Основы приложений Xamarin. Android – Xamarin
- Статья
- Чтение занимает 3 мин
В этом разделе приводится описание некоторых наиболее распространенных задач или концепций, которые необходимо учитывать при разработке приложений Android.
На этой странице описывается, как использовать интерфейсы API специальных возможностей Android для создания приложений в соответствии с контрольным списком специальных возможностей.
В этом руководство описано, как Android использует уровни API для управления совместимостью приложений в разных версиях Android, а также объясняет, как настроить параметры проекта Xamarin.
Android для развертывания этих уровней API в приложении. Кроме того, в этом руководстве объясняется, как написать код среды выполнения, который работает с различными уровнями API, и содержит список ссылок на все уровни API Android, Номера версий (например, Android 8,0), имена кодов для Android (например, Oreo) и коды версий сборки.
В этой статье описывается понятие ресурсов Android в Xamarin. Android и приводятся инструкции по их использованию. В нем рассматривается использование ресурсов в приложении Android для поддержки локализации приложений и нескольких устройств, включая различные размеры и плотность экранов.
Действия — это фундаментальный Стандартный блок приложений Android, который может существовать в нескольких разных состояниях. Жизненный цикл действия начинается с создания экземпляра и заканчивается на уничтожение и включает много состояний между. Когда действие изменяет состояние, вызывается соответствующий метод события жизненного цикла, уведомляющий о действии ожидающего изменения состояния и позволяя ему выполнить код для адаптации к этому изменению.
В этой статье описывается локализация Xamarin. Android на другие языки путем преобразования строк и предоставления альтернативных изображений.
В этой статье рассматриваются службы Android, которые являются компонентами Android, которые позволяют выполнять работу в фоновом режиме. В нем объясняются различные сценарии, которые подходят службам, и демонстрируется их реализация как для выполнения длительных фоновых задач, так и для предоставления интерфейса для удаленных вызовов процедур.
В этом руководстве описано, как создавать и использовать широковещательные приемники, компонент Android, реагирующий на широковещательные рассылки на уровне системы, в Xamarin. Android.
для создания и добавления разрешений в манифест Android можно использовать встроенную поддержку средств в Visual Studio для Mac или Visual Studio.
в этом документе описывается добавление разрешений в Visual Studio и Xamarin Studio.
Android предоставляет обширную и разнообразную платформу для поддержки двухмерной графики и анимации. В этом документе представлены эти платформы и обсуждаются способы создания пользовательских графиков и анимации и их использования в приложении Xamarin. Android.
Xamarin. Android поддерживает несколько архитектур ЦП, включая 32-разрядные и 64-разрядные устройства. В этой статье объясняется, как выбрать для приложения одну или несколько архитектур ЦП, поддерживаемых Android.
В этой статье описывается, как управлять изменением ориентации устройства в Xamarin. Android. В нем рассматривается работа с системой ресурсов Android для автоматической загрузки ресурсов для конкретной ориентации устройства, а также как программно Обрабатывайте изменения ориентации. Затем в нем описываются методы поддержания состояния при вращении устройства.
ОС Android обеспечивает расширенную поддержку мультимедиа, охватывающую как аудио, так и видео.
В этом руководстве рассказывается о звуках в Android и рассматривается воспроизведение и запись звука с помощью встроенных классов аудио Player и записывающего класса, а также низкоуровневого аудио API. Кроме того, в нем рассматривается работа с звуковыми событиями в других приложениях, что позволяет разработчикам создавать хорошо работающие приложения.
В этом разделе объясняется, как реализовать локальные и удаленные уведомления в Xamarin. Android. В нем описываются различные элементы пользовательского интерфейса уведомления Android и обсуждаются API, связанные с созданием и отображением уведомлений. Для удаленных уведомлений поясняются как Google Cloud Messaging, так и Firebase Cloud Messaging. Пошаговые руководства и примеры кода включены.
В этом разделе объясняются основные понятия и сведения о реализации жестов сенсорного ввода в Android. Интерфейсы API сенсорного ввода введены и описаны, а затем изучаются распознаватели жестов.
В этом разделе описываются селекторы реализации HttpClient Stack и SSL/TLS для Android.
Эти параметры определяют реализацию HttpClient и SSL/TLS, которая будет использоваться приложениями Xamarin. Android.
В этой статье рассматривается использование потоков для сохранения скорости реагирования приложения Xamarin. Android путем перемещения длительно выполняемых задач в фоновый поток.
Управление пространственным аудио и отслеживанием движения головы
Когда на Вашем устройстве воспроизводятся поддерживаемые телешоу, фильмы или музыка, а также во время вызовов FaceTime наушники AirPods (3‑го поколения), AirPods Pro (всех поколений) и AirPods Max создают объемное звучание с эффектом присутствия, как в кинотеатре, используя пространственное аудио и отслеживание движения головы.
Как работает пространственное аудио
Чтобы узнать подробнее о пространственном аудио, подключите наушники AirPods (3‑го поколения), AirPods Pro (всех поколений) или AirPods Max к своему iPhone или iPad.
Наденьте наушники AirPods и убедитесь, что они подключены к устройству.
На iPhone или iPad откройте Настройки , затем коснитесь имени своих наушников AirPods вверху экрана.
Если имя Ваших AirPods не отображается, коснитесь «Bluetooth», затем коснитесь рядом с именем AirPods.
Коснитесь «Пространственное аудио».
Создание профиля пространственного аудио
На iPhone X или новее можно создать модель своего уха, чтобы настроить персональное пространственное аудио, которое будет синхронизироваться на всех Ваших устройствах Apple с iOS 16, iPadOS 16 (будут представлены позже этой осенью), macOS Ventura (будет представлена позже этой осенью), tvOS 16 или новее, если на них выполнен вход с одним и тем же Apple ID.
