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[麦昆STEAM成长记] 麦昆STEAM成长记（2）快乐歌唱

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麦昆收到小伙伴的邀请周末请它参加晚会，但要它准备一首歌唱节目。请你帮助麦昆准备一首歌曲，能够在晚会上一展歌喉……

图2-1麦昆唱歌

【stream视野】

科学：声音产生的原理；技术：蜂鸣器和顺序结构；艺术：简谱与乐理。

【任务导航】

1声音的产生与传播。

2认识蜂鸣器，了解其工作原理。

3通过编程驱动蜂鸣器。

【材料学习】

1.声音的产生与传播

根据物理学上的定义：声音是由振动产生的，声音是一种压力波。当演奏乐器，拍打一扇门时，它们的振动会引起介质空气分子有节奏的振动，使周围的空气产生疏密变化，从而形成疏密相间的纵波，这就是声波。声音可以在气体、液体、固体中传播，介质不同传播速度不同。

图2-2敲击音叉产生声音

声音在气体（真空不能传声）、液体和固体都可以传播。声音在固体中传播速度最快，在液体中第二，气体排第三。声速还与温度有关,声音在15℃的空气中传播速度为340m/s左右,温度越高声的传播速度越快。声波在两种介质的交界面处会发生反射，就会形成了回声，回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以上。声音可以传递能量和信息。

图2-3声音的产生与传播

2.蜂鸣器的工作原理

蜂鸣器是一种常用的电声转换器件。蜂鸣器广泛应用于计算机、报警器、电子玩具等电子产品中作为发声器件。麦昆车体上就集成了这样一个蜂鸣器如图2-4所示。

图2-file:///C:\Users\51991\AppData\Local\Temp\ksohtml21228\wps1.png4麦昆车体上的蜂鸣器

蜂鸣器的发声原理与声音产生原理相似，都是由物体振动产生。只不过蜂鸣器的发声是方波电流信号输入，引起谐振装置以一定的频率振动，从而发出声音。而蜂鸣器又分为无源型与有源型，但是无论何种蜂鸣器，要想产生不同的声音，都需要有不同的振动频率。

3.驱动蜂鸣器

打开Mind+软件，添加“maqueen”拓展指令集，可以找到与声音有关的以下几条指令，如图2-5所示。

图2-5麦昆语音指令

表2-1语音控制指令

【操作实践】

1.为麦昆编写一段歌曲《两只老虎》的音乐。先来看这首歌的简谱是怎样的，音调不同，音符不同，需要的发声频率也不同。

表2-2对照表

同时我们也发现在上述简谱中，有些数字的下方有个黑点，有些没有。就数字简谱来说，在数字的正上方或下方有若干点“˙”符，点的多少可以理解为强度，越多越强，在其上方代表高音，在其下方代表低音。任何一首曲子都是高低相间的音组成的，从钢琴上直观看就是越往左面的键盘音越低，越往右面的键盘音越高。其原理表现为物体振动频率，越是高音振动频率越高，反之亦然。

2.将“maqueen”指令集合中的播放旋律模块“接口P0播放音符，1低C/C3，1拍”拖至脚本区，这个模块可以通过调节参数（1低C/C3）演奏不同的音符，可以通过调节参数“1”调整节拍。通过表2-2我们可以得出简谱中“1”对应E设置如下图2-7，并且可以看到此时振动的频率为330。同理调整其它音符的相关参数。