Tee itsestäsi äänitutkija! Kolme tasoa äänen aaltomuotojen paljastamiseen ilmaisilla työkaluilla.
Tervehdys, olen tiedeohjaaja Ken Kuwako. Joka päivä on kokeilun arvoinen.
【Lue tämä artikkeli englanniksi】
Tiesitkö, että omalla äänelläsi on ”muoto”? Lauluäänesi, yllätyshuutosi, naurusi ystäviesi kanssa… Eikö olisikin kiinnostavaa, jos voisit nähdä ne näkymättömät ”äänet” omin silmin? Saatat ajatella: ”Se on mahdotonta ilman erityislaitteita koulun tiedeluokassa.” Mutta ei hätää! Itse asiassa kuka tahansa voi helposti kokeilla ”äänen visualisointia” (eli näkyväksi tekemistä) ilman kalliita koneita, tarvitset vain tietokoneesi, tablettisi tai älypuhelimesi. Aloitetaan tänään jännittävä tiedekoe, jossa tutkimme näkymätöntä äänimaailmaa ilmaistyökalujen avulla!
(Oskilloskooppi, ammattitason laite. Pärjäät ilmankin!)
Rakuten OWON Digitaalinen oskilloskooppi SDS1104 1 Gs/s 100 MHz kaista
Taso 1: Kokeile luoda kuvaaja äänesi voimakkuudesta Scratchillä!
Aloitetaan käyttämällä ohjelmointiopinnoista tuttua ”Scratchiä”. Sen avulla voit nähdä äänesi voimakkuuden muuttuvan reaaliaikaisesti kuvaajan muodossa.
oscillo_1 https://scratch.mit.edu/projects/18315338
● Käyttöohjeet ●
Avaa yllä oleva linkki ja ”salli” mikrofonin käyttö selaimessasi. Klikkaa vihreää lippua ja aloita! Puhu tietokoneen tai tabletin mikrofoniin. Miten kuvaajan korkeus muuttuu, kun puhut kuiskaten verrattuna kovaan ääneen? Kokeile ja katso, millaisia eroja löydät kuvaajan muodossa, kun venytät pitkän ”aaaaa-” äänen ja kun taputat käsiäsi ”pam!” Tämä kuvaajan korkeus on juuri se, mitä tieteessä tarkoitetaan ”äänen voimakkuudella (amplitudilla)”!
Taso 2: Tarkastele todellista ”aaltomuotoa” verkkosovelluksella!
Kun olet selvittänyt äänesi voimakkuuden, siirry seuraavaksi tarkastelemaan äänen ”aaltomuotoa” todellisella tavalla. Suosittelemme tähän ilmaista, asennusta vaatimatonta verkkosovellusta nimeltä ”XXY OSCILLOSCOPE”.
Tarkemmat asetusohjeet löydät täältä.
Sovellus muuntaa mikrofonin sieppaaman äänen aaltomuotoon reaaliajassa. Tämän kokeen avulla voit tehdä entistäkin mielenkiintoisempia löytöjä.
● Tutkimushaaste ●
Äänenkorkeuden ja aallon suhde: Miten aallon sahalaitojen väli muuttuu matalassa ”do”-äänessä verrattuna korkeaan ”sol”-ääneen? Huomaat, että mitä tiheämmin aallot ovat, sitä ”korkeampi ääni (korkeampi taajuus)” on kyseessä.
Äänensävyn erot: Ovatko aaltomuodot samanlaiset, kun sanot ”aa” ja ”ii” samalla korkeudella? Itse asiassa juuri tämä ero aallon sahalaitaisessa muodossa määrittää äänen tai soittimen yksilöllisen ”värin (timbre)”.
Taso 3: Syvemmälle äänen maailmaan
Kun äänen todellinen luonne alkaa hahmottua, voit siirtyä asiantuntijatason analyyseihin entistäkin upeammilla työkaluilla. Nämä sopivat täydellisesti myös koulun tiedeprojekteihin!
SoundBeam (sovellus) Lue lisää täältä. Näyttää äänen aaltomuodon kauniisti. (*Maksullinen sovellus)
Freqounter (sovellus) Lue lisää täältä. Pystyy analysoimaan äänessä olevia ”taajuuksia (äänenkorkeuden komponentteja)”. On mielenkiintoista tarkistaa, onko virityshaarukan tai nokkahuilun ääni todella oikealla korkeudella.
AFG (ilmaisohjelma) Lue lisää täältä. Muuttaa tietokoneesi laitteeksi, jolla voit tuottaa minkä tahansa korkuisen äänen. Voit luoda jopa niin korkeita ääniä, joita ihminen ei kuule (esim. hyttysääni).
Tutkimus on rajatonta! Luo oma ”äänikartastosi”
Näiden esiteltyjen työkalujen avulla tutkimusmahdollisuudet laajenevat loputtomasti. Esimerkiksi…
Kerää perheenjäsenten ja lemmikkien ääniä ja vertaa niiden aaltomuotoja.
Tallenna kotoa löytyvien laitteiden (imuri, hiustenkuivaaja jne.) tuottamien äänien muotoja.
Tarkkaile suosikkikappaleesi kohokohtien aaltomuotoja.
Voi olla myös hauskaa luoda Scratchillä oma äänenarvauspeli. Tiede muuttuu hauskemmaksi nokkeluudella, vaikka sinulla ei olisikaan kalliita laitteita. Käytä näitä työkaluja ja löydä omat ”a-haat”!
Yhteydenotot ja pyynnöt
Tiedä enemmän tieteen ihmeistä ja hauskuudesta! Olemme koonneet selkeät ohjeet hauskoihin tiedekokeisiin, jotka voit tehdä kotona, ja vinkkejä niihin. Kokeile etsiä eri asioita! ・Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, täältä ・Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, kokeilutunnit, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) täältä ・Artikkelipäivitykset julkaistaan X:ssä!
Kokeiluvideoita jaetaan kanavalla Tieteen temput (Kagaku no Neta Channel)!
