Edycja XV bis - Laboratorium dźwięków
Program
Celem programu jest pokazanie idei przetwarzania sygnałów: najpierw podstaw matematycznego opisu sygnałów dźwiękowych, nastepnie jednego z najbardziej fascynujących, praktycznych i najważniejszych narzędzi matematycznych, jakim jest transformata Fouriera. W tym sensie będzie ona dotyczyła bardziej podstawowych pojęć niż edycja XV, a nasze podejście będzie bardziej techniczne.
Cała edycja XV bis będzie odbywać się w pracowni komputerowej.
1. Podstawy dźwięku i sygnałów (Audacity)
- Dżwięk jako fala ciśnienia
- długośc struny i jej wpływ na wysokość dźwięku, częstotliwość fali
- skala muzyczna i odpowiadające jej częstotliwości,
- skale durowe i molowe
- zakres częstotliwości słyszany przez ludzi i zwięrzęta, skala dB SPL
- spektrogram (doświadczalnie)
2. Dodawanie sinusów, transformata Fouriera (Python, Audacity)
2.0 Wstęp do języka Python
Część przeznaczona tylko dla osób, które nie miały wcześniej styczności z tym językiem (lub w ogóle z prgramowaniem). W dalszym ciągu będziemy raczej operować na przykładach programów, które będziemy modyfikować dla naszych potrzeb.
2.1 Dodawanie a barwa dźwięku
- synteza kilku prostych sinusioidalnych tonów w Pythonie
- syntezy kilku dźwięków, które nie składają się tylko z wielokrotności f (akordy i interwały muzyczne)
2.2 Filtry
- filtry dolno, górno i pasmowoprzepustowe, inne - na przykładach
- filtry matematycznie, implementacja w Pythonie
2.3 Transformata Fouriera
- filtry jako mnożenie częstotliwości
3. Dodatki, tylko jeśli wystarczy czasu
3.1 Obwiednia (Python)
- prawdziwe instrumenty nie generują tonów o jednolitej głośności
- prosta obwiednia do zaimplementowania w Pythonie, dodanie narastania i zanikania - obwiednia ADSR ?
3.2 Sampler, muzyka elektroniczna
- częstotliwość próbkowania
- odtworzenie nagrania z inną częstością próbkowania powoduje zmiane szybkości i wysokości dźwięku
- banki sampli w produkcji muzycznej
- syntezatory, automaty perkusyjne itp.?
Termin
Zajęcia będą odbywać się w dniach od 22 do 26 lipca. Jeżeli będzie potrzeba, zajęcia mogą zostać rozszerzone także na sobotę 27 lipca.
| Godzina |
poniedziałek |
wtorek - piątek |
Uwagi |
|---|---|---|---|
| 10.00 - 11.30 |
|
blok 1 grupa 2 |
|
| 11.30 - 12.00 |
|
długa przerwa |
|
| 12.00- 13.45 |
wstęp do programowania w Pythonie |
blok 2 grupa 2, z krótką przerwą 10 min. |
w poniedziałek tylko początkujący, z obu grup |
| 13.45- 14 |
przerwa i dyskusja |
dyskusja, zakończenie grupa 2 |
w poniedziałek tylko początkujący, z obu grup |
| 14.00 - 15.45 |
blok 1 wszyscy, z krótką przerwą 10 min. |
blok 1 grupa 1, z krótką przerwą 10 min. |
|
| 15.45 - 16.15 |
długa przerwa |
długa przerwa |
|
| 16.15 - 17.45 |
blok 2 wszyscy, z krótką przerwą 10 min. |
blok 2 grupa 1, z krótką przerwą 10 min. |
|
17.45 - 18.00 |
dyskusja, zakończenie wszyscy |
dyskusja, zakończenie grupa 1 |
|
Miejsce
Na kampusie Ochota Uniwersytetu Warszawskiego, w ICM UW przy ul. Pawińskiego 5A (blok D, V piętro.)
Rekrutacja
Zapraszamy wszystkich zainteresowanych uczniów. Pierwszeństwo mają osoby, które ukończyły edycję XV, w kolejności związanej z punktacją, a następnie kandydaci z wyróżnionych w tej edycji szkół. W miarę dostępności miejsc, przyjmiemy inne osoby. W razie dużej liczby zgłoszeń, rozważymy zorganizowanie dodatkowej grupy.
Uwagi
-
Nie będziemy wprowadzać wzoru transformaty Fouriera, ale pokażemy jej ideę i podstawowe własności. Pokażemy wzór i ideę działania filtrów.
-
Będziemy łączyć podejście doświadczalne, programowanie i matematykę.
-
Będziemy korzystali z gotowych przykładów programowania w języku Python, które będziemy modyfikować.
-
Nie wymagamy zaawansowanej umiejętności programowania.
- Dla osób nie umiejących programować będą przewidziane dodatkowe 2 godziny wstępu do tego tematu.