Чтобы настроить профиль пространственного аудио, выполните одно из указанных далее действий.
Не вынимая наушники AirPods из футляра, откройте его крышку и поднесите футляр к устройству, затем следуйте инструкциям на экране.
На iPhone откройте Настройки , затем коснитесь имени своих наушников AirPods вверху экрана.
Коснитесь «Профиль пространственного аудио», затем коснитесь «Создать профиль пространственного аудио».Если имя Ваших AirPods не отображается, коснитесь «Bluetooth», затем коснитесь рядом с именем AirPods.
Коснитесь «Профиль пространственного аудио», затем коснитесь «Создать профиль пространственного аудио».Чтобы удалить свой профиль пространственного аудио на iPhone, откройте Настройки , затем коснитесь имени своих наушников AirPods вверху экрана. Коснитесь «Профиль пространственного аудио», затем коснитесь «Сбросить профиль пространственного аудио».
Управление пространственным аудио и отслеживанием движения головы на iPhone или iPad
Можно настроить пространственное аудио и отслеживание движения головы для каждого поддерживаемого приложения с помощью Пункта управления. (Требуется iOS 15.1, iPadOS 15.1 или новее.)
Наденьте наушники AirPods и убедитесь, что они подключены к устройству.
Откройте Пункт управления, коснитесь элемента управления громкостью и удерживайте его, затем коснитесь «Пространственное аудио» в правом нижнем углу.
Коснитесь одного из следующих вариантов.
Выкл. Выключение пространственного аудио и отслеживания движения головы.
Статично. Включение пространственного аудио без отслеживания движения головы.
Отслеживание головы. Включение пространственного аудио и отслеживания движения головы. Прослушиваемое Вами аудио будет звучать так, будто звук исходит из iPhone или Mac.
Выбранные настройки сохраняются и автоматически применяются при следующем открытии приложения. Например, если коснуться варианта «Статично» при прослушивании песни из Apple Music, статичный режим будет использоваться автоматически при следующем воспроизведении песни из Apple Music.
Примечание. Чтобы выключить отслеживание движения головы для всех приложений на iPhone или iPad, откройте «Настройки» > «Универсальный доступ» > «AirPods», коснитесь имени наушников AirPods, затем выключите параметр «Как на [устройстве]».
Управление пространственным аудио и отслеживанием движения головы на Mac
При воспроизведении поддерживаемых телешоу, фильмов и музыки с помощью пространственного аудио и отслеживания движения головы можно обеспечить звучание со всех сторон одновременно (на Mac c чипом Apple и macOS 12.3 или новее). Пространственное аудио и отслеживание движения головы можно включить или выключить для каждого поддерживаемого приложения.
Примечание. Пространственное аудио доступно не для всех приложений и не для всего контента.
Наденьте наушники AirPods и убедитесь, что они подключены к компьютеру Mac.
Нажмите значок AirPods в строке меню.
Если наушники AirPods не отображаются в строке меню, выберите меню Apple > «Системные настройки», нажмите «Звук», затем выберите «Показывать меню “Звук” в строке меню».
Выберите один из следующих вариантов под параметром «Пространственное аудио».
Выкл.
Выключение пространственного аудио и отслеживания движения головы.Статично. Включение пространственного аудио без отслеживания движения головы.
Отслеживание головы. Включение пространственного аудио и отслеживания движения головы. Благодаря этому звук будет следовать за движением Вашей головы.
Выключение пространственного аудио и отслеживания движения головы.Управление пространственным аудио и отслеживанием движения головы на Apple TV 4K
Можно настроить параметры пространственного аудио для каждого поддерживаемого приложения с помощью Пункта управления на Apple TV 4K. Также можно включить или выключить отслеживание движения головы для всех приложений. (Требуется tvOS 15.1 или новее.)
Примечание. Пространственное аудио доступно не для всех приложений и не для всего контента.
Наденьте наушники AirPods и убедитесь, что они подключены к Apple TV 4K.
Откройте Пункт управления, выберите наушники AirPods, затем выберите параметр «Пространственное аудио», чтобы включить или выключить эту функцию.
Выбранные настройки сохраняются и автоматически применяются при следующем открытии приложения. Например, если включить пространственное аудио, когда наушники AirPods используются с приложением Apple TV, пространственное аудио будет автоматически включено при следующем использовании Apple TV с наушниками AirPods.
Примечание. Чтобы выключить динамическое отслеживание движения головы для всех приложений на Apple TV 4K, дважды нажмите на пульте Siri Remote, выберите «Настройки» > «Универсальный доступ» > «AirPods», затем выключите «Центрирование аудио по телевизору».
Это руководство применимо к iOS 16, iPadOS 15.6, watchOS 9, tvOS 16, macOS 12 или новее.Почему включенные поворотники издают щелчки в машине
Как и каким образом поворотники издают щелкающие звуки
Этот звук не спутаешь ни с чем. Его знают, слышали с детства и не путают ни с чем (ни с одним другим подобным звуком) даже те граждане, у кого в семье не было автомобиля.
Это звук, как вы наверное догадались, включенного (работающего) поворотника в машине. Нажал на рычажок поворотника и салон автомобиля наполняется размеренными несильными щелчками звучащими в такт миганию зеленой стрелки на панели приборов. Мы все к нему с вами привыкли и относимся как к должному. Но знаете ли вы откуда он исходит и какой хитрый механизм отвечает за его воспроизведение?
