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使用 JS 处理音频并显示在 Echarts 上

于最近在学习并使用 Vue3,所以代码使用 Vue3 来写,基本与 JS 无异。

先看效果

<script src="https://lf3-cdn-tos.bytescm.com/obj/cdn-static-resource/tt_player/tt.player.js?v=20160723"></script>

背景

现在其实很多很多以前的客户端应用,由于 HTML5 标准发布后,经过几年的迭代,现在的前端能力已经非常的强了,比如:离线应用、本地文件管理、视频剪辑、包括本期的音频处理都已经很强,甚至说赶上了客户端能力也不为过。

我也是学习到了新的知识,故而写个 Demo 与大家分享喜悦。

音频处理

Audio 是专门用来播放音频的,引入个文件地址,使用 controls 控制播放即可。

本次分享的是关于解码器相关的代码,简单来说就是将音频的波纹通过 Echarts 可视化出来,相信很多爱听歌的小伙伴已经知道了,就是音乐软件上面常见的波动效果。

需要用的 Audio 标签、Echarts(其实也可以自己写 Cavnas)、AudioContext、Uint8Array 等知识。

HTML

<div id="app">
    <audio ref="audio" controls src="./test.mp3"></audio>
    <div id="main" ref="chart" style="width: 600px;height:600px;"></div>
  </div>

需要用到的就是一个 audio 和 div#main,前者是 Audio,后者是给 Echarts 用的。

而外面那层 div#app ,是给 Vue3 用的。

CSS

JavaScript

引入 Echarts,由于是 Demo,就不做按需加载,直接全部搞下来。

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/echarts@5.5.0/dist/echarts.min.js"></script>

然后是核心逻辑,部分 Vue3 代码,可无视。

<script type="module">
    import { createApp, ref, onMounted } from 'https://unpkg.com/vue@3/dist/vue.esm-browser.js'

    const App = {
      setup(props, context) {
        const audio = ref(null)
        const chart = ref(null)

        let audioAnalyser = null // 音频分析器,用来获取实时数据
        let chartInstance = null // echarts 实例,用来展示效果
        let audioDataArray = [] // 用来储存分析数据
        let isInit = false

        onMounted(() => {
          chartInstance = echarts.init(chart.value)
          chartInstance.setOption({
            backgroundColor: '#2c343c',
            visualMap: {
              show: false,
              min: 80,
              max: 600,
              inRange: {
                colorLightness: [0, 1]
              }
            },
            series: [
              {
                name: 'Access From',
                type: 'pie',
                radius: '55%',
                center: ['50%', '50%'],
                roseType: 'radius',
                label: {
                  show: false
                },
                animation: false,
              }
            ]
          })
          audio.value.onplay = onAudioPlay
          draw()
        })

        const onAudioPlay = (e) => {
          if(isInit) return
          isInit = true
          const audioContext = new AudioContext() // 创建音频上下文,类比 canvas 的上下文
          const audioSource = audioContext.createMediaElementSource(audio.value) // 挂载媒体播放器
          audioAnalyser = audioContext.createAnalyser() // 创建分析器
          audioAnalyser.fftSize = 64 // 默认是 2048,越大后面分析的数值越多
          audioDataArray = new Uint8Array(audioAnalyser.frequencyBinCount) // 这个相当于上面的一般
          audioSource.connect(audioAnalyser) // 类似 pipeline,A 连接 B,B 连接 C
          audioAnalyser.connect(audioContext.destination)  // 同样,需要把分析结果连接传递给上下文的输出
        }

        // 这里就是绘制,没什么好说的,每一次浏览器刷新进行更新数值
        const draw = () => {
          requestAnimationFrame(draw)
          if(!isInit) return
          audioAnalyser.getByteFrequencyData(audioDataArray)
          chartInstance.setOption({
            series: [
              {
                name: 'Access From',
                type: 'pie',
                radius: '80%',
                center: ['50%', '50%'],
                data: audioDataArray.sort(function (a, b) {
                  return a.value - b.value;
                }),
              }]
          })
        }

        return { audio, chart }
      },
    }

    const app = createApp(App)
    app.mount(document.querySelector('#app'))
  </script>

