Как использовать дождь, темный шум и другие фоновые звуки в ios 15

Спектр звукового импульса

Звуковую волну можно разложить на отдельные гармонические колебания. Их совокупность образует спектр.

Спектральный состав тонов представляют на плоскости координат: на оси абсцисс откладывают частоту, а на оси ординат – амплитуду, соответствующую интенсивности гармоники. На основании полученного графика определяют тип спектра.

Спектр звукового импульса раскладывает волну на колебания.

Линейным спектром обладают:

• чистые тоны;
• сигналы, имеющие периодическую форму;
• звуковые эффекты, полученные при сложении периодических волн.

К линейному спектру близки музыкальные сигналы.

Сплошной спектр характерен для шумов и затухающих звуков.

Комбинированный звуковой спектр имеют:

• технические устройства, в которых вращение двигателя накладывает на сплошной спектр дополнительные частотные компоненты;
• клавишные инструменты, когда удары молоточков в них приобретают шумовую окраску;
• человеческая речь с обилием гласных звуков, близких к музыкальным.

Скорость звука в физической теории

Скорость, с которой упругие волны распространяются в какой-либо среде, впервые теоретически рассчитал Ньютон. Полученный при вычислениях показатель оказался заниженным, т. к. ученый рассматривал процесс в изотермической системе.

Правильное значение удалось получить Лапласу в конце XVIII в.

На скорость звука влияют:

1. Упругость среды. Эта величина в свою очередь зависит от типа деформации твердого тела (сжатия, кручения, изгиба), поэтому скорости звуков при таких процессах тоже будут различаться.
2. Плотность вещества. Чем она ниже, тем быстрее в ней перемещаются звуковые колебания, и наоборот.

Волны звука

В воздушной среде звук распространяется со скоростью 340 м/с, в дистиллированной воде при 20ºС – 1481 м/с, в стали при той же температуре – 5000 м/с.

Волны звука распространяются со скоростью 340 м/с.

По расчетам российских и британских физиков (см. данные 2020 г.), максимальная скорость звука может составить 36 км/с.

Твердый стержень

К концу стержня можно приложить силу растяжения или сжатия. Эти силы будут отличаться для разных материалов.

В ответ на воздействие возникнут различные колебательные движения:

• сжатия;
• кручения;
• изгибы.

Колебания сжатия не являются строго продольными, т. к. с ними связано боковое движение стержня.

Сигналы кручения всегда поперечные.

При изгибе сигнал не имеет строгой формы.

Твердый стержень вызывает различные колебательные движения.

Твердые среды

При большом объеме твердой среды возникают упругие колебания.

Описаны 2 их типа:

• продольные, соответствующие плоской деформации;
• поперечные, при которых смещение направлено перпендикулярно распространяющейся волне.

В среде газа

Деформация в газах происходит путем сжатия–разрежения. На ее степень влияет температура. При этом теплообмена с частицами окружения не происходит. Поэтому скорость звукового сигнала в газовой среде не зависит от других факторов и одинакова для всех газов.

В среде газа на степень деформации влияет температура.

При 21,1ºС и сухом воздухе звук будет распространяться со скоростью 344,4 м/с. Она увеличится при нагревании.

В жидкой среде

Как и в газах, в жидкостях формируются волны сжатия–разрежения. Но жидкости способны сжиматься меньше, чем газы, а плотность у них больше. Поэтому скорость прохождения по жидкости ближе по значению таковой в твердых телах.

В сравнении с газами она намного меньше и зависит от температуры.

В пресной воде при 15,6ºС скорость звука равна 1460 м/с, в морской – 1504 м/с.

При нагревании и увеличении солености в воде звуковая скорость увеличивается.

Частотный спектр звука и анализ Фурье

В жизни звуки одной частоты редки. Чаще встречаются сложные звуковые сигналы. Их делят на части – обертоны и гармоники.

Анализ Фурье исследует сложные звуковые сигналы.

Метод разложения звука назвали фурье-анализом, т. к. его впервые применил французский математик Фурье в XVIII в.

Для разложения звукового сигнала строят графики, где показывают зависимость энергии от частоты, и таким образом представляют его частотный спектр.

