Cara Mengubah Kecepatan Pemutaran dan Nada Secara Bersamaan dengan Rasio yang Tepat

Dalam perubahan kecepatan yang terkait, peristiwa dalam rekaman berlangsung lebih cepat atau lebih lambat, dan frekuensinya naik atau turun secara proporsional. Efek Change Speed and Pitch di Audacity secara eksplisit mengubah tempo, nada, dan kandungan frekuensi secara bersamaan. Efek Change Pitch yang terpisah mempertahankan durasi. Pilih operasi yang sesuai dengan hasil yang Anda perlukan. Sumber: Change Speed and Pitch, Change Pitch.

Untuk keperluan ini, definisikan rasio sebagai kecepatan pemutaran baru ÷ kecepatan pemutaran asli. Rasio di atas 1 mempercepat rekaman dan menaikkan nadanya. Rasio antara 0 dan 1 memperlambat rekaman dan menurunkan nadanya. Nyatakan arahnya secara jelas sebelum memasukkan nilai: “kecepatan baru adalah 5/4 dari kecepatan asli” lebih jelas daripada “ubah dengan rasio 5:4.”

Mulailah dari persyaratan yang benar-benar Anda ketahui. Persamaan berikut menjelaskan perubahan kecepatan terkait yang konstan dan ideal; contoh-contohnya merupakan perhitungan ilustratif, bukan hasil penyuntingan yang terukur.

Persyaratan yang diketahui	Hitung pengali kecepatan r	Contoh ilustratif
Rasio kecepatan langsung	r = kecepatan baru ÷ kecepatan asli	5/4 = 1.25
Frekuensi asli dan target	r = frekuensi target ÷ frekuensi asli	550 ÷ 440 = 1.25
Durasi asli dan target	r = durasi asli ÷ durasi target	60 ÷ 48 = 1.25
Tempo asli dan target	r = BPM target ÷ BPM asli	120 ÷ 96 = 1.25

Setelah mendapatkan r, hitung hasil yang diharapkan: durasi baru = durasi asli ÷ r, dan frekuensi baru = frekuensi asli × r. Hubungan durasi ini berasal langsung dari pemutaran rangkaian peristiwa audio yang sama pada kecepatan baru.

Jika suatu efek meminta perubahan dalam persentase, masukkan 100 × (r − 1). Jadi, 1.25× berarti +25%, sedangkan 0.8× berarti −20%. Manual Audacity menggunakan hubungan yang sama antara pengali dan persentase. Sumber: Change Speed and Pitch.

Kesalahan yang sering terjadi adalah tertukar antara persentase kecepatan pemutaran dan perubahan persentase. “125% dari kecepatan asli” berarti 1.25×. “Naikkan kecepatan sebesar 125%” berarti 2.25×. Kesalahan lainnya adalah membalik rumus durasi: untuk mempersingkat 60 detik menjadi 48 detik, pemutaran harus lebih cepat, jadi pengalinya harus lebih besar dari 1.

Untuk interval n semiton dengan penyeteman temperamen sama, gunakan r = 2^(n/12). Nilai n positif menaikkan nada; nilai n negatif menurunkannya. Untuk menemukan interval yang dihasilkan oleh rasio yang sudah ada, gunakan n = 12 × log₂(r). Hubungan ini berasal dari pembagian satu oktaf, dengan rasio frekuensi 2:1, menjadi dua belas rasio semiton yang sama. Sumber: UNSW, nama nada, nomor MIDI, dan frekuensi.

Tabel berikut menerapkan persamaan tersebut pada rekaman ilustratif berdurasi 60 detik. Angka desimal yang ditampilkan telah dibulatkan.

Pengali kecepatan	Perubahan persentase	Durasi baru	Interval nada
0.5×	−50%	120 detik	−12 semiton
0.8×	−20%	75 detik	Sekitar −3.863 semiton
1.25×	+25%	48 detik	Sekitar +3.863 semiton
1.5×	+50%	40 detik	Sekitar +7.020 semiton
2×	+100%	30 detik	+12 semiton
Sekitar 1.059463094×	Sekitar +5.946309%	Sekitar 56.632459 detik	+1 semiton

Tentukan apakah target Anda berupa rasio numerik atau interval temperamen sama. Rasio 3:2 tepat sama dengan 1.5, sedangkan tujuh semiton temperamen sama memerlukan 2^(7/12), sekitar 1.498307077. Setelan tersebut berdekatan, tetapi menghasilkan hal yang berbeda. Simpan pecahan atau rumus penentu dalam catatan penyuntingan Anda agar tampilan angka yang dibulatkan tidak menjadi satu-satunya catatan target.