代码不多,很简单,里面名词,不懂没啥关系,就知道这样可以获取即可。如果要深挖,得找个懂音乐或看本书学习下。

感谢

纯粹是分享,这个挺好玩的,希望可以帮到你~

近日,一段所谓“量子波动速读”的培训视频引起网络热议。视频中的孩子不断翻手中的书,发出像点钞一样的声音。宣传者称只要速度够快,孩子们可以在1—5分钟内阅读完10万字的书。凭借翻书所形成的所谓量子波动,不用眼睛看就能了解书中含义的科学速读法,这种让人瞠目的方法被称之为“量子波动速读”。

古话说“书要一页一页地读”。懂得量子理论的人肯定不多,但识破这个骗局并不需要多高的科学素养,只靠常识即可。古话说“书要一页一页地读”,速读就阅读而言,没有任何意义。不过,令很多人没有想到的是,在美国历史上,居然有几位总统也曾卷入速读课程的骗局。

日本人13年前提出“量子波动速读”

“量子波动速读”这个用不相关物理概念搭配起来的高深称谓,乍一听让人有些摸不着头脑。量子研究的是原子级物质的微观领域。而“波动阅读”据称是彻底超越传统“快速阅读法”的另一层境界。

那么,“量子波动速读”这个概念到底从何而来?

事实上这一概念在国外的教育培训市场上并非新鲜事物。这种明显有悖于常识的“前沿成果”也没有得到学员的积极反馈。

在网络上搜索引擎上检索“量子波动速读”可发现,至少在13年前,日本人飞谷由美子就已经号称“研发”出了“量子波动速读”法。她在2006年出版了一本名为《量子波动速读:唤醒你孩子的智力》的书,以推广具体的方法。根据出版社的介绍,当时的飞谷由美子是一名教师,书中有供学前儿童训练的项目,也有儿童和成人都能进行的练习。

飞谷由美子还称,即便是外语书,翻书的过程也能激发大脑迅速翻译,跨越所有语言障碍。在一个介绍量子波动速读法的视频中,她本人表示,其背后的秘密来自于大脑的三层结构,当书页翻动,信息会直接进入中脑或间脑,那里也是人类潜在意识的所在。最重要的是,人类拥有爱的本能,母亲和孩子之间的纽带关系,以及身体上的亲密接触在培养孩子的个人感知方面也具有重要作用,因此才让人具有了这种能力。但她却没有提到关于量子的内容。

有买家在购物平台上购买了该书,并写了评语,其中两人打了一星并写了长长的尖锐评论,一名买家的书籍标签是“不切实际的承诺”。他写道,书中承诺在完成量子波动速读课程后,读者不仅能够在几秒的时间内理解一本300页的书,而专业的学者甚至能够与自身的细胞对话。书中给出的练习包括一直盯着“花”(flower)这个词,很快你就能把它看成是一朵花,甚至闻到花香。这名读者称,读完这本书后他的阅读速度和理解力完全没有进步。

飞快翻书的方式,真的能记住书中知识?对此,著名心理专家唐映红认为,所谓的量子波动速读,或者其它吹嘘能“迅速”或者“大幅提高”的记忆术,就是骗局。阅读的心理过程,包含着视觉识别、形音转换、语音通达、语义通达,而每一个心理过程都有时间的限制,视觉刺激到视觉识别,这是感觉到知觉的过程,受制于神经系统的传递速度,任何快速阅读都有不可逾越的机体极限。快速阅读首先是感觉输入和识别的过程,也就是阅读识别过程。视觉刺激到视觉识别和语音识别的过程,是可以通过训练加以改善提高的。

那么,人类的速读到底有多快呢?

根据百度百科上的定义:速读能以超过平常人十倍、甚至几十倍的速度进行阅读,换句话讲就是“一目十行”。一般人的阅读速度平均为(300—500)字/分钟,而掌握“速读”技巧的人能以(3000—5000)字/分钟的速度阅读书籍和资料,熟练者则可达到10000字/分钟的速度。

美国白宫曾派人参加速读培训班

在人类约5700年的阅读历史中,阅读速度并非一直都那么重要。不过,互联网时代,文本的载体由纸张扩展到屏幕,生产越来越快,形式越来越多样,阅读速度变得更加重要。

事实上,在飞谷由美子之前,西方国家已经开始对快速阅读进行探索。

20世纪50年代,美国教育家埃弗兰·伍德提出了一种叫“动态阅读”的方法。只需一根手指,在纸面上从上到下划过,而不是从左到右,就能“一目十行”,大幅提高阅读速度。据《纽约邮报》报道,这一方法一度在美国广受欢迎,有接受了训练的读者自称能在1分钟内看完68页书。