Основные типы спектра:

1. Дискретный. Его формируют отдельные линии частот, разделяемые пустыми промежутками.
2. Непрерывный. В пределах полосы этого спектра представлены все частоты.

Если звуковые колебания не подчиняются гармоническому закону, человек воспринимает их как сложный сигнал со своим тембром. В нем присутствуют колебания разных частот и амплитуд.

У каждого инструмента обертоны неодинаковые, поэтому звуки тоже получаются разными.

Как использовать обратное нажатие для управления фоновыми звуками

Back Tap — это вариант iOS, при котором, если вы дважды или трижды коснетесь задней панели iPhone, он что-то сделает автоматически. Однако сам по себе он ничего не сделает с фоновыми звуками.

Однако вы можете настроить его так, чтобы при обратном касании запускался ярлык специальных возможностей. Это один вариант быстрого доступа, который запускает один вариант.

Зайдите в Настройки, Специальные возможности и прокрутите почти до самого низа. Нажмите «Ярлык специальных возможностей», а затем из длинного списка появившихся опций нажмите, чтобы выбрать «Фоновые звуки».

Теперь вам нужно настроить Back Tap. Перейдите в «Настройки», «Специальные возможности», «Сенсорный» и прокрутите вниз до «Назад». Затем нажмите на это, чтобы включить его, и укажите, что вы хотите, чтобы он делал.

Выберите «Двойное касание» или «тройное касание», в зависимости от того, что вы предпочитаете, и нажмите на него. Затем нажмите, чтобы выбрать второй сверху вариант — «Ярлык доступности».

Нажмите «Назад», чтобы выйти из него, так как очень легко случайно выбрать что-то еще в этом списке.

Теперь, когда вы дважды или трижды коснетесь задней панели iPhone, фоновые звуки начнутся или прекратятся.

Это звучит намного более запутанно, чем использование Центра управления, но это потому, что для этого нужно адаптировать некоторые параметры iPhone. И вы также можете адаптировать их еще немного.

Back Tap не только позволяет быстро запускать определенные функции iPhone, но и позволяет запускать ярлык. Это означает, что на самом деле Back Tap и ярлыки вместе позволяют вам быстро начать очень близко ко всему, что вы хотите.

Более того, они также означают, что у вас может быть одно касание назад, которое запускает столько разных вещей, сколько вы можете придумать. Просто вместо того, чтобы выбирать ярлык специальных возможностей в элементе управления двойным или тройным касанием, выберите имя созданного вами ярлыка.

Apple добавила элемент управления «Установить фоновые звуки» в «Ярлыки». Так, например, вы можете написать ярлык, который запускает воспроизведение фоновых звуков, включает режим «Не беспокоить» или режим фокусировки и все, что вам нужно.

Фоновые звуки кажутся крошечным дополнением к iOS 15, но когда вы его использовали — и когда вам это нужно — это еще одна мелочь, которая имеет огромное значение.

Pydub

Pydub – это библиотека Python, используемая для управления аудио и добавления к нему эффектов. Эта библиотека представляет собой очень простой и легкий, но высокоуровневый интерфейс, основанный на FFmpeg и склонный к jquery. Эта библиотека используется для добавления тегов id3 в аудио, нарезки его и объединения аудиодорожек. Библиотека Pydub поддерживает версии Python 2.6, 2.7, 3.2 и 3.3.

Однако пользователи могут открывать и сохранять файл WAV с помощью библиотеки pydub без каких-либо зависимостей. Но пользователям необходимо установить пакет для воспроизведения звука, если они хотят воспроизводить звук.

Следующий код можно использовать для воспроизведения файла WAV с помощью pydub:

 
from pydub import AudioSegment 
from pydub.playback import play 
 
sound_audio = AudioSegment.from_wav( ' example.wav ' ) 
play( sound_audio ) 

Если пользователь хочет воспроизводить другие форматы аудиофайлов, такие как файлы MP3, им следует установить libav или FFmpeg.

После установки FFmpeg пользователю необходимо внести небольшое изменение в код для воспроизведения файла MP3.

