كيفية تغيير سرعة التشغيل ودرجة الصوت معًا بنسبة دقيقة

في تغيير السرعة المترابط، تحدث أحداث التسجيل بوتيرة أسرع أو أبطأ، وترتفع تردداته أو تنخفض بالتناسب. يغيّر تأثير Change Speed and Pitch في Audacity الإيقاع ودرجة الصوت ومحتوى التردد معًا صراحةً. أما تأثير Change Pitch المنفصل فيُبقي المدة من دون تغيير. اختر العملية التي تطابق النتيجة التي تحتاج إليها. المصادر: Change Speed and Pitch، Change Pitch.

لهذه المهمة، عرّف النسبة بأنها سرعة التشغيل الجديدة ÷ سرعة التشغيل الأصلية. تسرّع النسبة الأكبر من 1 التسجيل وترفع درجة صوته. وتبطئه النسبة الواقعة بين 0 و1 وتخفض درجة صوته. اكتب الاتجاه بوضوح قبل إدخال القيمة: «السرعة الجديدة تساوي 5/4 من السرعة الأصلية» أوضح من «غيّرها بنسبة 5:4».

ابدأ بالمتطلب الذي تعرفه فعلًا. تصف المعادلات التالية تغييرًا ثابتًا مثاليًا مترابطًا للسرعة؛ والأمثلة حسابات توضيحية وليست نتائج تحرير مقاسة.

المتطلب المعروف	احسب معامل السرعة r	مثال توضيحي
نسبة السرعة مباشرةً	r = السرعة الجديدة ÷ السرعة الأصلية	5/4 = 1.25
الترددان الأصلي والمستهدف	r = التردد المستهدف ÷ التردد الأصلي	550 ÷ 440 = 1.25
المدتان الأصلية والمستهدفة	r = المدة الأصلية ÷ المدة المستهدفة	60 ÷ 48 = 1.25
الإيقاعان الأصلي والمستهدف	r = BPM المستهدف ÷ BPM الأصلي	120 ÷ 96 = 1.25

بعد إيجاد r، احسب النتيجة المتوقعة: المدة الجديدة = المدة الأصلية ÷ r، والتردد الجديد = التردد الأصلي × r. تنشأ علاقة المدة مباشرةً من تشغيل تسلسل الأحداث الصوتية نفسه بالسرعة الجديدة.

إذا طلب التأثير نسبة مئوية للتغيير، فأدخل 100 × (r − 1). وهكذا، تعني 1.25× +25%، بينما تعني 0.8× −20%. يستخدم دليل Audacity العلاقة نفسها بين المعامل والنسبة المئوية. المصدر: Change Speed and Pitch.

من الأخطاء الشائعة الخلط بين نسبة التشغيل المئوية ومقدار التغيير المئوي. تعني «125% من السرعة الأصلية» 1.25×. أما «زيادة السرعة بنسبة 125%» فتعني 2.25×. ومن الأخطاء أيضًا عكس معادلة المدة: تقليص 60 ثانية إلى 48 ثانية يتطلب تشغيلًا أسرع، لذا يجب أن يتجاوز المعامل 1.

لفاصل يتكوّن من n أنصاف نغمات متساوية الضبط، استخدم r = 2^(n/12). ترفع قيمة n الموجبة درجة الصوت؛ وتخفضها قيمة n السالبة. ولإيجاد الفاصل الناتج عن نسبة موجودة، استخدم n = 12 × log₂(r). تنشأ هذه العلاقات من تقسيم الأوكتاف، أي نسبة التردد 2:1، إلى اثنتي عشرة نسبة متساوية لأنصاف النغمات. المصدر: UNSW، أسماء النغمات وأرقام MIDI والترددات.

يطبّق الجدول أدناه تلك المعادلات على تسجيل توضيحي مدته 60 ثانية. الأعداد العشرية المعروضة مقربة.

معامل السرعة	نسبة التغيير المئوية	المدة الجديدة	الفاصل الموسيقي
0.5×	−50%	120 ثانية	−12 نصف نغمة
0.8×	−20%	75 ثانية	نحو −3.863 أنصاف نغمة
1.25×	+25%	48 ثانية	نحو +3.863 أنصاف نغمة
1.5×	+50%	40 ثانية	نحو +7.020 أنصاف نغمة
2×	+100%	30 ثانية	+12 نصف نغمة
نحو 1.059463094×	نحو +5.946309%	نحو 56.632459 ثانية	+1 نصف نغمة

حدّد ما إذا كان هدفك نسبة عددية أم فاصلًا متساوي الضبط. نسبة 3:2 تساوي 1.5 بالضبط، بينما يتطلب رفع الصوت سبعة أنصاف نغمات متساوية الضبط 2^(7/12)، أي نحو 1.498307077. القيمتان متقاربتان، لكنهما تنتجان نتيجتين مختلفتين. احتفظ بالكسر أو الصيغة المحددة في ملاحظات التحرير كي لا تصبح القيمة المعروضة بعد التقريب مرجعك الوحيد للهدف.

