Звук и музыка в среде программирования Turbo BASIC
учебно-методический материал на тему

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ

ЦЕНТР ДЕТСКОГО (ЮНОШЕСКОГО) НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА

Методическое пособие
для изучения темы

«Звук и музыка в среде программирования Turbo Basic»

Горностаева Анна Владимировна

ф.и.о. педагога

г. Армавир

Содержание

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА        3

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПОСОБИЯ.        5

ЗВУК И МУЗЫКА В СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ TURBO BASIC.        7

Оператор ВЕЕР        7

Оператор SOUND.        8

Оператор PLAY.        8

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.        12

Основы музыкальной грамоты.        12

1. Понятие октавы  и тона.        12

2. Длительность нот, паузы.        16

3. Стиль звучания.        18

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.        19

Примеры музыкальных программ.        19

ЛИТЕРАТУРА.        23

Пояснительная записка

        Музыка… Великое, никогда не увядающее искусство. Она окружает человека с древнейших времен и по сей день. Особенно много музыки звучит сегодня – в век мультимедиа, когда так доступны записи концертов, и практически каждый может научиться играть на каком-либо инструменте.

Чтобы реализовать все возможности, которые дает нам компьютер, обучить ребёнка применять компьютер для развития, учителю информатики необходимо мотивировать и разнообразить формы обучения. Единственный из способов решения этих задач - организация творческой работы учащихся. Введение такой формы деятельности в ход обучения позволяет не только познакомить учеников с основными понятиями и методами создания программ, но и развить их самостоятельность, творческие способности, сформировать заинтересованность к информатике.

Часто при составлении программ у учащихся возникает желание украсить их выполнение звуковыми эффектами, ведь даже вычисление какого-либо примера на фоне звучания мелодии выглядит намного привлекательнее. Но отсутствие знаний по музыкальной грамоте не позволяет в полной мере решить эту задачу.

Данная тема является важной для раскрытия творческих способностей учащихся и привлечения к процессу разработки компьютерных программ.  

В пособии компактно изложен теоретический материал, необходимый для изучения темы «Звук и музыка в среде программирования Turbo Basic». Приведены примеры использования различных музыкальных операторов.

Дидактический материал с иллюстрациями (Приложение 1) позволяет в простой и доступной форме получить необходимые знания для  чтения нотной записи музыки.

Для тех, кому все-таки сложно программировать музыкальные фрагменты, в Приложении 2 приведены примеры готовых программ с некоторыми известными мелодиями.

Основными задачами педагога при проведении занятий по данной теме являются – формирование навыков создания музыкальных программ, ознакомление с правилами записи музыки и различных звуковых операторов, расширение кругозора и приобщение к культуре.

Методические рекомендации по использованию пособия

В школе и в дополнительном образовании процесс изучения определенного языка программирования сводится к созданию программ выполняющих вычисления или создания, каких либо простейших изображений. Поэтому не у всех учащихся проявляется интерес к программированию. Дополнение программ различными звуковыми эффектами позволяет сделать их выполнение не только наглядным, но развить интерес к процессу программирования.

Возраст воспитанников, оптимальный для восприятия данного материала, от 12 до 18 лет. Именно с этого возраста  подростки начинают анализировать собственные способности и интересы

При обучении основам программирования (BASIC) можно рекомендовать учителю дополнить традиционный учебный материал изложением темы данного пособия.

В основе структуры учебного занятия, целесообразно использовать  три основных этапа: фронтальная беседа, в рамках которой осуществляется постановка задачи и изложение темы; индивидуальная или групповая самостоятельная работа над проблемными заданиями; коллективное обсуждение результатов работы, в котором выделяются два аспекта – собственно найденные закономерности, построенные модели и алгоритмы и сама организация исследовательской деятельности.

Материал, изложенный в пособии, рационально разбить на несколько занятий. К примеру:

Выбор порядка изложения данной темы можно варьировать в зависимости от уровня подготовленности учащихся (наличие или отсутствие знаний по музыкальной грамоте).

В качестве методов обучения, на мой взгляд, лучше использовать:

• по характеру познавательной деятельности – репродуктивный, исследовательский;
• по источнику знаний – наглядный, практический;
• по целостному подходу к учебной деятельности – стимулирование учебно-познавательной деятельности.

По завершении изучения данной темы учащимся предлагается добавить в ранее созданные программы различное звуковое оформление.