Предыстория появления на свет современных поворотников
Корни этих щелчков дошли до наших с вами дней из глубин многих автомобильных историй и появились на свет в конце 1930-х годов, когда заокеанские инженеры начали применять на автотранспорте новомодные в те времена электрические поворотники. Еще раньше, то есть на заре повальной автомобилизации, когда плотность потока транспортных средств была не велика, автомобилисты использовали у себя в авто несколько иные способы оповещения о маневре(ах) на дороге, одним из видов которых были странные для современного автомобилиста механические флажки и стрелочки, приводимые в действие механическим путем или при помощи нажатия кнопки.
Согласно данным из той же прессы тех лет, такая система была разработана актрисой Флоренс Лоуренс. Флажки выдвигались по требованию и размещались на задней части крыла перекочевав со временем и в другие части автомобиля, к примеру, к средним стойкам.
Смотрите также: Не работает звуковой сигнал в автомобиле,- как его починить?
Впрочем некоторые все-же изобретатели старались отойти от этого атавизма, хотя рациональные идеи ввиду некой косности развития дорожной безопасности тех лет все-же не позволили быстро ввести в серию это полезное устройство сигнализации для машины. По-настоящему и достаточно громко щелчки зазвучали в 1930 годах, а именно после реализации Джозефом Беллом идеи мигающего поворотника. И таким образом уже в 1939 году это бодрое “щелк-щелк” уже вовсю донимало водителей и пассажиров Buick Roadmaster.
Прогресс стал происходить живее, за первопроходцем последовали другие производители и в 50-е годы поворотники стали обязательным атрибутом любого автомобиля и даже некоторых других транспортных средств.
Это стало требованием закона.
С тех пор все выпущенные в свет новые автомобили начали издавать уже знакомые нам щелкающие звуки, которые сигнализировали о включении поворота.
Использование биметаллического прерывателя
Старые и классические автомобили использовали в своей электрической цепи включения для передачи тока лампочкам поворотников, так называемые биметаллические прерыватели. Принцип работы этих устройств достаточно прост. В таком прерывателе находится биметаллическая пружина, которая при подаче на нее тока нагревается. Поскольку два металла составляющие саму пружинку имеют разные коэффициенты теплового расширения, то при нагреве пластинка будет изгибаться в сторону металла с меньшим тепловым расширением.
Как только пластинка отклонится на максимальную величину она сразу же вступит в контакт с клеммой, замкнув таким образом электроцепь и отправив ток к сигналу поворотника
На фотографии вы друзья можете увидеть большую изогнутую биметаллическую пружину в сочетании с небольшой полоской высокопрочной стали.
Как только на эту маленькую стальную полоску поступает ток, то она тут-же нагревается, заставляя большую изогнутую стальную пластину распрямиться и замкнуть контакт (отмечено красным).
В этот момент нижний контакт (указан оранжевой стрелкой) размыкается, ввиду чего стальная и биметаллическая пластинки остывают, в результате чего они возвращаются в первоначальное положение при котором нижний контакт замыкается и нагревается, вновь происходит изгиб пластины активируя тем самым лампочку поворотника, и таким образом цикл продолжается.
Благодаря тому что биметаллическая пластинка изгибается от нагревания и от охлаждения, то от такого замыкая двух контактов как-раз и происходит этот щелкающий звук
Электронное реле
Биметаллические прерыватели давно уже не используются автопроизводителями, поэтому звук поворотников, который вы наверняка слушали в своем детстве, стал издавать другой электрический прибор. Скорее всего это реле, на которое подается импульс с небольшой микросхемы.
Импульсное реле – это по большому счету электромагнит, состоящий из набора катушек, которые создают магнитное поле когда через них проходит электрический ток. Работает оно (это реле) по принципу обычного соленоидного переключателя, то есть,- электромагнитное поле, возникающее в электромагните, притягивает металлический якорь и размыкая контакты отключает на какое-то мгновение поступающий электрический ток от потребителя, в нашем случае, это лампочки поворота.
Смотрите также: Кто изобрел автомобильный клаксон?
Как только микросхема перестает отправлять ток на катушку, магнитное поле сразу же пропадает и металлический якорь движимый небольшой пружинкой возвращается в свое исходное положение, после чего контакты вновь замыкаются и лампочка загорается. При этом вы как-раз и слышите характерный клик (звук) оповещающий о моменте замыкания цепи.
И так господа, теперь вам стало доподленно известно, что классический сигнал поворота производил звуковой слышимый щелчок при помощи полоски из биметалла изгибавшейся вперед и назад от нагрева и охлаждается, или происходил от стандартного старого электромагнитного реле.
А что происходит в настоящее время в современных автомобилях?
Как воспроизводится звук поворотника в современных автомобилях
На современных автомобилях используется совершенно другой подход. На них за отправку сигнала на включение лампочки поворотника отвечает бортовой компьютер, а в некоторых случаях, молчаливое твердотельное реле (т.е. оптореле). А привычный нам звук имитируется теперь посредством динамиков (бывает, что по какой-то причине и скорее всего по причине кратковременного сбоя в программе после включения зажигания, звук не воспроизводится и приходится включать поворотники в гордой тишине до перезапуска двигателя), а иногда используется реле под приборной панелью, которое как-раз и воспроизводит живой звук.
Смотрите также: Вот по какой причине ваш автомобиль при движении задним ходом издает странный гул
По своей сути эти щелчки в современном автомобиле при включении поворотника уже не нужны, все это можно назвать какой-то данью старым ушедшим временам, когда биметаллические пружинки и небольшие электронные реле без устали трудились создавая фоновую «музыку», без которой мы не уютно себя чувствуем и по сей день.
Надеемся, что эти приятные пощелкивания останутся с нами и в автомобильном мире будущего.