艾芙琳·伍德有一个著名的比喻:“你愿意一粒一粒地吃一餐米饭,还是好好地吃一勺?”她声称她的方法能使阅读速度提升至平均速度的二至五倍。

美国大学毕业生的平均阅读速度,约是每分钟250个词。据说伍德的速度是每分钟2700个词。肯尼迪、尼克松和卡特三位总统,都曾派遣白宫工作人员前往伍德创办的培训机构学习速读。自伍德创立这个行业,美国出现大量速读课程,以各式各样的方法提升阅读速度。电影导演伍迪·艾伦曾调侃,他参加了速读课程,可以用20分钟读完《战争与和平》,然后知道“它是讲俄国的”。

2014年11月6日,哈珀·柯林斯出版公司把一本新书的全文放上了一块广告牌,长方形文本框上,每次“播放”一个单词,速度很快——每分钟350个词。

美国女作家帕特里西娅·康维尔的这本小说《肉体与血液》此时还没在书店发售。如果路人有闲情在广告牌跟前读下去,他最少用五个多小时就可以读完这本384页的书。

提供这种文字播放技术的Spritz,是美国波士顿的一家新兴公司。2014年初,它因推出同名的速读技术,获得354万美元种子投资,也成为媒体的关注对象。Spritz的想法是,这种逐个快速播放单词的技术,可以令用户在阅读时更加专注和高效。比如说使用Spritz可以一天读完《阿特拉斯耸耸肩》——这本1957年出版的名著很厚,人们说它放在铁轨上能让火车脱轨。《纽约客》一篇文章写写道,以Spritz最快的速度,即每分钟1000个单词,用户不到两小时就能读完《洛丽塔》。

不过,Spritz提高阅读速度的方法,只不过是让你目不转睛。

研究认为,阅读耗费的时间,只有20%花在理解内容上,其余80%则是目光在词语之间运动所耗。人眼用于阅读的区域位于视网膜中央,称为中央凹,人的目光要不停移动,才能使中央凹接收到信息。盯住固定位置每次只读一个单词,阅读者就不会再像读印刷书籍那样“摇头晃脑”。

人的视觉敏感度又随着离开视野中心而下降,所以每次只能看清文本的一小块区域。Spritz文本框每次最多显示13个字母,在特定位置,单词中的一个字母总是红色。这个位置被称为“最佳认知点”,用于定位词语,有助于“缩短单词由眼睛传递到大脑的时间”。

△电影《超体》官网上有展示Spritz的互动页面。女主演斯嘉丽·约翰逊的双眼下方就是一个Spritz的文本框,间或“喷”出一段广告词。右上角一行小字:“使用Spritz,每天都像露西一样阅读。”

电影中的速读科幻

对速读和记忆力的追求到了一种痴迷的状态,只要搜索相关词汇,就会有大量的相关报道、视频以及课程,其中不乏影像化作品。

电影《雨人》由好莱坞著名影星达斯汀·霍夫曼和汤姆·克鲁斯主演,最终荣获1988年奥斯卡最佳影片等四项大奖,霍夫曼因成功塑造“雨人”这一角色赢得奥斯卡影帝。

《雨人》讲述的原型是一个叫金皮克的人,他具有过目不忘的超强记忆力。金皮克16个月大时,他的父母就像一般家长一样,开始读诵一些书籍给他听,且边念边拉着金皮克的手指顺着每一本书的内容滑过这些字里行间,金皮克竟能记下父母念给他听的每一本书,立即将听到的内容复述。

金皮克在出生后第18个月的时候,就开始记忆书本的内容。他阅读速度很快,一页大概仅需要8—10秒的时间,有时候甚至可以两只眼睛同时分别阅读左右两页的内容。

他的脑子就像是一个庞大的资料库,可以过目不忘,还能自动搜索,在一年后还可以记得95%的内容。他从4岁起已阅读过的书籍超过9000本,被专家称为“金电脑”。

金皮克被医生诊断为左脑损伤,所以他的过目不忘其实是不可复制的。

2014年的电影《超体》中,因为意外,女主角露西的大脑潜能得到激发,最终能够控制自己100%的脑力。只用到脑力的28%时,她就可以快速、并行地处理信息,一边跟人谈话,一边用超常速度操作电脑,阅读、理解并完全记住在屏幕上飞快打开的网页。她用一个小时学会了汉语。

