kittenblock(microbit)(scratch3)第八課音樂盒

microbit板子没有蜂鸣器，透過外接蜂鳴器、喇叭、耳機發出聲音。

內定外接腳位為P0和GND。
可以使用[鱷魚夾]、擴充版等來外接。

外接耳機，請注意照上圖接腳(註1)

蜂鳴器：可以產生聲音的裝置(註2)。

注意：蜂鳴器的正極(長腳)接腳位P0，負極接GND

一、音樂盒

1.按下A、B、A+B鍵，各播放一首內建的樂曲。

使用[音樂播放(…….)]積木，來播放樂曲。

程式下載：AB鍵播放樂曲.sb3

2.搖晃板子播放不同的樂曲

使用 [ 手勢(…) ] 積木的(UP)、(down)、(left)、(right)來控制。

程式下載：搖晃播放樂曲.sb3

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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。

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壹、音調

一、聽力測試

使用[音調 頻率 (……)延遲(……)毫秒 ] 積木。

請同學設計程式讓蜂鳴器產生不同頻率的聲音，測試同學的聽力的音調(頻率)範圍。

程式下載：聽力測試.sb3

人類能聽到的音調頻率大約在20Hz到20000Hz之間，事實上每個人能聽到的範圍都不一樣。 

利用蜂鳴器來測試您能夠聽到的音調(頻率)範圍。

注意：

實際上因為蜂鳴器的規格限制，及microbit和程式設計的規格限制，很多頻率是無法產生聲音的，或是聽到的其實不是本來設定的頻率。

二、播放一聲Do

請同學網路搜尋 [ 音階–頻率對照表 ]，查出 Do 的頻率，讓蜂鳴器發出一聲Do

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

使用[音調 頻率 (523)延遲(100)毫秒 ] 積木，就可以播出0.1秒的Do

程式下載：播放一聲Do.sb3

三、模擬救護車、消防車、警車的聲音

將數個 [音調 頻率 (……)延遲(……)毫秒 ]  積木疊加，改變頻率和時間就可以讓蜂鳴器發出特別的聲音。

1.請學生創作發出模擬救護車、消防車、警車的聲音。

2.讓學生發表自己做的聲音，學生會發現每個人做的程式可能都不太一樣，但是聽起來都有一點像。讓同學想一想為什麼？

程式下載：救護車.sb3

每個人聽到的救護車聲音都會不太一樣是因為都卜勒效應。

都卜勒效應是波源和觀察者有相對運動時，觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同的現象。遠方急駛過來的火車鳴笛聲變得尖細（即頻率變高，波長變短），而離我們而去的火車鳴笛聲變得低沉（即頻率變低，波長變長），就是都卜勒效應的現象(資料來源：自維基百科)

四、播放一首歌(直接編曲)

將數個 [音調 頻率 (……)延遲(……)毫秒 ]  積木疊加，改變頻率和時間就可以讓蜂鳴器演奏出一首歌。

請學生直接編曲或上網搜尋 [ 兒歌 簡譜 ] 編曲。(註3)

小星星

一閃一閃亮晶晶 滿天都是小星星
1155665     4433221

掛在天上放光明 好像許多小眼睛
5544332     5544332

一閃一閃亮晶晶 滿天都是小星星
1155665     4433221

參考上面的音階-頻率對照表，直接在  [音調 頻率 (……)延遲(……)毫秒 ]  積木上，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。

程式下載：小星星.sb3

五、播放一首歌(使用[函式積木])

一般歌曲都會有一些重複的曲段，因此將歌曲分成數段，使用建立[函式積木]，將重複部分自訂成函式積木，可以縮短程式，也方便除錯。

1.在[函式積木]區裡，點[建立一個積木]

2.填入函式積木名稱，按[確定]

3.在[函式積木]區裡，就新增了一個你建立的積木，積木要執行的動作，請添加在程式區裡。

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：使用建立[函式積木]來寫程式的好處就是程式比較有規則，修改、除錯都比較容易。

