小小作曲家
2022-05-24谢晓石
科学大众·小诺贝尔 2022年5期
谢晓石
有一天,小明听隔壁小姐姐在弹奏钢琴,美妙的声音让小明很好奇:为什么按了钢琴上的按键就会有声音出来?能不能让我的机器人小K也弹奏出音乐?于是,小明查阅了相关资料,了解了声音、蜂鸣器、发音模块等相关的知识。
1声音是一种压力波
当演奏乐器、拍打一扇门或者敲击桌面时,振动会引起介质——空气分子有节奏地振动,使周围的空气产生疏密变化,形成疏密相间的纵波,这就产生了声波。声音可以被分解为不同频率、不同强度正弦波的叠加。人耳可以听到的声音的频率范围在20~20 000赫兹之间,高于这个范围的称为超声波,而低于这一范围的称为次声波。
2可以发声的蜂鸣器
蜂鸣器是机器人与人类进行交互的一个重要设备。蜂鸣器的声音频率范围宽,可以发出某些频率的超声波,也可以发出“哆来咪发唆拉西”的旋律。通过编程,你可以编写出各种美妙动听的歌曲,并让机器人小K演奏出来。
3發音模块
要让机器人小K发出声音,除了蜂鸣器这一硬件的支持,还需要在软件中使用发音模块。在软件界面中的“基本功能模块”下,选中“发音模块”(图1),然后长按鼠标左键,拖动该模块至主程序后面。当主程序后面的小圆圈变成蓝色时松开鼠标,即可将该模块与主程序连接(图2)。
右击“发音模块”,单击“属性”,出现对话框,如图3所示。
我们可以看到:“发音模块”支持音调选择和音长选择,也可以自定义声音的频率和时间。我们可以根据自己的设计进行设置,然后点击确定即可。
4简谱
简谱是一种简易的记谱法,有字母简谱和数字简谱两种。数字简谱比较常用,用1、2、3、4、5、6、7代表音阶中的7个基本级,读音为do、re、mi、fa、sol、la、si,英文由C、D、E、F、G、A、B表示。