AirPods Pro и AirPods Max Режим активного шумоподавления и прозрачности
AirPods Pro и AirPods Max имеют три режима шумоподавления: Активное шумоподавление, Режим прозрачности и Выкл. Вы можете переключаться между ними в зависимости от того, какую часть вашего окружения вы хотите слышать.
Что такое активное шумоподавление и режим прозрачности?
При активном шумоподавлении обращенный наружу микрофон или микрофоны обнаруживают внешние звуки, которым ваши AirPods Pro (1-го или 2-го поколения) или AirPods Max затем противодействуют шумом, подавляя внешние звуки до того, как вы их услышите. Направленный внутрь микрофон прослушивает внутри вашего уха нежелательные внутренние звуки, которым ваши AirPods Pro или AirPods Max также противодействуют с шумоподавлением.
Режим прозрачности пропускает внешние звуки, поэтому вы можете слышать, что происходит вокруг вас.
Активное шумоподавление и режим прозрачности работают лучше всего, когда наушники AirPods Pro подходят вам.
Если у вас есть AirPods Pro (2-го поколения) и последняя версия iOS или iPadOS, вы также можете использовать Adaptive Transparency, чтобы уменьшить громкие звуки вокруг вас. Пока вы носите AirPods Pro (2-го поколения) и они подключены к вашему iPhone или iPod touch, перейдите в «Настройки» > [ваши AirPods] и включите адаптивную прозрачность.
iPadOS 16.1 выйдет в октябре
Переключение между режимами шумоподавления
Вы можете переключаться между режимами шумоподавления прямо с AirPods Pro или AirPods Max или использовать iPhone, iPad, Apple Watch или Mac . При переключении между режимами вы слышите звуковой сигнал.
Когда вы используете iOS, iPadOS, watchOS или macOS для переключения между режимами шумоподавления, вы видите Активное шумоподавление, доступное как Шумоподавление.
Переключение между режимами шумоподавления на AirPods Max
Когда вы носите AirPods Max, нажмите кнопку управления шумом, чтобы переключиться между активным шумоподавлением и режимом прозрачности.
Вы можете выбрать режимы для переключения (Активное шумоподавление, Режим прозрачности и Выкл.) в настройках Bluetooth на iPhone, iPad или Mac.
Переключение между режимами шумоподавления на AirPods Pro
Нажмите и удерживайте датчик силы на стержне AirPod, пока не услышите звуковой сигнал.
Когда вы носите оба AirPods, нажмите и удерживайте датчик силы на любом из AirPods, чтобы переключиться между активным шумоподавлением и режимом прозрачности. Вы можете выбрать режимы для переключения (Активное шумоподавление, Режим прозрачности и Выкл.) в настройках Bluetooth на iPhone, iPad или Mac.
Чтобы использовать активное шумоподавление только с одним AirPod, на iPhone или iPad выберите «Настройки» > «Универсальный доступ» > AirPods и включите шумоподавление с одним AirPod. Затем нажмите и удерживайте датчик силы, чтобы переключиться между активным шумоподавлением, режимом прозрачности и отключением.
Переключение между режимами шумоподавления на iPhone или iPad
- Откройте Пункт управления на устройстве iOS или iPadOS.
- Надев наушники AirPods Max или оба AirPods, коснитесь и удерживайте ползунок громкости, пока не появятся дополнительные элементы управления.
- Коснитесь значка “Управление шумом” в левом нижнем углу.
- Коснитесь «Шумоподавление», «Прозрачность» или «Выкл.».
Вы также можете настроить режимы шумоподавления и переключаться между ними в настройках:
- Вставив наушники AirPods в уши и подключив их к iPhone или iPad, выберите «Настройки» > «Bluetooth». Кроме того, вы можете перейти в «Настройки» > [ваши AirPods].
- Надев AirPods Max или оба AirPods, нажмите кнопку «Подробнее» рядом с вашими AirPods в списке устройств.
- Для переключения между режимами шумоподавления коснитесь «Шумоподавление», «Прозрачность» или «Выкл.». Чтобы выбрать режимы шумоподавления, которые вы хотите использовать с датчиком силы на AirPods Pro или кнопкой шумоподавления на AirPods Max, выберите два или три режима в разделе «Циклы между кнопками».
Переключение между режимами шумоподавления на Apple Watch
- Во время прослушивания звука через часы коснитесь значка AirPlay .
- Нажмите «Шумоподавление», «Прозрачность» или «Выкл.».
Переключение между режимами шумоподавления на вашем Mac
- Когда наушники AirPods Pro или AirPods Max подключены к вашему Mac, нажмите регулятор громкости в строке меню вашего Mac.*
- Выберите AirPods Pro или AirPods Max, затем выберите «Шумоподавление», «Прозрачность» или «Выкл.».
Вы также можете выбрать два или три режима шумоподавления, которые хотите использовать с датчиком силы на AirPods Pro или кнопкой шумоподавления на AirPods Max:
- С AirPods Pro или AirPods Max, подключенными к Mac, выберите меню Apple > Системные настройки.
- В окне “Системные настройки” нажмите Bluetooth.
- Выберите AirPods Pro или AirPods Max, затем нажмите «Параметры».
- Рядом с пунктом «Переключение между шумоподавлением» выберите два или три режима шумоподавления, между которыми вы хотите переключаться.
* Если вы не видите регулятор громкости в строке меню, выберите меню Apple > Системные настройки. Щелкните Звук. Перейдите на вкладку «Вывод», затем выберите «Показать звук в строке меню».