في الإصدارات التي تتضمن التأثير الموثّق، حدّد الصوت المطلوب وافتح Effect → Pitch and Tempo → Change Speed and Pitch. أدخل النسبة في Speed Multiplier أو ما يعادلها في Percent Change. يربط مربع الحوار هذه العناصر بطول التحديد الناتج. المصدر: دليل Change Speed and Pitch في Audacity.

لتحويل 5/4 التوضيحي، أدخل 1.25 أو +25% وتحقق من أن تحديدًا مدته 60 ثانية يصبح 48 ثانية. استمع إلى معاينة، ثم طبّق التغيير وصدّر الملف إلى ملف إخراج منفصل. احتفظ بالملف الأصلي لتبدأ منه أي تعديلات لاحقة.

قد تختلف أسماء القوائم وعناصر التحكم المتاحة بين الإصدارات. تحقّق من أن العملية المحددة تربط السرعة بدرجة الصوت. يوضح دليل Audacity الحالي أن Change Pitch يحافظ على المدة؛ لذلك لن يؤدي إدخال فاصل فيه وحده إلى إتمام هذه المهمة. المصدر: دليل Change Pitch في Audacity.

اعتمد القيمة التي تحتفظ بها الواجهة فعليًا بوصفها إعدادك. إذا قرّبت النسبة المطلوبة، فاحسب النتيجة باستخدام القيمة التي احتفظت بها قبل بدء تصدير طويل. تنتهي القيمة العشرية للنسبة مثل 1.25؛ أما إدخال نصف نغمة متساوية الضبط كعدد عشري منتهٍ فيمثل تقريبًا.

يوفر FFmpeg مسارًا آخر: يغيّر asetrate معدل أخذ العينات من دون تعديل بيانات عينات PCM، ما ينتج تغييرًا مترابطًا للسرعة ودرجة الصوت. ثم يحوّل aresample النتيجة إلى معدل أخذ العينات المطلوب للتسليم. المصادر: مصدر توثيق مرشحات FFmpeg، توثيق مرشحات FFmpeg.

يتطلب المثال الكامل أدناه تثبيت FFmpeg وإتاحته في الطرفية بالاسم ffmpeg. شغّله في دليل قابل للكتابة باستخدام أسماء ملفات غير مستخدمة. ينشئ الأمر الأول نغمة اختبار بتردد 440 Hz ومدتها 10 ثوانٍ بمعدل 48,000 Hz؛ ويطبّق الأمر الثاني نسبة 5/4 ويكتب ملف WAV بمعدل 48,000 Hz. يوفّر المصدر الموثّق sine في FFmpeg بيانات العينات. المصدر: مصدر توثيق مرشحات FFmpeg.

ffmpeg -n -f lavfi -i "sine=frequency=440:sample_rate=48000:duration=10" -c:a pcm_s16le ratio-input.wav
ffmpeg -n -i ratio-input.wav -af "asetrate=60000,aresample=48000" -c:a pcm_s24le ratio-output.wav

معدل العينات الوسيط هو 48,000 × 1.25 = 60,000 Hz. من المتوقع أن تكون مدة الإخراج 8 ثوانٍ وأن يكون تردد النغمة 550 Hz. تؤدي إعادة معدل التسليم إلى 48,000 Hz عبر إعادة أخذ العينات إلى الاحتفاظ بتوقيت التشغيل المتغير. روجعت هذه الأوامر بالاستناد إلى الوثائق؛ ولم يكن FFmpeg متاحًا في بيئة البحث، لذا لم تُنفّذ.

لتكييف هذا المثال، حدّد أولًا معدل أخذ العينات لملف المصدر. إذا كان معدل المصدر S، فيجب أن يكون المعدل الوسيط S × r. استخدام 60,000 لملف مصدر ليس بمعدل 48,000 Hz يغيّر النسبة. تحقّق من أن الإصدار لديك وسلسلة المرشحات يقبلان المعدل الوسيط، خصوصًا عند إجراء تغييرات كبيرة.

افصل بين ثلاثة أسئلة: ما النسبة التي تستهدفها، وما القيمة التي تقبلها الأداة، وما المدة التي يمكن لعدد العينات المُصدَّر تمثيلها. يمكن أن يكون للكسر الدقيق مثل 5/4 تمثيل عشري منتهٍ. أما كثير من نسب الفواصل الموسيقية فتتطلب تقريبًا عند إدخالها رقميًا.