Pada versi yang menyediakan efek tersebut sesuai dokumentasi, pilih audio yang diinginkan dan buka Effect → Pitch and Tempo → Change Speed and Pitch. Masukkan rasio ke Speed Multiplier, atau nilai yang setara pada Percent Change. Dialog tersebut menghubungkan kontrol-kontrol ini dengan panjang seleksi yang dihasilkan. Sumber: manual Change Speed and Pitch Audacity.

Untuk konversi ilustratif 5/4, masukkan 1.25 atau +25%, lalu periksa apakah seleksi berdurasi 60 detik berubah menjadi 48 detik. Pratinjau, terapkan, lalu ekspor ke berkas keluaran terpisah. Simpan berkas asli agar revisi berikutnya dapat dimulai dari sumber yang sama.

Nama menu dan kontrol yang tersedia dapat berbeda antarversi. Pastikan operasi yang dipilih menghubungkan kecepatan dengan nada. Manual Audacity saat ini menjelaskan bahwa Change Pitch mempertahankan durasi, jadi memasukkan interval saja di sana tidak akan menyelesaikan tugas ini. Sumber: manual Change Pitch Audacity.

Gunakan angka yang benar-benar dipertahankan antarmuka sebagai setelan Anda. Jika angka yang dimasukkan dibulatkan, hitung hasilnya dari angka yang dipertahankan sebelum memulai ekspor panjang. Untuk rasio seperti 1.25, desimalnya berakhir; untuk satu semiton temperamen sama, setiap angka desimal terbatas yang dimasukkan hanyalah pendekatan.

FFmpeg menyediakan cara lain: asetrate mengubah laju sampel tanpa mengubah data sampel PCM, sehingga menghasilkan perubahan kecepatan dan nada yang terkait. Setelah itu, aresample mengonversi hasilnya ke laju sampel keluaran yang Anda inginkan. Sumber: sumber dokumentasi filter FFmpeg, Dokumentasi Filter FFmpeg.

Contoh lengkap di bawah ini memerlukan FFmpeg yang telah terpasang dan tersedia sebagai ffmpeg di terminal Anda. Jalankan di direktori yang dapat ditulisi dengan nama berkas yang belum digunakan. Perintah pertama membuat nada uji 440 Hz selama 10 detik pada 48.000 Hz; perintah kedua menerapkan rasio 5/4 dan menulis berkas WAV 48.000 Hz. Sumber sine yang didokumentasikan FFmpeg menyediakan data sampelnya. Sumber: sumber dokumentasi filter 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

Laju perantara adalah 48,000 × 1.25 = 60,000 Hz. Keluaran yang diharapkan berdurasi 8 detik dengan nada 550 Hz. Mengembalikan laju keluaran ke 48,000 Hz melalui pengambilan ulang sampel mempertahankan perubahan waktu pemutaran. Perintah ini telah diperiksa terhadap dokumentasi; FFmpeg tidak tersedia di lingkungan riset, jadi perintah tersebut tidak dijalankan.

Untuk menyesuaikan contoh ini, pastikan dahulu laju sampel berkas sumber Anda. Untuk laju sumber S, laju perantara harus S × r. Menggunakan 60,000 lagi untuk sumber yang bukan 48,000 Hz akan mengubah rasionya. Periksa apakah laju perantara diterima oleh versi FFmpeg dan rangkaian filternya, terutama untuk perubahan besar.

Bedakan tiga hal: rasio yang Anda inginkan, nilai yang diterima alat, dan durasi yang dapat direpresentasikan oleh jumlah sampel dalam hasil ekspor. Pecahan tepat seperti 5/4 dapat memiliki representasi desimal yang berakhir. Banyak rasio interval musik memerlukan pendekatan saat dimasukkan secara numerik.

