Szkic V3 / B

Głos zamarzającego jeziora

Jeden trzask pokazany cztery razy, za każdym razem dziesięć razy bliżej. Kliknij dowolny pas albo przesuń suwak — trzy zbliżenia wyśrodkują się na tym samym miejscu zapisu, a w pasie 3 s zobaczysz je jako zaznaczone okno. To synteza modelu, nie nagranie jeziora, i nic nie mówi o bezpieczeństwie lodu.

Skala: 3s

0–3 scały zapis · obwiednia min–max co 5 ms · kratka 300 ms

Skala: 300ms

obwiednia min–max co 2 ms · kratka 30 ms

Skala: 30ms

przebieg, 1200 punktów · kratka 3 ms

Skala: 3ms

przebieg, 1200 punktów · kratka 0,3 ms

impuls bezpośredni echo (×0,38). Schemat modelu, nie nagranie; amplituda w jednostkach umownych. Kratka to 1/10 okna, a następne okno jest równe jednej kratce.

Bez JavaScript widać tylko ręcznie narysowany schemat poglądowy całości (nie obliczony wykres). Powiększenia ×10, ×100 i ×1000 wymagają JavaScript; poniżej opis i schemat modelu.

Miejsce w zapisie 0,312 s

T = 0,312 s — wybrane miejsce na osi 0–3 s i środek trzech zbliżeń (300 ms, 30 ms, 3 ms). Pas 3 s zawsze pokazuje cały zapis, więc impuls widać w nim niezależnie od T. W miejscu T największą obwiednię ma impuls bezpośredni — 1500 Hz (okres 0,67 ms). Okno 3 ms mieści 4,5 okresu składowej 1500 Hz.

Gładka sylwetka i pojedyncze drgania to ten sam materiał

Najwyższy pas obejmuje cały zapis, najniższy — jedną tysięczną tej długości. Pomiędzy nimi nic się nie zmienia w sygnale; zmienia się tylko to, co mieści się w jednej kratce. W skali sekund zapis wygląda jak kilka plam. W skali kilku milisekund widać pojedyncze okresy jednej lub dwóch składowych.

Przenieś się na „Czoło”: w oknie 3 ms mieści się około czterech i pół okresu składowej 1500 Hz. Przenieś się na „Ogon”: ta sama szerokość okna zmieści mniej niż jeden okres składowej 310 Hz. Dopiero na dole widać, że trzask nie ma jednej wysokości dźwięku. Na „Ciszy” (T = 2,0 s) trzy dolne pasy — 300 ms, 30 ms i 3 ms — są prostą: w modelu to zero, a nie brak pomiaru. Najwyższy pas nadal pokazuje cały zapis z impulsem; zaznaczone w nim okno leży po jego końcu.

Trzask jest drabiną opóźnień

Schemat modelu przy stałych ustawieniach, nie spektrogram nagrania. Poziomo: czas 0,2–1,3 s. Pionowo: osiem składowych, od najwyższej (1500 Hz, u góry) do najniższej (310 Hz, na dole). Grafit: impuls bezpośredni; fiolet: echo po 0,35 s, osłabione do 38%. Długość i zanikanie pasków są umowne; liczy się moment wejścia składowej: 0,300 s dla 1500 Hz do 0,729 s dla 310 Hz.

W modelu każda niższa składowa spóźnia się o ok. 61 ms względem poprzedniej. Zamiast jednego trzasku powstaje opadająca seria wybuchów — to dyspersja: tony o różnych częstotliwościach docierają w różnym czasie. Echo jest kopią całej serii, więc zaczyna się od najwyższego tonu, gdy część impulsu bezpośredniego jeszcze wybrzmiewa.

Wg źródła [1] (zachowanego z V2, nieotwieranego w tym przebiegu) dźwięki lodu wiążą się ze zmianami temperatury i odkształceniami pokrywy; wg [2] dyspersja zależy m.in. od budowy ośrodka. Opóźnienia w tym modelu to prosta drabinka liniowa, nie obliczenie dla żadnego jeziora.

Słuchamy modelu, nie lodu

To nie jest nagranie ani pomiar. Nie mamy grubości lodu, temperatury ani miejsca.

Dźwięk — ani jego brak — nie mówi, czy po lodzie można chodzić. Nikt tu nie wchodzi na lód.

Ustawienia modelu są stałe i umowne; nie skalibrowano ich do żadnej pokrywy.

Echo to ta sama seria opóźniona i osłabiona, bez dodatkowej dyspersji z dłuższej drogi. To uproszczenie do sprawdzenia przez akustyka.

Brakuje nagrania terenowego z licencją i opisem rejestracji; zdjęcie jeziora nie uwierzytelniłoby syntezy, więc go nie ma. W tej wersji nie ma też odsłuchu — kierunek A go ma.

Dlaczego pasy 3 s i 300 ms to obwiednie, a 30 ms i 3 ms to przebiegi

W skali 3 s jeden piksel to kilka milisekund, a okres składowej 1500 Hz ma 0,67 ms. Gdyby narysować tylko rzadkie punkty, szybkie drgania zlałyby się w fałszywy, wolniejszy kształt (aliasing). Dlatego pasy 3 s i 300 ms rysują najwyższą i najniższą wartość z odcinków 5 ms i 2 ms, liczone co 0,0625 ms (co najmniej 10 próbek na okres 1500 Hz). Pasy 30 ms i 3 ms rysują zwykły przebieg z 1200 punktów (ponad 26 próbek na okres 1500 Hz).

Skala pionowa pasów 300 ms, 30 ms i 3 ms jest dopasowana do zawartości okna; krotność względem pasa 3 s podaje napis „pion ×N”.

f_k = 1500 − 170·k Hz, k = 0…7 · t_k = t₀ + Δ·k/7, t₀ = 0,300 s, Δ = 0,429 s · g = 0,575 · τ_k = t − t_k, 0 ≤ τ_k < 0,55 s · s(t) = g/8 · Σ sin(2π·f_k·τ_k) · e^−18τ · (1 − e^−140τ) · echo = 0,38 · s(t − 0,35 s). Amplituda w jednostkach umownych.

Wartości t₀, Δ i g odpowiadają ustawieniom domyślnym V2 (droga 60, dyspersja 65, tłumienie 30; echo po 0,35 s). Wzory przeniesiono z V2; ich poprawność fizyczną ma ocenić akustyk. Usunięto z pierwszego czytania osiem osobnych suwaków i listę składowych.