"ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ ФАЙЛОВ В РОБОТАХ LEGO MINDSTORMS EV3" Исследовательская работа учащихся

Томск 2017

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ ФАЙЛОВ В РОБОТАХ LEGO MINDSTORMS EV3

Воробьев Никита

Класс 4, МАОУ «Томский Хобби – центр»,

Руководитель: Полуянов Эдуард Александрович

Педагог дополнительного образования, МАОУ «Томский Хобби – центр», г. Томск

edpol@yandex.ru

Введение.

При подготовке проекта «Театр роботов», возникла необходимость в озвучивании участников постановки. Для этого необходимо было изучить методы воспроизведения и способы загрузки звука на LEGO MINDSTORMS EV3.

Теоретическая часть.

За звуки в программе EV3 отвечает блок, расположенный в «зеленой» палитре действие.

Блок "Звук"

Блок звука издает звук, используя динамик в модуле EV3. Вы можете проигрывать

записанные звуковые файлы или указать музыкальную ноту или тон.

С помощью данного блока можно проиграть записанный файл, музыкальную ноту или тон. Кнопка выбора файла расположена в правом верхнем углу. Все режимы, кроме остановки звука, имеют настройку "Тип воспроизведения".

ВЫБОР РЕЖИМА ЗВУКА

 Выбор режима
 Ввод имени файла 
 Вводы

Выберите тип звука, который вы хотите записать, с помощью выбора режимов. После выбора режима вы можете выбрать значения вводов. Доступные вводы будут меняться в зависимости от режима. Режимы и вводы описаны ниже.

Режимы: Воспроизвести файл, Воспроизвести тон, Воспроизвести ноту, Остановить

РЕЖИМЫ

Воспроизвести файл

В режиме «Воспроизвести файл» проигрывается записанный файл.

Ввод «Имя файла» расположен в верхней части блока. Это дает вам возможность выбрать из списка звуковых эффектов, слов или фраз. Звуки в категории «Звуки LEGO» – это звуковые файлы, входящие в программное обеспечение EV3. Звуки в категории «Звуки проекта» – это звуки, которые ранее использовались в вашем проекте. Это облегчает использование одного звука несколько раз в программе или проекте. 

Если вы выберете во вводе «Имя файла», расположенном в верхней части блока, «Проводной», то ввод «Имя файла» появится в области вводов звукового блока.
Обратите внимание на то, что вы должны предварительно добавить звуковой файл в свой проект, выбрав его во вводе «Имя файла».

Ввод «Громкость» управляет громкостью звука.

Ввод «Тип воспроизведения» определяет, будет ли блок ждать окончания звука прежде, чем программа продолжит выполнять следующий блок, и будет ли повторяться звук.

Используемые вводы: Имя файла, Громкость, Тип воспроизведения

Воспроизвести тон

В режиме «Воспроизвести тон» проигрывается тон с заданной частотой. Частота тона управляет высотой звука, другими словами, насколько высоким или низким будет звук.

Ввод «Частота» определяет частоту тона в Гц (циклов в секунду). Вы можете ввести число частоты или выбрать частоту из списка стандартных частот музыкальных нот.

Ввод «Продолжительность» управляет длительностью тона, в секундах.

Используемые вводы: Частота, Продолжительность, Громкость, Тип воспроизведения

Ввод «Громкость» управляет громкостью звука. 

Ввод «Тип воспроизведения» определяет, будет ли блок ждать окончания звука прежде, чем программа продолжит выполнять следующий блок, и будет ли повторяться звук.

Используемые вводы: Частота, Продолжительность, Громкость, Тип воспроизведения

Воспроизвести ноту

В режиме «Воспроизвести ноту» проигрывается музыкальная нота.

Ввод «Нота» позволяет вам выбрать ноту на клавиатуре фортепиано.

Ввод «Продолжительность» управляет длительностью ноты, в секундах.

Используемые вводы: Нота, Продолжительность, Громкость, Тип воспроизведения

Ввод «Громкость» управляет громкостью звука. 

Ввод «Тип воспроизведения» определяет, будет ли блок ждать окончания звука прежде, чем программа продолжит выполнять следующий блок, и будет ли повторяться звук.

Используемые вводы: Нота, Продолжительность, Громкость, Тип воспроизведения

.Остановка

Режим «Остановка» останавливает любой звук, который в данный момент проигрывается модулем EV3. Как правило, это используется для остановки звука, проигрывание которого было начало ранее в программе блоком звука, который не дождался окончания звука.

Редактор звука

Редактор позволяет записать с микрофона 10 секундный файл или открыть любой аудиофайл (поддерживаются wav, mp3 и rsf форматы) и сохранить из него все те же 10 секунд. Ограничения на количество таких файлов нет, главное, чтобы проект не превышал 30 Мб.

Файлы, сохраненные с помощью данного редактора, будут доступны для выбора в блоке

"Звук".

Практическая часть.

Для того чтобы театр роботов был полностью автономным после запуска роботов, было решено файлы озвучивания загрузит и воспроизвести при помощи контроллера робота.

Рассмотрим весь процесс на примере на «Бычка»

Так как редактор позволяет сохранить файлы длительностью 10 секунд,

то в первую очередь нам необходимо разрезать файл на части длительностью 10 секунд. Для этого мы использовали Audio Cutter ( )– онлайн приложение для обрезки аудиозаписей прямо в браузере.

Получили два файла назвали b1 и b2.

Затем, открыли редактор звука во вкладке инструменты программы LEGO MINDSTORMS EV3 Home Edition.

 Затем сохранили.

При запуске программе на роботе громкость звука была недостаточно высокой.

Для решения данной проблемы использовали сервис MP3 Louder .

MP3 Louder - это бесплатный веб-сервис, который позволяет увеличить уровень громкости звуковых файлов формата MP3.

При помощи данного сервиса была увеличена громкость звуковых файлов с 3 до 9,5 Децибелов. Дальнейшее увеличение громкости привело к возрастанию помех.

Описанный выше процесс был повторен заново.

Запустив одновременно, начало движения и блок звука мы добились того, что во время движения бычка читается стихотворение.

Вывод:

В процессе выполнения данной работы, мы получили робота с независимым от внешних источников аудио сопровождением, и готовый номер театра роботов.

Перспективы развития:

Данный способ будет применен в дальнейших постановках Театра роботов и других проектах.

Список литературы:

1.Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. Издание 2-е. СПб.: Наука, 2011

Источник: http://www.239.ru/

2.  Овсяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота EV3 в среде Lego Mindstorms EV3

/ Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. 2-е изд., перераб. и доп – М.: Издательство «Перо», 2016. – 300 с.

Список интернет ресурсов:

• http://www.mp3cut.ru/

• http://www.mp3louder.com/ru/

• http://lego.rkc-74.ru/

• http://www.lego.com/education/

• http://www.wroboto.org/

• http://www.roboclub.ru/

• http://robosport.ru/

• http://www.prorobot.ru/