Konversi berbasis laju juga perlu diperiksa jika laju sampel perantaranya dibulatkan. Sebagai ilustrasi, menaikkan sumber 48,000 Hz sebanyak satu semiton temperamen sama secara matematis memerlukan sekitar 50,854.228529 Hz. Jika laju yang dipilih adalah 50,854 Hz, rasio yang diterapkan menjadi 50,854/48,000, bukan target matematis sepenuhnya. Menghitung 1200 × log₂(rasio aktual ÷ rasio target) menghasilkan kesalahan sekitar −0.00778 sen. Hubungan sen didokumentasikan dalam referensi frekuensi dan nada UNSW.

Durasi memiliki batasan tersendiri: berkas digital berisi bilangan bulat jumlah bingkai sampel. Pada 48,000 Hz, satu bingkai sampel berdurasi sekitar 20.833 mikrodetik. Durasi target hasil perhitungan yang jatuh di antara batas sampel harus direpresentasikan oleh batas terdekat. Untuk uji 10 detik di atas, keluaran yang diharapkan selama delapan detik setara dengan tepat 384,000 bingkai sampel per kanal.

Perhitungan ini memberi pedoman praktis: pertahankan rasio penentu, catat nilai yang benar-benar diterapkan, dan bandingkan setiap selisih hasil dengan tingkat ketepatan yang dibutuhkan proyek Anda. Jangan menyebut setelan yang dibulatkan identik secara matematis dengan targetnya.

Periksa berkas hasil ekspor itu sendiri. Urutan diagnostik yang berguna adalah menguji waktu terlebih dahulu, frekuensi kedua, lalu seluruh rekaman.

1. Bandingkan durasi. Hitung durasi asli ÷ r. Untuk contoh yang dibuat, hasil yang diharapkan adalah 10 ÷ 1.25 = 8 detik. Periksa seluruh berkas, termasuk bagian akhirnya.
2. Bandingkan frekuensi yang diketahui. Nada uji 440 Hz seharusnya menjadi 550 Hz pada 1.25×. Gunakan penganalisis frekuensi dengan resolusi yang memadai untuk perbandingan yang Anda inginkan.
3. Periksa setelan yang dipertahankan. Catat pengali atau laju sampel perantara yang benar-benar digunakan, termasuk pembulatan apa pun.
4. Dengarkan hasilnya sampai selesai. Periksa bagian awal, akhir, transisi, dan apakah Anda memproses seleksi yang dimaksud.

Pola ketidakcocokan membantu mempersempit penyebabnya. Waktu yang benar dengan nada yang tidak berubah mengindikasikan pemrosesan yang mempertahankan nada. Nada yang benar dengan durasi yang tidak berubah mengindikasikan operasi nada terpisah. Jika kedua perubahan salah dengan rasio yang sama, periksa kembali arah rasio dan, untuk pemrosesan berbasis laju, laju sampel sumbernya. Ini merupakan kesimpulan diagnostik berdasarkan persamaan perubahan terkait.

Jika Anda memiliki target durasi sekaligus target nada, bandingkan rasio yang dibutuhkan sebelum menyunting. Rekaman 60 detik yang dipersingkat menjadi 48 detik memerlukan r = 1.25; nada yang diminta menjadi dua kali lipat memerlukan r = 2. Satu perubahan terkait yang konstan tidak dapat memenuhi keduanya. Anda perlu mengubah salah satu target atau memilih pemrosesan yang mengendalikan nada dan durasi secara terpisah.

Untuk konversi yang andal, catat rasionya, hitung durasi dan frekuensi yang diharapkan, terapkan satu perubahan terkait, lalu verifikasi hasil ekspor berdasarkan prediksi tersebut. Dengan begitu, Anda mendapatkan hasil yang dapat diulang dan penjelasan yang jelas tentang pembulatan yang terjadi.

• Change Speed and Pitch — Manual Audacity
• Change Pitch — Manual Audacity
• Nama nada, nomor MIDI, dan frekuensi — UNSW
• Sumber dokumentasi filter FFmpeg — filters.texi
• Dokumentasi Filter FFmpeg — aresample