在认知科学专家、科学作家阳志平看来,《超体》中所谓大脑只利用了10%的理论,只是“神经迷思”。他相信,人类在短期内可能无法突破阅读速度的限制。“可以将人类大脑想象为一个简化的输入输出装置。制约这个装置输入输出速率的是工作记忆,它是人类所有能力,包括阅读速度、记忆、注意、执行功能的瓶颈。”这个瓶颈受制于人类进化早期出现的前额皮层,因为它的存在,片面追求速读方法意义不大。他说,研究大脑的科学家之间有个玩笑:“如果神灯只能增进你的一种能力,那么就请魔鬼将你的工作记忆能力提高一倍。”

仅仅在阅读识别过程,可以极其有限提高阅读的效率,而且没有太多适用性的提高。阅读兴趣就足以碾压阅读术的有限效果。“在我看来,凡是鼓吹能迅速提高或者大幅度提高孩子阅读速度、能力、技巧的任何吹嘘都是骗局。”唐映红说。(来源:《南方周末》宋宇/文、《银川晚报》、多知网 管丢丢/文、界面新闻 肖恩/文、观察者网)

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月17日,中国空间站天和核心舱迎来首批“太空访客”。当日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,进入约400公里的预定轨道。约6.5小时后,飞船与天和核心舱进行自主快速交会对接形成组合体。随后,聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员进驻天和核心舱。

接下来,三位航天员将完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。

2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭准时点火发射。人民网记者 翁奇羽摄

“太空家园”建设分为几步?

载人航天工程办公室主任助理季启明介绍,空间站建造任务分为关键技术验证和建造两个阶段实施,共规划12次飞行任务,计划2022年前后完成。

其中,关键技术验证阶段规划了6次任务,包括天和核心舱发射、2次天舟货运飞船和2次神舟载人飞船的发射。这一阶段任务主要目的是:验证航天员长期在轨驻留、柔性太阳电池翼、大型柔性组合体控制等关键技术,开展空间科学实验和技术试验,为空间站建造和运营奠定基础。

建造阶段也规划了6次任务,包括问天实验舱、梦天实验舱和2次货运飞船、2次载人飞船发射。这一阶段任务主要目的是:全面完成以三舱为基本构型的空间站在轨组装建造,建成国家太空实验室。

“在这一系列任务中,每次载人飞船发射前先发射一艘货运飞船,运送航天员在轨生活物资等。每次载人飞行任务航天员乘组都是3人,在轨驻留时间为3-6个月。”季启明表示,在此期间,航天员将开展货运飞船物资转移、再生生保系统验证,空间站舱段管理,机械臂操作、在轨维修、出舱活动和舱外操作,以及多领域空间科学实验与技术试验。

空间站完成建造后,将进入为期10年以上的应用与发展阶段。

神舟十二号飞船与天和核心舱交会对接模拟示意图。航天科技集团五院供图

空间站为什么只“飞”400公里高?

空间站又称太空站、航天站,是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。一般来说,空间站大都在约400公里高度的轨道上运行,比如,我国的天宫一号、天宫二号空间实验室,目前仍在轨运行的国际空间站,以及我们开始建造的中国空间站。

众所周知,航天发射是非常昂贵的。空间站飞往更高的轨道需要消耗更多的能量,对运载火箭的运载能力是一个很大的考验。如果要把成吨的设备携带到较高的高度,一来没有太大必要,二来成本也过于高昂。

实际上,大气是随着海拔增加而逐渐变薄的,太空和地球大气层之间并没有明确、清晰的边界。国际航空联合会将100公里的高度定义为大气层和太空的界线,即“卡门线”,卡门线之外的部分称为太空。一般太空实验所需要的接近真空的环境、无云层遮挡的望远镜观测优势、近乎无重力的实验条件等,400公里高度都可以满足。