Дата публикации:
Почему ученые превращают молекулы в музыку | Наука
Ученые превращают научные данные, как и последовательности ДНК, в звук. Эмили Ланкевич Марк Темпл, медицинский молекулярный биолог, проводил много времени в своей лаборатории в Университете Западного Сиднея в Австралии, исследуя новые лекарства для лечения рака. Он извлекал ДНК из клеток, помещал ее в маленькие пробирки, а затем добавлял лекарство, чтобы увидеть, где оно связывается в химической последовательности.
Итак, Темпл задалась вопросом, есть ли более простой способ обнаружить благоприятные закономерности.
«Я понял, что хочу услышать последовательность», — говорит Темпл, которая также является музыкантом. «Вы знаете, комбинация какого-то звукового дисплея и визуального дисплея намного мощнее, чем каждый из них по отдельности».
Он начал свою собственную систему присвоения заметок различным элементам ДНК — человеческая ДНК состоит из четырех различных оснований, поэтому было легко начать с четырех заметок — и сделал небольшую мелодию из своих материалов из пробирки. По его словам, этот трюк действительно помог ему лучше определить закономерности в последовательностях, что позволило ему лучше выбирать, какие комбинации ДНК использовать.
Темпл не первый человек, который превращает научные данные в звук.
За последние 40 лет исследователи перешли от изучения этого трюка как забавного способа выявления закономерностей в своих исследованиях к использованию его в качестве руководства к открытиям. Некоторые ученые превращают такие звуки в песни, которые, по их словам, могут быть терапевтическими, в то время как другие воображают будущее, в котором звуки можно будет изменять и реконструировать для создания новых материалов.
Первые эксперименты, в которых ученые преобразовывали биологические данные в звук, начались в начале 19 века.80-е годы. В Соединенных Штатах Дэвид Димер, ныне биомолекулярный инженер Калифорнийского университета в Санта-Круз и пианист, говорит, что разговаривал с другом-исследователем, когда впервые заметил, что три из четырех оснований ДНК соответствуют буквам, которые также соответствуют музыкальным нотам: A, G и C. Он решил присвоить ноту «E» основанию «T» и начал играть ноты на фортепиано, только чтобы понять, что некоторые из этих комбинаций на самом деле представляют собой два аккорда на музыкальная гамма — до мажор 6 или ля минор 7.
Тем временем во Франции врач и композитор Жоэль Штернхеймер занимался чем-то подобным. Он разрабатывал структуру, основанную на физике, для преобразования частот колебаний, связанных с каждой из 20 аминокислот, из которых состоят белки, в музыкальные ноты для партитуры.
С тех пор эксперты из различных областей «озвучивают» вирусы, гормоны, белки, паутину и даже пламя, используя различные методы, в диапазоне от того, что использовали Димер и Штернхеймер. Некоторые даже превратили свои усилия в коммерческие предприятия. Композитор Стюарт Митчелл основал стартап Your DNA Song, который использует метод озвучивания, чтобы превратить генетическую информацию человека в персонализированную мелодию.
Научное сообщество осознало, что в этом виде работы есть некоторая долгосрочная ценность. Темпл, который на основе этого первого эксперимента создал собственное алгоритмическое программное обеспечение для преобразования данных в звук, считает, что полученная музыка может быть использована для улучшения научных исследований и коммуникации.
«Иногда у нас есть тысячи точек данных из экспериментов, на которые довольно сложно смотреть, но если вы можете передавать эти точки данных в аудио, то вы можете быстро сканировать их и прослушивать выбросы и прослушивать изменения в данных “, – говорит Темпл. Он упоминает исследования, в которых ученые успешно озвучивали сигналы электрокардиографии для диагностики сердечных заболеваний: обученные кардиологи могли обнаруживать аномалии с точностью до 78 процентов после непродолжительного обучения технике ультразвуковой обработки.
Собственный метод Темпл состоит в сопоставлении каждой отдельной «основы» ДНК — четырех строительных блоков человеческой ДНК, также известных как нуклеотиды, помеченных буквами A, C, T, G — музыкальной ноте.
Затем он берет последующие пары оснований и сопоставляет их с более широкой коллекцией нот. Наконец, он берет триплеты оснований, которые в ДНК отвечают за преобразование аминокислот, и также сопоставляет их с нотами. Эта система производит серию сложенных нот, которые можно интерпретировать как аккорды. Аккорды, сыгранные последовательно, создают музыку, говорит он, в процессе, очень похожем на метод Димера.
«ДНК читается в клетке белками, которые физически перемещаются по последовательности ДНК в одном направлении, от начала до конца», — говорит Темпл. «Это как головка воспроизведения, читающая кассету от начала до конца».
SmithsonianMag · Коронавирусная белковая музификация
Во время пандемии Темпл решила добавить слои звука, чтобы озвучить песни.
Он видит резкую разницу между «озвучиванием» и «музыкацией». Использование звука для представления данных является эмпирическим и научным, но сильно отличается от использования творческого вклада для создания песен. Музыкальные ноты из ДНК могут быть мелодичными для человеческого уха, но они не звучат как песня, которую вы слушаете по радио.
Итак, когда он попытался озвучить РНК коронавируса, он добавил слои ударных и гитары, а несколько друзей-музыкантов добавили свою собственную музыку, чтобы превратить вирус в полноценную пост-рок-песню.
SmithsonianMag · Коронавирусная белковая мусификация
Темпл рассматривает эту работу как эффективный инструмент коммуникации, который поможет широкой аудитории понять сложные системы в науке.
Он исполнял свои песни публично в концертных залах Австралии.
«Есть некоторые занудные научные приложения, которыми люди занимаются, но также подумайте об этом и с точки зрения охвата», — говорит он. «Попытка донести научные идеи до общественности, чтобы привлечь людей».