يحتاج التحويل القائم على معدل أخذ العينات أيضًا إلى التدقيق إذا قُرّب معدل العينات الوسيط. للتوضيح، يتطلب رفع مصدر بمعدل 48,000 Hz بمقدار نصف نغمة متساوية الضبط رياضيًا نحو 50,854.228529 Hz. إذا كان المعدل المختار 50,854 Hz، تصبح النسبة المنفذة 50,854/48,000 بدلًا من الهدف الرياضي الكامل. ويعطي حساب 1200 × log₂(النسبة الفعلية ÷ النسبة المستهدفة) خطأً يقارب −0.00778 سنت. تشرح مرجعية UNSW للترددات والنغمات علاقة السنتات.

للمدة قيد منفصل: يحتوي الملف الرقمي على عدد صحيح من إطارات العينات. عند 48,000 Hz، يمتد إطار العينة الواحد نحو 20.833 ميكروثانية. يجب تمثيل المدة المستهدفة المحسوبة، إذا وقعت بين حدود العينات، بحد قريب منها. في اختبار النغمة ذي العشر ثوانٍ أعلاه، يقابل الإخراج المتوقع ومدته ثماني ثوانٍ بالضبط 384,000 إطار عينة لكل قناة.

تقدّم هذه الحسابات قاعدة عملية لاتخاذ القرار: احتفظ بالنسبة المحددة، وسجّل القيمة المطبقة فعلًا، وقارن أي فرق ناتج بالدقة التي يتطلبها مشروعك. تجنّب وصف إعداد مقرب بأنه مطابق رياضيًا للهدف.

تحقّق من الملف المُصدَّر نفسه. يتدرج تسلسل تشخيص مفيد من اختبار التوقيت أولًا، ثم التردد، ثم التسجيل كاملًا.

1. قارن المدد. احسب المدة الأصلية ÷ r. في المثال المُنشأ، توقّع 10 ÷ 1.25 = 8 ثوانٍ. افحص الملف كاملًا، بما في ذلك نهايته.
2. قارن ترددًا معلومًا. ينبغي أن تتحول نغمة الاختبار ذات التردد 440 Hz إلى 550 Hz عند 1.25×. استخدم محلل تردد بدقة كافية للمقارنة التي تستهدفها.
3. تحقّق من الإعدادات المحتفظ بها. سجّل معامل السرعة أو معدل العينات الوسيط المستخدم فعلًا، بما في ذلك أي تقريب.
4. استمع إلى النتيجة كاملةً. افحص البداية والنهاية والانتقالات، وتأكد من أنك عالجت التحديد المقصود.

يساعد نمط عدم التطابق على تضييق نطاق السبب. يشير التوقيت الصحيح مع بقاء درجة الصوت بلا تغيير إلى معالجة تحفظ درجة الصوت. ويشير تغيّر درجة الصوت مع بقاء المدة إلى تطبيق عملية مستقلة لتغيير درجة الصوت. إذا كان كلا التغييرين خاطئًا بالنسبة نفسها، فأعد النظر في اتجاه النسبة، وفي معدل عينات المصدر عند المعالجة القائمة على المعدل. هذه استنتاجات تشخيصية من معادلات التغيير المترابط.

إذا كان لديك هدف للمدة وآخر لدرجة الصوت، فقارن النسب المطلوبة قبل التحرير. يتطلب تقليص تسجيل مدته 60 ثانية إلى 48 ثانية أن تكون r = 1.25؛ أما مضاعفة درجة الصوت المطلوبة فتتطلب r = 2. لا يمكن لتغيير مترابط ثابت واحد تحقيق الهدفين معًا. ستحتاج إلى تعديل أحد الهدفين أو اختيار معالجة تتحكم بدرجة الصوت والمدة بشكل مستقل.

لتحويل موثوق، دوّن النسبة، واحسب المدة والتردد المتوقعين، وطبّق تغييرًا مترابطًا واحدًا، ثم تحقّق من الملف المُصدَّر بمقارنة النتيجة بهذه التوقعات. يمنحك ذلك نتيجة قابلة لإعادة الإنتاج وتفسيرًا واضحًا لأي تقريب.

• Change Speed and Pitch — دليل Audacity
• Change Pitch — دليل Audacity
• أسماء النغمات وأرقام MIDI والترددات — UNSW
• مصدر توثيق مرشحات FFmpeg — filters.texi
• توثيق مرشحات FFmpeg — aresample