此外,这个高度设置,还考虑了航天员和空间站本身的安全问题。

据了解,在地球周围有一个名为“范艾伦辐射带”的空间区域,它大致分成1500-5000公里和13000-20000公里的高度范围,在空间天气扰动的时候还会向上、向下扩张。这一区域有能量非常高、密度也非常大的带电粒子,对在其中飞行的飞行器伤害很大。值得注意的是,因为地磁场本身不是对称的,在南大西洋上方的地磁场形态导致这里的辐射带高度比较低,在有扰动的时候可能只有1000公里高度左右,空间站飞高了就很容易进入辐射带,受到带电粒子的伤害。

综合考量发射成本、观测需求,以及航天员的健康和飞行器、仪器设备的安全等因素,科学家把空间站飞行的高度,设定在400公里附近。

测试中神舟十二号飞船。航天科技集团五院供图

如何克服太空温差、宇宙射线的影响?

和以往神舟载人飞船的任务相比,这次神舟飞船在空间站停留的时间更久,面对的空间环境也更加恶劣。届时,神舟十二载人飞船迎向太阳侧的舱体表面温度将达到90℃,而背向太阳侧的舱体表面温度则达到-30℃。这种温度差将对神舟飞船内部的空气温度造成严重波动,航天员的生活环境与多种精密设备在舱内也会受到影响。除了温度的问题,长时间的太空停留,还会使飞船经历持久的空间高强度紫外照射,以及多种带电粒子配合高速原子氧的不断轰击,材料损耗将非常严重。

因此,给飞船穿一件特制的“外衣”就显得尤为必要了。

如今时隔五年,神舟十二号飞船再一次护送航天员往返天地,与前辈们清一色的灰色外衣相比,它那一身银光闪闪、炫酷时尚的崭新“外衣”不禁让人眼前一亮。

原来,这件靓丽的“外衣”,是由航天科技集团五院529厂历时两年精心研制的一款新型低吸收-低发射热控涂层,它是一种喷涂在航天器外表面的热控制材料。

据了解,这件“外衣”采用了我国以往热控涂层领域中从没有过的类型。它可以通过自身对太阳辐照的低吸收强反射能力,大大减少飞船受太阳长时间辐照的内部温度升温现象,再通过它自身的极低的红外发射特性,在飞船处于背阳面时期减少辐射漏热,大大减缓舱内温度下降速率,起到保温效果。当然,这款“外衣”还要具备抵抗空间中时时刻刻的高能紫外辐照、原子氧轰击以及多种高能粒子与电离辐射的攻击,为神舟十二号载人飞船全方位做到外部保护屏障,可谓是全天时无间断全效防护服。

航天员在组合体舱内。央视画面截图

太空WIFI怎样和地面通信?

据悉,空间站核心舱上已经植入了WiFi,这可以大大提高航天员工作生活便利性和舒适度。

空间站系统副总设计师朱光辰介绍,核心舱采用的情景照明技术和WiFi通信技术,可以让航天员轻松便捷地使用“手机APP”来控制照明设备开关、查询站上物资存储情况。

通过天地通信链路和视频通话设备,空间站还可以实现与地面的双向视频通话和收发电子邮件。

“一般依靠中继卫星来保证空间站和地面24小时不间断的网络连接。美国国家航空航天局、欧空局等都有自己的中继卫星。”中国航天科工二院研究员杨宇光介绍,在我国,空间站和地面通信主要依靠地面测控站、数传接收站和天链中继卫星,其中天链中继卫星能保证不间断通信。

中继卫星也被称为“卫星的卫星”,它可以为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务,为中低轨道遥感、测绘、气象等卫星提供数据中继和测控服务,为航天器发射提供测控支持。

2008年至2012年,我国先后发射天链一号01至03星,三颗卫星组网运行,使我国成为世界上第二个拥有对中、低轨航天器全球覆盖能力的中继卫星系统的国家。

2016年,天链一号04星成功入轨并完成在轨测试,与01至03星实现全球组网运行,为我国神舟飞船、空间实验室以及空间站提供数据中继与测控服务,支持空间交会对接等任务。

2019年3月,天链二号01星成功发射,这是我国第二代地球同步轨道数据中继卫星的首发星。它与天链一号卫星系统相互兼容,使我国以数据中继为特征的天基通信基础设施在传输速率、服务数量、覆盖范围等方面进一步提升。

来源: 人民网