Он не единственный, кто так думает.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Journal of Chemical Education группой ученых из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, направлено на то, чтобы изложить шаги по использованию ультразвуковой обработки в классе. Ученые предоставляют лекционные материалы, домашние задания и звуковые и видеопримеры, чтобы объяснить подросткам, как сворачиваются белки.
SmithsonianMag · Растворение белков Сонификация
Точно так же Линда Лонг, биохимик из Эксетерского университета в Соединенном Королевстве, разработала интерактивную образовательную выставку, чтобы знакомить молодежь с человеческим телом.
Выставка, которая в течение 12 лет работала в научном центре Бристоля, использовала интерактивный музыкальный сенсорный экран, чтобы связать инструментальные звуки с обычными белками, обнаруженными в организме.
«Возможность музыки предложить людям простой и инклюзивный способ связи и эмоционального взаимодействия с наукой, природой и самими строительными блоками жизни, из которых состоят их тела, волнует и вдохновляет», — говорит Лонг.
Лонг присваивает звуки белкам — то, что транскрибируется из ДНК — в соответствии с их формой. Она использует метод, называемый рентгеновской кристаллографией, при котором белок буквально кристаллизуется, а затем подвергается рентгеновскому излучению, чтобы увидеть его структуру в мельчайших деталях. Этот процесс создает цепочки чисел, представляющие трехмерную структуру белковой молекулы. Пропустив эти числа через компьютерную программу, она преобразует их в последовательность музыкальных нот. Таким образом, вы действительно можете «услышать» формы белков, объясняет Лонг.
Спирали в белковых формах, например, можно услышать как арпеджио — ноты аккорда, играемые последовательно.
SmithsonianMag · Озвучивание гормона щитовидной железы
Лонг перевел растительные белки в музыку в альбоме Music of the Plants, , а также перевел человеческие гормоны в музыкальный альбом Music of the Body, . .
«Меня особенно интересует использование молекулярной музыки для укрепления связи между разумом и телом и изучения любых возникающих терапевтических преимуществ», — говорит Лонг. Она считает, что песни могут задействовать подсознание слушателя, способствуя состоянию ума, оптимальному для самоисцеления и получения терапии.
Например, она работает над записью серии молекулярно-музыкальных произведений, предназначенных для использования на сеансах гипнотерапии, чтобы помочь пациентам сбросить вес, используя музыку, переведенную с гормона сжигания жира ирицина. И она продюсирует пять музыкальных композиций, переведенных с человеческих антител, которые нейтрализуют коронавирус.
«Я намерен использовать музыку, чтобы помочь людям визуализировать устойчивую иммунную систему, чтобы помочь уменьшить любые чувства страха и беспокойства, которые они могут испытывать в связи с пандемией Covid», — говорит Лонг. Клинических испытаний с использованием музыки Лонга в качестве терапевтического вмешательства пока не проводилось.
Карла Скалетти, музыкальный технолог и член группы биофизической сонификации Иллинойского университета в Урбана-Шампейн, отмечает, что на данный момент невозможно сказать, обладает ли работа Лонга клинически значимыми терапевтическими свойствами. «Хотя я настроен скептически, — говорит Скалетти.
«Я по-прежнему готов прочитать и оценить рецензируемую статью, в которой сообщается о результатах клинического испытания, когда они решат его провести».
Скалетти говорит, что звуки и музыка могут оказывать на нас глубокое воздействие, и многие люди умеют самостоятельно управлять именно теми звуками или музыкой, которые им нужны, чтобы успокоиться, отправиться в бой или заснуть. Но это не означает автоматически, что прослушивание перевода трехмерной белковой структуры в виде последовательности тонов может, например, придать противовирусные свойства исходному белку.
Маркус Бюлер, инженер-материаловед из Массачусетского технологического института, а также музыкант и композитор, считает, что пересечение молекул и музыки выходит за рамки «музыкальной терапии». Он говорит, что потенциально мы могли бы использовать музыку для создания новых методов лечения.
В его лаборатории в Массачусетском технологическом институте изучается обработка молекул ультразвуком путем улавливания их вибраций.
Поскольку атомы постоянно вибрируют, он «записал» их свойства. Затем с помощью компьютерной программы он превращает эти мини-вибрации в слышимые для человеческого уха звуки.
В прошлом году его команда озвучила паутину в жуткую мелодию шороха и превратила вибрацию пламени в медитативный гул гонгов. Бюлер утверждает, что, поскольку все вибрирует, мы можем использовать что угодно в качестве инструмента.
«Конечно, нам нужны технологии, чтобы действительно добывать эту информацию, мы не можем буквально взять дерево или огонь и сделать из этого музыку», — говорит Бюлер. «Для этого вам нужно использовать технологии и математическую теорию, но теперь у вас есть способ использовать пламя как музыкальный инструмент… вы можете взаимодействовать с ним как с человеком».
Маркус Дж.
Бюлер · Концерт протеина De Novo, разработанного с использованием искусственного интеллекта
Бюлер также работал с системой наоборот. Он превратил музыку в совершенно новые белки, никогда ранее не встречавшиеся в природе. Например, недавно он преобразовал вариацию баховского алгоритма Гольдберга в новые белки. Он говорит, что может даже превратить белок в музыку, а затем с помощью музыки — возможно, добавляя риффы тут и там — улучшить белок, чтобы он стал лучшей вариацией самого себя.
На эволюционном уровне, задается он вопросом, кто знает, где они подходят? Возможно, его система сможет создать белок, который окажется заменителем мяса, или белок, из которого можно синтезировать новое лекарство. Сейчас, например, Бюлер ищет белок для продления срока годности скоропортящихся продуктов.
