DiFi第八課(蜂鳴器)

蜂鳴器：可以產生聲音的裝置。 (註)

聲音的三要素

1.音量（響度） ：聲音的大小（強弱），聲波的振幅（即振動的能量），振幅愈大，響度愈大，單位為分貝(dB)。

2.音調（音頻） ：聲音的高低，聲波的頻率，振動愈快，頻率愈大，音調愈高，單位為赫茲(Hz)(次/秒)。

3.音色（音品） ：聲音的特色，聲波的波形，不同的發聲體會有不同的波形。

壹、音量測試

拿一條麵包線，一端接數位腳D8，一端接板子上寫[BEEP]的插孔(上圖標c)。(蜂鳴器)

利用類比輸出(PWM)模擬不同的電壓輸出，讓蜂鳴器發出不同的音量。

先拉一個[腳位(號碼)模式設為(OUTPUT)]的積木。

做一個變數[音量]，[腳位(8類比輸出(音量)]，改變[音量]的數值，輸出的電壓就會改變，蜂鳴器發出的音量也就跟著改變。

將音量變數由255慢慢減少，蜂鳴器發出的音量就愈來愈小聲。

程式下載：音量.sb2

貳、音調改變

一、播放一聲Do

聲音的高低就是聲波的頻率得快慢，聲音振動愈快，頻率愈大，發出的音調愈高，單位為赫茲(Hz)(次/秒)。

先拉一個[腳位(號碼)模式設為OUTPUT]的積木，設定數位腳位D8為輸出。

使用 [腳位(8)播放音調，頻率為：(C2,523)Hz，時間為：(500)ms] ，就可以播出0.5秒的Do

程式下載：Do.sb2

二、播放一首歌

音階–頻率對照表(單位：Hz)

參考資料：http://210.70.70.242/eegc/epaper/10008/10008P-2.html

1.直接編曲

直接在 [腳位(8)播放音調，頻率為：(C2,523)Hz，時間為：(500)ms] 積木上選擇要發出的音階頻率，或是參考上面的音階-頻率對照表，設定不同音階對應的頻率。

依照歌曲需求拉一些音調播放積木就可以組合成一首歌了。

記得每個音之後都要接等待幾秒，讓音階唱完。

程式下載：小星星.sb2

延伸：

發出模擬救護車、消防車、警車的聲音

2.使用[製作一個積木]

一般歌曲都會有一些重複的曲段，因此將歌曲分成數段，使用[製作一個積木]，將重複部分自訂成積木，可以縮短程式。

以小星星為例，主要分成3段，各用了2次。

主程式變得很簡短。

註：如果使用[製作一個積木]來寫程式的好處就是程式比較有規律，修改、除錯都比較容易。

程式下載：小星星(積木).sb2

延伸：

使用[製作一個清單]，參考上面的音階-頻率對照表，將音階頻率製成清單，在音調播放積木裡，將頻率換為對應的清單音階。

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註：

DiFi搭配的是3.3V有源蜂鳴器。

蜂鳴器品質相差很多，學生實驗用的比較便宜，性能差別很大，可能發出來的聲音品質會差距很大，甚至造成當機。

A.蜂鳴器可分為電磁式及壓電式兩種 

1.電磁式：由電流驅動，聲音較大但較為耗電。 

2.壓電式：半導體電壓轉換陶磁片振動，由電壓驅動(陶磁片)，較省電但聲音較小。 

B.無論電磁式或壓電式依其驅動方式又分為兩種：自激式與他激式 

1.自激式(有源)：內藏驅動電路，只需直流電即可動作。 

2.他激式(無源)：內無驅動電路，需加入交流電源及動作訊號才可動作。

注意，這裡的“源”不是指電源。而是指震盪源。

(一)無源蜂鳴器的特點是：

(1)無源內部不帶震盪源，所以如果用直流信號無法令其鳴叫。必須用2K~5K的方波去驅動它

(2)聲音頻率可控，可以做出“多來米發索拉西”的效果。

(3)在一些特例中，可以和LED複用一個控制口

(二)有源蜂鳴器的特點是：

(1)有源蜂鳴器內部帶震盪源，所以只要一通電就會叫

(2)程式控制方便，單片機一個高低電平就可以讓其發出聲音，而無源蜂鳴器卻做不到。

參考資料：http://www.cpu.com.tw/kh/elec/buzz/buzz-s.html

          http://goods.ruten.com.tw/item/show?21537607828784

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相關連結：

DiFi 課程目錄

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/100870/660551

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http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/641433