Пример:

 
from pydub import AudioSegment 
from pydub.playback import play 
 
sound_audio = AudioSegment.from_mp3( 'example.mp3 ' )  
play( sound_audio ) 

Используя оператор AudioSegment.from_file(имя_файла, тип_файла), пользователи могут воспроизводить любой формат аудиофайла, поддерживаемый ffmpeg.

Например:

 
# Users can play a WMA file: 
sound = AudioSegment.from_file( 'example.wma ', ' wma ' ) 

Библиотека Pydub также позволяет пользователям сохранять аудио в различных форматах файлов. Пользователи также могут рассчитать длину аудиофайлов, использовать кроссфейды в аудио с помощью этой библиотеки.

Чем обусловлено звучание разных музыкальных инструментов

Принципы извлечения звуков одинаковы для всех инструментов, но получаемые мелодии разные.

Звучание инструмента обусловлено наличием:

• колеблющихся элементов (струн или воздушных столбов);
• механизма воздействия на них (пальцев музыканта, смычка скрипки и др.);
• резонатора для связи с окружающим воздухом.

Большинство музыкальных инструментов не позволяет получить звук одной частоты: дополнительно возникают обертоны и гармоники. Если в генерируемых сигналах гармоники отсутствуют, мелодии не образуются. В этом случае устройства (например, барабаны, литавры) используют для подчеркивания ритма.

Струнные инструменты

Пальцы гитариста или смычок скрипача приводят в движение струны. Звуковые волны от их колебаний передают энергию на корпус инструмента. Последний тоже начинает колебаться, а человеческое ухо воспринимает музыкальный сигнал.

Смычок скрипача создает движение струн.

На его качество влияют:

1. Материал, из которого сделан корпус инструмента. Так, домры изготавливают из белого клена, акустические гитары – из ливанского кедра, электрогитары – из пластика или оргстекла.
2. Форма и конфигурация инструмента. Это характеристики, которые изобретались и совершенствовались веками. Они не поддаются объяснению акустической наукой.
3. Длина и диаметр струн. Звук тем выше, чем тоньше струна.

Клавишные

У рояля и пианино механизм звучания одинаковый: на раму натянуты струны, вокруг них располагаются резонирующий корпус, клавиши и педали. При нажатии клавиш деревянные молоточки ударяют по струнам. Их вибрация создает звук.

Для каждой ноты настроена своя струна.

Тембр тона получается насыщенным и однородным по следующим причинам:

1. Из-за массивной деки диапазон формант очень широк.
2. Большинство гармоник возникает на низших частотах.
3. Удар молоточком в строго обозначенную точку струны подавляет диссонирующие с основной частотой гармоники.

При нажатии клавиш молоточки ударяют по струнам.

Духовые инструменты

Способы извлечения звука:

1. Колебания воздуха в трубе цилиндрической формы с острым краем резонатора.
2. Колебания гибкой поверхности язычка.

В первом случае поток воздуха выходит из щели и разбивается острым клинообразным препятствием. По разные стороны клина образуются вихри – «краевые тоны». Они возбуждают воздушные столбы во флейте, органе. При этом основная частота образуемых гармоник находится в обратной зависимости от длины трубы.

Во втором гибкий язычок (трость) колеблется в воздушном потоке. Когда воздух проходит через щель, трость втягивается в нее и перекрывает отверстие. При отсутствии потока она возвращается обратно и процесс повторяется. Так устроены кларнет, саксофон, гобой.

Ударные

Удар по телу барабана, ксилофона, треугольника возбуждает звуковые колебания.

Отличия ударных инструментов от клавишных:

1. Колеблющееся тело не ведет к образованию гармонических обертонов.
2. Тело инструмента звучит без дополнительного резонатора.

Вместо мембраны иногда используют стержень из твердого материала, как в ксилофоне, камертоне, металлическом треугольнике.

Кожаная мембрана в барабане округлой или овальной формы – двумерный аналог струны, но отличается от нее собственным набором частот без гармонического компонента. Гармоники все-таки можно получить, если в радиальном направлении изменить толщину мембраны. Так сделана табла – классический индийский инструмент.

Рефракция звука

В неоднородной среде звуковые колебания могут менять направление в сторону слоя, где скорость меньше. Такое свойство получило название рефракции. Она может наблюдаться в атмосфере, толще земли, в водах Мирового океана.