Бюлер считает, что, поскольку творчество с годами привело к таким сложным разновидностям музыки — от классики до техно — возможно, это творчество можно было бы перевести из нематериального, приятного опыта в научное знание, чтобы сделать что-то физическим.
Словно в этих сложных мелодиях скрыты формулы для создания новых материалов.
«На самом деле музыка может многое предложить научному сообществу. На самом деле мы еще не изучили все эти данные», — говорит Бюлер.
Рекомендуемые видео
Все, что вам нужно знать
Можем ли мы использовать звуковую энергию для преобразования шума в формы энергии? Звучит безумно, но мы постоянно открываем для себя разные виды энергии, особенно когда речь идет о возобновляемых источниках энергии, а звуковая энергия — это просто еще один вид.
Во всем мире трудно найти место, где шум не является частью ландшафта. От шума машин до звука музыкальных инструментов люди производят много шума. Существует множество различных типов звука, от слышимых до неслышимых.
Источники звука могут быть приятными или неприятными для человеческого уха в зависимости от громкости, различной высоты тона, типа звука, источника звука и интенсивности звука. Несмотря на это, звуковая энергия распространяется, и в зависимости от источника звука и интенсивности звук иногда можно считать загрязняющим веществом.
Так что же такое звуковая энергия? Звуковая энергия превращает звук в электричество. Хотя наука о преобразовании звуковой энергии в электричество все еще только развивается, это уже сделано. Например, микрофоны и динамики являются примерами преобразования звука в электрическую энергию.
На самом деле, группа юных старшеклассников придумала, как производить достаточно электричества с помощью звуковой энергии, чтобы зажечь лампочку. По общему признанию, это долгий путь от производства достаточного количества электроэнергии для питания дома или всего города. Но это только начало, и наука, стоящая за ним, развивается. Давайте узнаем больше об интригующем мире звука, включая примеры звуковой энергии.
Как мы слышим звуковые волны?
Механика слуха демонстрирует некоторые механизмы звуковой энергии.
Когда мы слышим звук, мы чувствуем, как звуковые волны направляются в слуховой проход и двигают барабанную перепонку, подобно тому, как барабанная пластина вибрирует при ударе.
Разные звуки создают разные вибрации, влияющие на движение барабанной перепонки.
Вибрации передаются от барабанной перепонки через слуховые косточки к улитке (орган, заполненный жидкостью), вызывая поверхностные волны, ударяющие по волосковым клеткам. В зависимости от расположения волосковых клеток в улитке мозг «слышит» высокие или низкие звуки через слуховой нерв. Затем он переводит начальные колебания молекул воздуха в звуковой волне в звуки, которые мы понимаем.
В физике изучение звука известно как акустика и включает в себя все конструкции звука.
Почтовый индекс
Что такое определение звуковой энергии?
Проще говоря, звуковая энергия исходит от вибраций, проходящих через что-либо. Твердые тела, жидкости и газы передают звук в виде энергетических волн.
Звуковая энергия возникает, когда сила, будь то звук или давление, заставляет объект или вещество вибрировать. Эта энергия движется через вещество волнами. Эти звуковые волны называются кинетической механической энергией.
Почему звуковые волны называют механическими волнами?
Звуковые волны иногда называют механическими волнами, потому что для распространения звуковых волн требуется физическая среда. Жидкости, газы или твердые материалы передают колебания давления, создавая механическую энергию в виде волн.
Как и все волны, звуковые волны имеют пики и спады. Пики называются сжатиями, а разрежение — термином, используемым для минимумов.
Колебания между сжатием и разрежением проходят через газообразные, жидкие или твердые среды для производства энергии. Количество циклов сжатия/разрежения в заданный период определяет частоту звуковой волны.
Ученые измеряют интенсивность звуковой энергии и давление в паскалях и децибелах. Звуковые волны также иногда называют волнами давления, потому что давление звуковой волны перемещает частицы, через которые она проходит.
Как измеряются звуковые волны?
источник
Длина волны, период, амплитуда и частота являются четырьмя основными частями звуковой волны, независимо от типа волны и среды, через которую распространяется звук.
- Длина волны: Представьте волну, бегущую вдоль горизонтальной оси; в этом случае длина волны измеряется как горизонтальное расстояние между двумя последовательными и эквивалентными точками на волне. Таким образом, в общих чертах, одна длина волны — это один цикл между двумя равными точками.
- Период: Период длины волны — это время, за которое одна длина волны проходит определенную точку. Как правило, более продолжительный период указывает на более низкий тон.
- Амплитуда: Измеряем амплитуду звука (силу или уровень звукового давления ) по высоте звуковой волны. Это связано с относительной громкостью звука. Когда амплитуда волны значительна — как при громком звуке — волна высокая. Обратное также верно; более мягкие звуки производят волны с меньшей амплитудой. Меньшая громкость соответствует более низким уровням в децибелах (дБ); децибел измеряет силу звука. Ноль децибел соответствует самому тихому звуку, который может слышать человеческое ухо. Децибелы увеличиваются в шесть раз. Нормальный разговорный голос составляет 60 дБ.
- Частота: Герц (Гц) измеряет частоту звуковой волны. Герц измеряет количество циклов звуковой волны в секунду, которые проходят заданную точку на горизонтальной оси. (Помните, у каждого процесса есть одно сжатие и одно разрежение.) Частота звуковых волн измеряется в герцах. Следовательно, Герц (Гц) указывает количество циклов в секунду, которые проходят через данное место. Например, если во время разговора ваша диафрагма вибрирует с частотой 900 Гц, ваша диафрагма производит 900 сжатий (повышенное давление) и 900 разрежения (пониженное давление). Высота тона зависит от того, как мозг интерпретирует звуковую частоту. Более высокий тон является результатом более высокой частоты; более низкая частота переводится как более низкий тон.