Звук и музыка в среде программирования TURBO BASIC

Для украшения программ всевозможными звуковыми эффектами и создания непосредственно музыки в среде программирования TBASIC существует ряд операторов.

Оператор ВЕЕР

Оператор ВЕЕР предназначен для генерации (создания) одного звука (звукового сигнала) частотой 800 Гц и длительностью 1/4 секунды.

Синтаксис:

ВЕЕР

Звук, генерируемый оператором ВЕЕР аналогичен следующей команде:

PRINT CHR$(7)

Пример: Программа создающая звуковой сигнал из десяти звуков.

FOR i=1 ТО 10

ВЕЕР

NEXT i

Этот оператор можно использовать как создание звукового сигнала при выполнении какого-либо условия или действия,

Например;

INPUT A

IF A>10 THEN BEEP

Программа при выполнении создает звуковой сигнал, если с клавиатуры было введено число больше 10.

Оператор SOUND

Оператор SOUND предназначен для генерации звуковых сигналов.

Синтаксис:

SOUND n,m

где n - Частота в герцах, Представляет целое выражение, значение которого должно быть в диапазона от 37 до 32767;

m - длительность в тактах. Представляет собой целое выражение, значение которого должно быть в диапазона от 0 до 65335. В одной секунде 18,2 такта.

Если длительность равна нулю, звук, генерируемый текущим оператором SOUND, выключается.

Пример: Плавное повышение и понижение тона.

FOR 1=440 TO 1000 STEP 5

SOUND i,i/1000

NEXT i

FOR j=1000 TO 440 STEP -5

SOUND j,j/1000

NEXT j

Оператор PLAY

PLAY - оператор, играющий музыку

Синтаксис:

PLAY «командная строка»

Командная строка содержит последовательность следующих музыкальных команд:

-команды октавы и тона (см. в Приложение 1, пункт 1)

On - устанавливает текущую октаву, где n - номер октавы. Всего семь октав, от 0 до 6.

> - повышает октаву на 1

< - понижает октаву на 1

А - G - играет ноту от "до" до "си"

С - «до»

D - «ре»

E - «ми»

F - «фа»

G - «соль»

A - «ля»

B - «си»

Nn- играет ноту n, в пределах от 0 до 84 (в семи возможных октавах всего 84 ноты); N0 означает пауза.

# или + - играет ноту в режиме "диез", ставится после названия или номера ноты

- - играет ноту в режиме "бемоль", ставится после названия или номера ноты

Например:

PLAY "N44"- играет ноту соль третьей октавы

PLAY “O3G” - играет ноту соль третьей октавы

- команды длительности и темпа (см. в Приложение 1, пункт 2, 3)

Ln - команда устанавливает длительность каждой ноты. L4 - четвертная нота, L2 - половинная нота, L1 - целая нота, и т. д. Пределы n: от 1 до 64.

Длительность может следовать за нотой, если не нужно изменять длительность всей последовательности.

Например:

А16 эквивалентно L16A

Рп - устанавливает паузу длительностью n, в пределах от  1 до 64. Параметр n должен быть задан явно.

Tn - устанавливает темп звучания (число четвертных нот в одной минуте). Пределы n от 32 до255, По умолчанию n = 120.Из-за низкой скорости таймера (55 прерываний в сек.) некоторые ноты могут не звучать при высоких значениях темпа (L64 при Т255, к примеру)

.- точка после ноты указывает на то, что она должна звучать 3/2 времени указанного L. После ноты может стоять несколько точек, каждая из которых добавляет половину предыдущей длительности.

Например: А. звучит 1 + 1/2 или 3/2 длительности;

А.. звучит 1 + 1/2 +1/4 или 7/4 длительности.

Точки могут стоять и после паузы Р, регулируя её длительность.

 MN - устанавливает "нормальный стиль", т. е. ноты играются 7/8 времени, определённого длительностью L

ML - устанавливает стиль "легато", т.е. ноты играются полный период, установленный командой L

MS - устанавливает стиль "стаккато", т.е. ноты играются 3/4 периода, указанного командой L

- переключение звучания: основное/фоновое

MF - устанавливает музыку, генерируемую операторами PLAY и SOUND, в основное звучание. Это значит, что последующая нота звучит только после завершения предыдущей. Кроме того, действие других операторов приостанавливается до завершения звучания,

MB - музыкальные операторы генерируют звук в фоновом режиме, Это значит что каждая нота или звук помещаются в специальную область памяти -буфер, позволяя другим операторам выполняться, пока звучит музыка. Максимальное количество нот, помещающихся в буфер, равно 32.

