Jak tento detektor tónů funguje
Váš mikrofon zachytí v prohlížeči vyrovnávací paměť o velikosti 8192 vzorků – což je při 48 kHz přibližně 170 ms, tedy dostatečně dlouhá doba na zachycení několika cyklů i u hlubokých basových tónů. Nástroj v tomto okně provádí normalizovanou autokorelaci McLeodova typu – porovnává aktuální průběh vlny s jeho posunutými kopiemi a hledá nejsilnější opakující se cyklus. Délka tohoto cyklu je perioda vlny; převrácená hodnota periody je frekvence v Hz. Frekvence je poté převedena na nejbližší hudební notu a odchylku v centech (jeden půltón = 100 centů).
Před analýzou žádáme prohlížeč, aby u proudu z mikrofonu vynechal automatické vyrovnávání citlivosti, potlačení ozvěny a potlačení šumu. Tyto filtry deformují průběh vlny a u tichých hlasů nebo hlubokých nástrojů mohou zkreslit měření až o desítky centů, takže jejich vypnutí je klíčové pro přesnost. Krátký mediánový filtr na posledních několika snímcích pak eliminuje náhodné odchylky bez viditelného zpoždění.
Tento přístup sleduje táhlé, jednohlasé zvuky lépe než běžná FFT analýza, zejména u nízkých frekvencí, protože je méně náchylný k záměně vyšších harmonických frekvencí za základní hraný tón. Nevýhodou je, že neumí sledovat akordy, vibrato způsobuje kolísání hodnoty v centech a hlučné pozadí může detekci vyvést z míry.
Reference: standardní ladění
Detektor začíná na standardním komorním ladění A4 = 440 Hz. Tuto referenci můžete upravit, pokud váš nástroj nebo soubor používá jiný standard. Každý další tón je vzdálen o pevný poměr – dvanáctou odmocninu ze dvou (≈1,05946) na půltón. Oktávy frekvenci zdvojnásobují: A3 je 220 Hz, A5 je 880 Hz. Centy měří odchylku v rámci jednoho půltónu; rozdíly pod ±5 centů jsou pro lidské ucho zpravidla nepostřehnutelné.
Jak číst údaje na displeji
- Velká nota – nejbližší půltón, který jsme zachytili v posledních několika snímcích.
- Ukazatel centů – značka je uprostřed, když ladíte přesně, posouvá se doleva, pokud jste nízko, a doprava, pokud jste vysoko. Zelená = ladí (±5 ¢), oranžová = blízko (±20 ¢), červená = jasně mimo.
- Klaviatura – zvýrazňuje detekovanou notu v příslušné oktávě v rozsahu C1–H6. Noty mimo tento rozsah se stále zobrazují v textovém výstupu.
- Naposledy zachyceno – pokaždé, když přejdete na nový táhlý tón, přidáme jej do seznamu, abyste si mohli zpětně prohlédnout, co jste právě zazpívali nebo zahráli.
Tipy pro přesné měření
- Držte jeden tón alespoň půl sekundy – detektor potřebuje několik shodných snímků, než výsledek potvrdí.
- Tichá místnost. Ventilátory, doprava a cvakání klávesnice se sčítají rychleji, než si myslíte.
- Udržujte tón stabilní. Vibrato mění hodnotu v centech, i když je průměrná výška tónu správná.
- Pokud je to možné, použijte externí mikrofon. Mikrofony v noteboocích pod hranicí ~80 Hz ořezávají signál, což znemožňuje zachycení nejhlubších basových tónů.
- Buďte blízko. Zdvojnásobení vzdálenosti od mikrofonu snižuje úroveň signálu pro detektor na čtvrtinu.
Často kladené otázky
Které nástroje mohu tímto způsobem ladit?
Cokoli, co produkuje jeden táhlý tón v rozsahu zhruba 40 Hz – 2,2 kHz: kytaru, baskytaru, ukulele, housle, violu, violoncello, harfu, žestě, dřevěné dechové nástroje i váš hlas. Bicí, činely nebo plné klavírní akordy detekovat nepůjdou – autokorelace vyžaduje jednu dominantní frekvenci.
Při zpěvu nota skáče – je to mnou, nebo tímto nástrojem?
Většinou vámi, ale ne tak, jak si myslíte. Mikrofony snímají váš hlas, dech i místnost dohromady a drobné kolísání výšky, které ucho neslyší, se projevuje jako výkyvy ±20 centů. Zkuste zazpívat hlasitější a stabilnější tón a zobrazení se ustálí.
Proč detekce nefunguje u velmi nízkých nebo vysokých tónů?
Detektor je omezen na rozsah zhruba 40 Hz – 2,2 kHz. Pod 40 Hz většina mikrofonů v noteboocích ztrácí citlivost; nad 2,2 kHz začínají harmonické složky způsobovat aliasing a odhad výšky tónu se stává nespolehlivým. V tomto rozsahu však nástroj pokryje vše od nízkého H0 na pětistrunné baskytaře až po horní hranici sopránu.
Nahrává se něco nebo odesílá na server?
Ne. Veškerá analýza zvuku probíhá přímo ve vašem prohlížeči pomocí Web Audio API. Nic se nenahrává, neukládá ani nepřenáší. Zastavte detektor nebo zavřete kartu prohlížeče a přenos se okamžitě ukončí.