Децибелы увеличиваются в шесть раз. Нормальный разговорный голос составляет 60 дБ.Является ли звуковая энергия потенциальной или кинетической энергией?
Когда энергия может совершать работу, но не прикладывает активной силы, это называется потенциальной энергией.
В физике работа измеряется переданной энергией. Когда что-то перемещается на расстояние внешней силой, это работа.
Витая пружина Слинки является примером потенциальной энергии. Пока пружина не отпущена, она не работает. Работа совершается, когда пружина движется (освобождается), превращаясь в кинетическую энергию. Кинетическая энергия – это энергия движения.
Звуковая энергия может быть как кинетической, так и потенциальной.
Примером может служить музыкальный инструмент. Когда на инструменте играют, он генерирует звуковые волны, производя кинетическую энергию. Но когда тот же самый музыкальный инструмент находится в состоянии покоя, существует только потенциал для энергии.
Имеют ли звуковые волны общие характеристики и поведение?
В дополнение к основным составляющим волны — частоте, амплитуде, длине волны и частоте — ученые классифицируют волны на основе трех отличительных характеристик: продольное, поперечное и поверхностное движение.
Использование движения частиц среды относительно направления движения является стандартным методом различения типа волны.
Чтобы понять поперечные волны, снова поговорим о Слинки. Представьте движение Слинки, когда ваша рука попеременно поднимается и опускается. Энергия этого «активированного» Слинки движется вертикально по ходу движения, смещая катушки (которые в данном случае представляют собой волновые частицы) вверх и вниз.
Типы поперечных волн включают:
- Колебания гитарной струны
- Спортивные болельщики встают и садятся синхронной волной вокруг спортивного стадиона
- Электромагнитные волны, такие как свет и радиоволны
С другой стороны, продольные волны перемещают энергию волны вправо или влево вдоль горизонтальной оси волны. Таким образом, наш Slinky, растянутый горизонтально и пульсирующий горизонтально, как аккордеон, будет пульсировать горизонтально вдоль направления движения влево-вправо, параллельно оси волны.
Звуковые волны — это продольные волны, а также ультразвуковые волны и сейсмические продольные волны.
Главной характеристикой поверхностной волны является круговое движение ее частиц. Только частицы на поверхности среды движутся по кругу; движение уменьшается по мере удаления частиц от поверхности.
Каковы примеры звуковой энергии?
источник
Звуковая энергия возникает при вибрации объекта. Шум, вне зависимости от того, слышен он человеку или нет, является звуковой энергией. Сонар, ультразвуковая (более 20 кГц) музыка, речь и окружающий шум — все это формы звуковой энергии.
Будь то неодушевленный предмет или разумное существо, звуки исходят отовсюду. Некоторые приятны нашему слуху, некоторые нет. Подумайте об этих примерах звуковой энергии и о том, какие чувства они вызывают у вас:
- Высокое нежное покалывание или глубокие, яркие тона музыки ветра
- Грохот двигателя, визг шин, рев радио и скрип тормозов транспорта
- Младенцы плачут, бормочут, кричат и хихикают
- Лай, рычание или вой собак
- Телефоны звонят, жужжат или звенят
- Стук дождя, завывание ветра и гром
- Кошки мурлыкают, мяукают и царапаются
- Люди и животные дышат, храпят, чихают или свистят
- Жарка, шуршание, кипячение, измельчение и стук на оживленной кухне
- Волны рушатся и отступают
- Двигатели работают, вращаются, стучат и ревут
- Мягкие, громкие, медные, плавные, глубокие, пронзительные, хриплые и отчетливые звуки музыки
- Низкий ровный белый шум кондиционера
Даже когда вроде бы тихо, всегда есть звук.
Как звуковая энергия производит электричество?
Звуковые колебания могут стать электрической энергией по принципу электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция генерирует электрический ток с помощью магнитного поля.
Когда магнитное поле и проводник, например проволочная катушка, движутся относительно друг друга, возникает электромагнитная индукция. Пока проводник находится в замкнутой цепи, ток течет везде, где проводник пересекает линии магнитной силы.
Почтовый индекс
Что такое пьезоэлектричество и как оно связано со звуковой энергией?
Пьезоэлектричество использует уникальные кристаллы для преобразования механической энергии — в данном случае энергии звуковых волн — в электрическую энергию.
При сжатии кристаллы действуют как проводники. Когда кристаллы сжимаются, их структура изменяется, и кристалл приобретает суммарный заряд. Этот заряд может быть преобразован в электрический ток.
Другие материалы, такие как кость, специальная керамика и эмаль, также являются пьезоэлектрическими проводниками.
Эти материалы имеют общую способность производить внутренний электрический заряд из-за приложенного механического напряжения.
Используя звуковые волны очень высокой частоты — частоты в 100 миллионов раз выше, чем люди могут слышать — пьезоэлектрические материалы преобразуют электрические сигналы, испускающие световые волны в терагерцовом диапазоне частот.
Пьезоэлектричество объединяет электрическое и механическое состояния пьезоэлектрического материала. При сжатии в используемом материале протекает ток, который меняет свою поляризацию, превращаясь в электрический заряд, известный как суммарный дипольный момент.
Каково будущее электрической энергии, генерируемой звуковой энергией?
Как известно, звуки постоянно наполняют нашу акустическую среду. Как и всякая энергия, звуковая энергия может генерировать электричество. Точно так же, как солнце дает неограниченную солнечную энергию, а ветер дает энергию ветра, звуковая энергия возобновляема, потому что как разумные существа, так и неразумные объекты постоянно производят звук.