Температурная

Рефракция в атмосфере зависит от температуры воздуха и наличия ветра.

На высоте 10–15 км от поверхности земли температура воздуха очень низкая, так же мала и скорость звука. Сигналы от земного источника в верхних слоях атмосферы загибаются вверх и перестают слышаться на земле. Образуется зона молчания.

В ночное время иногда возникает температурная инверсия, при которой на высоте более 20 км от земли нагреваются слои атмосферы. Происходит обратное явление: звук поворачивает вниз, многократно отражается от поверхности земли или воды. Формируется зона аномальной слышимости, по площади превосходящая зону молчания.

Рефракция в атмосфере зависит от ветра.

Под водой

Рефракция в толще воды обусловлена:

• ее соленостью;
• температурой;
• давлением.

По горизонтали рефракционная способность слабее, чем по вертикали, и проявляется на очень больших расстояниях, а также в зонах соприкосновения холодных и теплых течений, вокруг айсбергов.

Явление резонанса – что это

Впервые явление резонанса описал Галилей в 1602 г.

Если на колебательную систему периодически воздействовать извне, то частота ее стационарных колебаний может совпасть с частотой внешних. В этот момент возникает резонанс – резко возрастет амплитуда собственных колебаний.

Это явление учитывают при создании звуковых устройств, в частности музыкальных инструментов. Скрипка, гитара, фортепиано имеют резонаторы, которыми служит корпус инструмента.

Щипок пальцев или удар молоточка заставит струну колебаться на всех частотах. Колебания, не совпадающие с резонансными, вскоре затухнут.

Ультразвуковая сварка

Как и многие технологии, эта была обнаружена случайно. Роберт Солофф работал над ультразвуковой технологией герметизации и случайно коснулся зондом диспенсера скотча на столе. В итоге две части диспенсера спаялись вместе, а Солофф понял, что звуковые волны могут огибать углы и бока жесткого пластика, достигая внутренних частей. После открытия Солофф и его коллеги разработали и запатентовали метод ультразвуковой сварки.

С тех пор ультразвуковая сварка нашла широкое применение во многих отраслях промышленности. От подгузников до автомобилей, этот метод повсеместно используется для соединения пластмасс. В последнее время экспериментируют даже с ультразвуковой сваркой швов на специализированной одежде. Компании вроде Patagonia и Northface уже используют сварные швы в своей одежде, но только прямые, и выходит очень дорого. В настоящее время самым простым и универсальным методом по-прежнему остается ручное шитье.

Акустические скальпели

Врачи уже используют звуковые волны для медицинских процедур вроде УЗИ и разрушения камней в почках, но ученые из Университета штата Мичиган создали акустический скальпель, точность которого позволяет отделять даже одну клетку. Современные ультразвуковые технологии позволяют создать луч с фокусом в несколько миллиметров, однако новый инструмент обладает точностью уже в 75 на 400 микрометров.

Общая технология была известна с конца 1800-х, однако новый скальпель стал возможным, благодаря использованию линзы, обернутой в углеродные нанотрубки и материал под названием полидиметилсилоксан, которая конвертирует свет в звуковые волны высокого давления. При должном фокусе, звуковые волны создают ударные волны и микропузырьки, которые оказывают давление на микроскопическом уровне. Технологию протестировали, отделив одну клетку рака яичников и просверлив 150-микрометровую дыру в искусственном почечном камне. Авторы технологии считают, что ее можно будет наконец использовать для доставки лекарств или удаления малых раковых опухолей или бляшек. Ее можно даже использовать для проведения безболезненных операций, поскольку такой ультразвуковой луч сможет избегать нервные клетки.

Отделы

FEMTO-ST состоит из 7 отделов, поддерживаемых различными общими службами, включая современную технологическую платформу микро / нанотехнологий , которая является частью национальной сети из 6 технологических центров CNRS (RENATECH).

Департамент энергетики

Исследования систем производства, преобразования и хранения тепловой и электрической энергии.