Например; Рисование линии и окружностей под песенку "В траве сидел кузнечик".

screen 9

play"T200 O2 MB L4 FCFCFEE Р8 ECECEFF P8"

play"T200 O2 MB L4 FCFCFEE Р8 ECECEF2 P8"

for i = 10 to 200 step 1.5

line(240,40)-(i,i+30),4

line(240,40)-(i,i+30),0

Next i

Play”T200 O2 MB F4GG4G8G8G4G4 G+4G+8 G+8"

play"T200 O2 MB G+4 L4 G+G+GFEFF P8"

For i =420 to 10 step-2

line(240,140)-(i,240),5

next i

piay"T200 O2 MB F4G4G8G8G4G4G+4 L8 +G+"

play"T200 O2 MB L4 G+G+G+GFEF2"

for i=1 to 30

c=int(rnd(1)*15)

r=int(rnd(1)*100)

x=int(rnd(1)*600)

y=int(rnd(1)*300)

circle(x,y),r,c

paint(x,y),c,c

for j=1 to 100:nextj

next i

end

В примере команду MB замените на MF. Обратите внимание, как изменилось выполнение программы?

Приложение 1

Основы музыкальной грамоты.

1. Понятие октавы  и тона.

Существует семь основных звуков - до, ре, ми, фа, соль, ля, си.

Группа звуков от «до» до каждого следующего «до» называется октавой. Всего существует семь октав.

Музыка записывается с помощью специальных знаков - нот. Ноты располагаются на нотоносце - нотной строку состоящей из пяти линий. Счет линий нотоносца ведется снизу вверх.

Ноты могут располагаться на линиях нотоносца, между линиями нотоносца и на добавочных линиях.

Нотная запись открывается специальным знаком – ключом. Существует два вида ключей: скрипичный  и басовый  

В скрипичном записываются в основном звуки высоких регистров, а в басовом - низких.

Изображение нот в скрипичном ключе:

Изображение нот в басовом ключе

Расстояние между двумя ближайшими звуками называется полутоном. Два полутона составляют целый тон.

Диез - знак повышения звука на полтона

#

Бемоль - знак понижения звука на полтона



Бекар - знак, который отменяет действие диеза или бемоля



Запись всех двенадцати звуков октавы с диезами:

Запись всех двенадцати звуков октавы с бемолями:

Диез или бемоль ставятся перед нотой, которую нужно повысить или понизить на пол тона. При чем на той же линии или между линиями.

Например:

Диез или бемоль, стоящие перед нотой, называются неключевыми, или случайными знаками. Действие случайных знаков распространяется на все повторения данного звука в той не октаве в переделах одного такта. Такт - это отрезок, на которые делится вся мелодия. Разделение на такты в нотной записи изображается вертикальными линиями:

Диезы и бемоли, поставленные около ключа, называются ключевыми знаками. Ключевые знаки сохраняются на протяжении всей мелодии.

в ключе фа-диез

в ключе си бемоль

в ключе фа диез и до диез

в ключе си бемоль и ми бемоль

Ключевые знаки учитываются только при чтении нотной записи.

2. Длительность нот, паузы.

Для записи ритмического рисунка музыки существует ряд условных обозначений. Каждая нота имеет длительность, т.е. характеристику, которая показывает, как долго должна звучать нота. Существуют следующие длительности нот:

Белая нота без палочки, или целая нота:



Белая ноты с палочкой, или половинная нота:



Чёрная нота с палочкой, или четвертная нота:



Черная нота с палочкой и хвостиком или восьмая нота:



Черная нота с палочкой и двумя хвостиками, или шестнадцатая нота:



Иногда необходимо изобразить ноту длительностью в, например, в три четверти или в три восьмые. Поскольку специального обозначения для подобных нечетных длительностей нет, то в таких случаях какая-либо длительность продлевается в полтора раза с помощью точки, поставленной справа от ее головки.

.

В звучании музыки могут быть перерывы, которые в нотной записи фиксируются специальными знаками - паузами. Они соответствуют таким же нотным длительностям  

      половинная пауза

       четвертная пауза

        восьмая пауза

3. Стиль звучания.