程式下載：小星星函式.sb3

延伸1：

再建立一個簡譜函式，參考上面的音階-頻率對照表，將簡譜對應的頻率填入 [音調 頻率 (……)延遲(……)毫秒 ]  積木中。

程式下載：小星星函式(簡譜).sb3

延伸2：

使用建立[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 頻率 (……)延遲(……)毫秒 ]  積木裡，將(頻率)換為對應的清單音階項目。

1.使用[建立一個清單]，先建立一個[簡譜]的清單。

2.依序使用[添加(……)到(簡譜)，將 [音階–頻率 ] 填入清單的第1項到第6項，分別代表簡譜的1到6

依序填入函式中

程式下載：小星星函式(清單簡譜).sb3

六、電子琴

使用電腦鍵盤來彈奏音樂

將音階頻率填入對應的簡譜代號

注意：

記得先檢查[輸入法]是否為[英]，當輸入法不對時，鍵盤按鍵對應的值是錯的，無法正確反應動作。

按下鍵盤上的1、2、3、4、5、6、7分別代表Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si

程式執行時只要按下不同的數字鍵，就可以彈奏出音樂了。

程式下載：電子琴.sb3

延伸：

利用其他按鍵，做成更多音階的電子琴。

五、計時器

按下[綠旗]後，輸入倒數時間，然後開始計時，時間到，蜂鳴器發出聲響。 

程式開始先問要計時多久，輸入時間。

設定變數[倒數計時]為[答案]

重複等待1秒，並將倒數計時變數 -1

時間到了，將造型換成[時間到]，並發出聲音。

程式下載：計時器.sb3

延伸：

1.設計可以有不同時間的計時器。例如：

    按[A]開始計時1分鐘，按[B]開始計時2分鐘，按[C]開始計時3分鐘……………..

2.再加上LED，就聲、光效果都有了。

3.將時間到的bibi聲改成音樂。

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註1：

市面上的耳機有分單純耳機和耳機+麥克風，兩種的插頭不一樣。

請參考：

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/10898/556934

註2：

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

註3：兒歌簡譜

小蜜蜂

嗡嗡嗡 嗡嗡嗡 大家一起勤作工
533 422 1234555
來匆匆 去匆匆 做工興味濃
533 422 13553
月花好來不做工 將來哪裡好過冬
2222234 3333345
嗡嗡嗡 嗡嗡嗡 別做懶惰蟲
533 422 13551

小星星

一閃一閃亮晶晶 滿天都是小星星
1155665 4433221
掛在天上放光明 好像許多小眼睛
5544332 5544332
一閃一閃亮晶晶 滿天都是小星星
1155665 4433221

兩隻老虎

兩隻老虎 兩隻老虎
1231 1231
跑得快 跑得快 
345 345
一隻沒有耳朵一隻沒有尾巴
565631 5656431
真奇怪 真奇怪
[1]5[1]  [1]5[1]

蝴蝶蝴蝶生的真美麗

蝴蝶蝴蝶生得真美麗
1123321231 
頭戴著金絲 身穿花花衣
33455 43453
你愛花兒 花也愛你
(1)7653 (1)765
你會跳舞 花有甜蜜
67(1)53 5421

捉泥鰍

池塘的水滿了雨也停了 田邊的稀泥裡到處是泥鰍
66565353323-22122553323-
天天我等著妳等著你捉泥鰍 大哥哥好不好咱們去捉泥鰍
665653444323- 555557666656-
小牛的哥哥帶著他捉泥鰍 大哥哥好不好咱們去捉泥鰍

1117566665653555557666656-

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補充資料：

聲音好好玩

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/2172/642897

https://www.facebook.com/tvbsfb/videos/10153490579545933/

https://www.facebook.com/plugins/video.php?href=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Ftvbsfb%2Fvideos%2F10153490579545933%2F&show_text=0&width=560

用手指聽音樂

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相關連結：

kittenblock(microbit)課程目錄(scratch3)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/10898/778778

Scratch3控制外部感應器概論 
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/113115/778543

micro:bit與robotbit擴展板
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/112597/741365

kittenblock(microbit)(scratch3)第0課(概論)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/116505/778655