Расположение: Белфорт

Отдел состоит из двух исследовательских групп, построенных вокруг научных полюсов:

• SHARPAC: гибридные электрические системы, электрические приводы, системы топливных элементов.
• ТЕПЛОВЫЕ: УСТАНОВКА ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ И ЭНЕРГИЯ

Отдел микронано-наук и систем (MN2S)

MN2S — это отдел FEMTO-ST, специализирующийся на исследованиях в области микро- и нано-приборов, нанонауки, микро- и наноакустики, микросистем и мультифизики, а также микро- и наноматериалов и поверхностей.

Расположение: департамент расположен на трех участках: отдельно: Безансон, Монбельяр и Бельфор.

Исследовательская группа: Научная организация разделена на пять исследовательских групп:

• БиоМикроУстройства
• Микро-наноматериалы и поверхности (MINAMAS)
• Микро-опто-электромеханические системы (МОЭМС)
• Нанонауки
• Фононика и микроскопия

Отдел вычислений сложных систем (DISC)

Исследования, проводимые в этом отделе, основаны на электронном здоровье, микро- и наносистемах для здоровья, информационной безопасности и защите в сложных системах, MiDi Micro и интеллектуальных распределенных наносистемах, а также транспорте и услугах в области мобильности.

Расположение: сотрудники отдела DISC расположены на трех разных участках в Безансоне, Бельфоре и Монбельяре.

Исследовательские группы: отдел состоит из четырех исследовательских групп.

• Распределенный числовой алгоритм (И)
• Проектирование и оценка распределенных систем (DEODIS)
• Оптимизация, мобильность, сетевое взаимодействие (OMNI)
• Верификация и валидация программного обеспечения и встроенных систем (VESONTIO)

Департамент временной частоты (TF)

Этот отдел специализируется на генераторах высокой стабильности, акустоэлектронике и пьезоэлектричестве, а также частотно-временной метрологии.

Расположение: Безансон. Он также является крупным игроком во французской сети передового опыта LabEX FIRST-TF.

Отдел TF разделен на три команды:

• ACEPI: акустоэлектроника и пьезоэлектричество
• CoSyMA: Микроакустические компоненты и системы
• OHMS: волны, часы, метрология и системы

Кафедра автоматики и микромехатронных систем (АС2М)

Этот отдел специализируется на автоматизации, робототехнике, мехатронике и промышленном инжиниринге.

Расположение: Безансон

Он разбит на четыре команды:

• PHM: прогноз и управление здоровьем
• MINaRob: биомедицинская микронано-робототехника
• ОБРАЗЕЦ: стратегии восприятия и характеристики на микро- и наноскопических масштабах
• КОД: Контроль и дизайн

Направления исследований:

• Автоматический
• Микро-робототехника
• Микромехатроника и адаптроника
• Микроманипуляции и микросборка
• Системное прогнозирование и обслуживание

Две платформы поддерживают исследовательскую деятельность отдела:

• µROBOTEX: Микро-роботизированная платформа для микроманипуляции и микросборки, которая объединяет исследовательскую работу отдела по этой теме.
• I-Sys «Интеллектуальные системы»: платформа промышленного прогнозирования.

Кафедра прикладной механики

Созданный в 1962 году профессором Раймоном Шале на территории Национальной школы часового искусства, он расположен на двух объектах (UFC и ENSMM) в Безансоне.

Кафедра прикладной механики имеет несколько исследовательских тем, разбросанных по 2 объединяющим направлениям:

• Структуры: интеграция и функционализация
• Микромеханика: материалы и процессы

Ось Структуры: интеграция и функционализация объединяет исследовательские темы, направленные на развитие знаний по:

• Новые материалы
• Электронные микросистемы
• концепции оптимизации адаптивных структур

Ось «Микромеханика: материалы и процессы» фокусируется на:

• методы характеризации и моделирования тонкопленочных материалов
• по созданию поверхностей с функциональными свойствами и их характеристике
• микропроизводственные процессы

Отдел оптики

Отдел оптики, основанный после Второй мировой войны и связанный с CNRS с 1969 года, с 2004 года является исследовательским отделом FEMTO-ST, расположенным в Безансоне. Оптика и фотоника лежат в основе исследований отдела оптики.