Существует несколько стилей звучания мелодии:

Стакатто - отрывистое звучание,

Легато— связное звучание

Нон легато нормальное звучание,

Стакатто отражается в нотной записи точкой под нотой, а легато - дугой над нотами.

Например:

Приложение 2

 Примеры музыкальных программ

"Колыбельная "; Р.Паулс

Рlау”Т200 O2 G4 G8 А8 G8 F+8 G4 Е4 Е4 >С4 С8”

Play”Т200 O3 D8 С8 < В8 > С4 ОЗ G4 G4 > E4 Е8“

play"T200 O4 E8 E8"

play" Т180 O3 F8 Е4 D4 D4 D4 D8D8D8 Е8 D4 С4”

рlау”Т180 O3 С4 Р20 С4 < В4”

play”T180 О2 А4 А4 G2 Р16 G2 G4 G2 "

play"T180 02 > С4 <В4 А4 А4 G4 >D2 E4 С1"

«Свадебный марш» , Мендельсон-Бартольди

Play”T180 O2 > С2 < B4F+8 ML А4 G4 MN F4 D4”

play “Т180 O2 С2 < В16 > С16 D4”

play”T180 O1 G8 > D16 Е4 С8”

play”T180 O2 Е8 G8 > С8 Е8 G8 > С2 < B4F+8”

play”Т180 O3 ML А4 G4 MN F4 D4”

play”T180 O3 C2 G16 Е4”

play”TI80 O2 D8 Е16 ML D2 С4”

'"Последний лист", Р.Паулс

Play”T180 O2 Е8 Е16 Е8 Е16 Е4 D8 ML D8 D8 С8”

play “Т180 O2 С2 MN F8 F16 F8”

play”T180 О2 F16 F4 Е8 ML Е8 Е8 D8”

play”T180 O2 D4 MN G+4 А8 В1 D4 F4 Е8 Е1”

play"T180 O2 Е8 Е16 Е8 Е16 Е4 D8 ML D8 D8 С8” 

play“ Т180-О2 G2 MN F8F16F8 F16 F4 Е8 MLE8E8” 

play"T180 О2 D8 D4 MN G+4 А8 В1 А4 G+8 В4 А1”

'"К Элизе", Л.Бетховен

Play”T90 O4 ML L16 ED+ED+EDC

play “T90 O1 ML L16 A+EA>CEAB"

play”T90 O1 ML L16 E>EG+>EG+B >C”

play"T90 O4 ML L16 А>ЕА>Е>ЕD+ЕD+Е<В>DС<А”

play “ T90 O1 ML L16 A>EA>CEAB”

рlаy”Т90 O1 ML L16 E>EG+>E>C”

play”T90 O1 ML L16 A>EA P16”

plav”T90 O4 ML L16 ED+ЕD+ЕDС<А"

play:”T90 O1 ML L16 A>EA>CEAB”

play”T90 O1 ML L16 E>EG+>EG+B>C”

play”T90 O1 ML L16 A>EA>E>ED+ED+EDC

play”T90 O1 ML L16 E>EG>+>E>C

play”T90 O1 ML L16 A>EA>B>CDE”

play”T90 O1 ML L16 CG?CG>FE D8”

play”T90 O1 ML L16 G>GB>F>EDC8”

play”T90 O1 ML L16 A>EA>E>DC

play”T90 O1 ML L16 E>E>EE>EEE>E”

play"T90 O4 ML L16 ED+ED+ED+ED+EDC

play”T90 O1 ML L16 A>ED>CEAB"

play”T90 O1 ML L16 E>EG>+EG+B>C”

play”T90 O1 ML L16 A>EA>E>ED+ED+EDG”

play”T90 01 ML L16 A>EA>CEAB"

play"T90 O1 ML L16 E>EG+>E>C”

play”T90 O1 ML L16 A>EA O4 MN L16 CCC”

play"Т90 O3 F32A32>C4F16. E8D8B-16. A32”

play"T90 O4 ML L16 AGFEDC

play"T90 O3 ML L32 AGAB>C4D16D+16E8.E16F16”

play"T90 O4 ML A16C4D16.

