسیقی یکی از لذت بخش ترین سیگنال ها برای انسان است و پردازش آن کاربردهای گسترده ای در صنعت سرگرمی دارد.