Он состоит из 3-х команд с персоналом 80 человек и технологической платформой:

• Нанооптика (НЕТ)
• Нелинейная оптика (ONL)
• Оптоэлектроника, фотоника и оптические телекоммуникации (OPTO)
• Платформа FRI-LIGHT (Обучение-Исследования-Инновации через Свет)

Как включить фоновые звуки через Центр управления

Сначала добавьте элемент управления слухом в Центр управления. Для этого перейдите в Настройки, Центр управления. Прокрутите вниз до пункта «Дополнительные элементы управления». Нажмите на зеленый значок «+» рядом с «Слух после этого», проведите пальцем вниз, чтобы использовать Центр управления, и нажмите на значок «Слух», чтобы включить фоновый режим. Звук включен или выключен

Однако это одна из опций Центра управления, которая немного сбивает с толку. Проведите пальцем вниз, коснитесь его, и вы получите панель с некоторыми опциями для фоновых звуков и Live Listen.

Вы также получаете отдельную кнопку в нижней части экрана, которая помечена как Отключение фоновых звуков. Нажмите на нее, и значок станет синим, метка станет «включен», и начнется воспроизведение звука.

Кроме того, центральная панель немного расширяется, чтобы показать вам регулятор громкости фонового звука. Это хорошо, но этого не произойдет, если вы вместо этого нажмете на эту панель, а не на кнопку.

Нажмите один раз там, где написано «Фоновые звуки», и эти звуки начнут воспроизводиться, как если бы вы нажали нижнюю кнопку, но вы не получаете регуляторы громкости. У вас также нет возможности снова отключить звуки.

Чтобы их выключить, нужно нажать на нижнюю кнопку.

Принимая во внимание, что если вы хотите переключиться на один из других фоновых звуков, вам нужно нажать на панель, а затем снова нажать на нее, чтобы получить список из шести звуков.

Вы можете добавить слух в Центр управления и использовать его для включения или выключения фоновых звуков.

Кража информации о кредитках

Специалисту по безопасности Драгошу Руйу пришла эта идея после того, как он заметил нечто странное со своим MacBook Air: после установки OS X его компьютер спонтанно загрузил кое-что еще. Это был весьма мощный вирус, который мог удалять данные и вносить изменения по собственному желанию. Даже после удаления, переустановки и перенастройки всей системы проблема оставалась. Наиболее правдоподобное объяснение бессмертия вируса было таковым, что он проживал в BIOS и оставался там, несмотря на любые операции. Другая, менее вероятная теория была таковой, что вирус использовал высокочастотные передачи между динамиками и микрофоном для управления данным.

Эта странная теория казалась невероятной, но была доказана хотя бы в плане возможности, когда Германский институт нашел способ воспроизвести этот эффект. На основе разработанного для подводной связи программного обеспечения ученые разработали прототип вредоносной программы, которая передавала данные между неподключенными к Сети ноутбуками, используя их динамики. В тестах ноутбуки могли сообщаться на расстоянии до 20 метров. Диапазон можно было расширить, связав зараженные устройства в сеть, подобно ретрансляторам Wi-Fi.

Хорошие новости в том, что эта акустическая передача происходит крайне медленно, достигая скорости в 20 бит в секунду. Хотя этого недостаточно для передачи больших пакетов данных, этого достаточно, чтобы передавать информацию вроде нажатия клавиш, паролей, номеров кредитных карт и ключей шифрования. Поскольку современные вирусы умеют делать все это быстрее и лучше, маловероятно, что новая акустическая система станет популярной в ближайшем будущем.

Поглощение вследствие внутреннего трения и теплопроводности

По мере распространения волн звука их интенсивность уменьшается. Причем часть акустической энергии рассеивается в любой среде.

Известны причины поглощения звука:

• внутреннее трение;
• межмолекулярное взаимодействие;
• теплообмен.

Межмолекулярное взаимодействие является причиной поглощения звука.

Интенсивность поглощения зависит от:

• частоты сигнала;
• давления;
• температуры среды.

При прохождении звукового импульса между частицами среды возникает трение. В жидкостях и газах его называют вязкостью. Благодаря ей акустические волны утрачивают энергию, которую необратимо превращают в теплоту.

Выведена формула, согласно которой поглощение сигнала возрастает пропорционально квадрату частоты. Поэтому высокочастотные звуки поглощаются быстрее низких.