play”T90 O4 ML L32 CGGG

play'T90 O4 ML L32 EG^C

play”T90 O4 ML L32 GGGGGDG"

play"T90 O4 ML L32 EG>C

play”T90 O3 ML L32 B>ED+E8”

play"T90 O3 ML B16>E16D+16E8.E16D+16”

play"T85 04 ML L16 ED+ED+ED+"

play”T90 O4 ML L16 ED+ED+EDC

play”T90 O1 ML L16 A>EA>CEAB”

play"T90 O1 ML L16 E>EG+>EG+B>C"

play"T90 O1 ML L16 A>EA>E>ED+ED+EDC

play"T90 O1 ML L16 A>EA>CEAB”

play"T90 O1 ML L16 E>EG+>E>C

play"T90 O1 ML L16 A>EA>B>CDE"

play"T90 O2 Ml L16 CG>CG>FED8”

play”T90 O1 ML L16 G>GB>F>EDC8"

play”T90 O1 ML L16 A>EA>E>DC”

рlaу"Т90 O1 ML 116 E>E>EE>EEE>E

play"T90 O4 ML L16 ED+ED+ED+ED+"

рlay"Т90 О4 ML L16 ED+ED+EDC”

play”T90 O1 ML L16 A>EA>CEAB"

play"T90 O1 ML L16 E>EG-b>EG+B>C"

play”T90 O1 ML L16 A>EA>E>ED+ED+EDC

play”T90 О1 ML L16 A>EA>CEAB”

piay”T90 O1 ML L16 E>EG+>E>C”

play'T90 O1 ML L16 A>EA4"

Отрывок из балета "Лебединое озеро" П, И. Чайковского

Play”T180 O2 A2D8 Е8 F8 G8 А2 F8 A2 F8 A4 D8”

play"T180 O2 F8 D8 < В-8 > F8 D4”

play”T180 O2 E4F4G2A8B-8 > С4 < B-8A8P16”

play " Т180 O2 В-8 >C8D4C6"

play”T180 O3 B-8 P16 > C8 D8 E2< A2 P4 "

'"Чаттануга Чу-Чу" Г.Уоррен из к/ф "Серенада Солнечной долины"

play"T180 O2 Е8 F16 F+8 G2 Р8 G16A8 В16"

play Т180 O3 С8 D16 С8 < Е16А8”

play”T180 O2 G1 AS G16 Е8 D4 Р8"

play"T180 O2 А16 А8 А16 AS G16 Е8 С2 Р4 "

рlау”Т180 O2 Е8 F16 F+8 G2 PS G16 AS В16 “

play" Т180 ОЗ С8 016 С8 < Е16 А8"

рlaу”Т180 O2 G1 А8 G16 Е8 D4 Р8”

р1ау”Т180 O2 А16 А8 А16 А8 G16 Е8 С2”

рlау"Т100 O2 Р4 > С4 С4 С4 G8 < А16 F8 G16”

play”Т100 O2 В8 G16 Е8 С16 F8G16"

play”T100 O2 A8 > С4 Р2 С4 С4"

рlау”Т100 O3 С4 G8 < А16 F8 G16 BS G16 Е8”

play “ Т100 O2 С16 F8 G16 А8 > С4Р2"

play”T100 О3 F8 F16 Е8 F16 Е8”

play”T10 O3 G4 С8 С16 < В8 > С16 < В-8 А4"

play “ Т100 O2 А-8 А-16 А-8 А-16 А-8"

р1ау”Т100 О2 F16 08 < В16 > А-8”

play”T100 O2A-4A-4G4"

play”T100 О2 Р4> С4 С4 С4 G8 < А16 F8 G16"

play”Т100 O2 В8 G16 Е8 С16 F8 G16"

р1ау”T100 О2 А8 > С4 Р2 Р4”

рlау”Т100 О4 С4 С4 С4 G8 < А16 F8 G16 В8 G16"

play "Т100 O3 Е8 С16 F8 G16 А8"

play "Т100 O3 С4 Р2 F8 F16 Е8"

play"T100 O4 F16 Е8 G4 С8 С16 < В8 > С16 "

play”Т100 O3 В-8 А4 A-8A-16A-8A-16”

play”T100 O3 А-8 F16 D8 < В16”

р1ау"Т100 O3 А-8 F16 G8 F4 G4"

Литература

1. Техническое описание языка TBASIC.

2. Г.А. Зельднер, MICROSOFT BASIC PROFESSONAL DEVELOPMENT SYSTEM 7.1, Руководство программиста - 1994 г.

3: Г.А. Фридкин, Практическое руководство по музыкальной грамоте, «Музыка», 1988

4. Ю.А. Августинов, Учитесь играть на рояле. Самоучитель для взрослых, - Ленинград, «Музыка». 1989