Разработка музыкального синтезатора - Дипломная работа

У детей есть доступ к множеству игр, но большая их часть направлена в лучшем случае на развитие логики, есть и откровенно агрессивные игры. Такие игры разобщают детей и взрослых, дети предоставлены сами себе.2.1 Задача на исследование: ? Провести анализ рынка существующих решений, представляющих собой детские музыкальные синтезаторы. ? Провести анализ существующих решений, представляющих собой элементы, входящие в состав детских музыкальных синтезаторов. ? Провести анализ особенностей детского музыкального восприятия. ? Провести анализ средств разработки и выбрать: o Архитектуру микроконтроллеров;Проведенный анализ показал, что наиболее близкими аналогами разрабатываемого устройства являются детские игрушки фирмы Keenway, а также более сложные синтезаторы Casio в сегменте для детей школьного возраста. Рассмотрим некоторые примеры таких устройств: Синтезатор Keenway 31955KW. Перечисленные выше устройства способны воспроизводить звуки нескольких инструментов и могут способствовать развитию музыкального слуха, однако имеют однопользовательский интерфейс, то есть, рассчитаны на одного играющего (ребенка) и не позволяют напрямую включаться взрослому в процесс игры. На рынке также имеются синтезаторы серии Casio SA различных модификаций, отличающихся между собой числом клавиш, возможностями полифонии, тембром и мощностью. Синтезатор имеет 32 клавиши и 100 тембров.В рамках проведенного анализа было установлено, что устройств, являющихся прямыми аналогами разрабатываемого музыкального синтезатора, на рынке практически не выявлено.В детстве формируется вся будущая психическая жизнь ребенка и его взаимооотношения с окружающим миром. В период от рождения до окончания переходного возраста ребенок проходит путь от полной зависимости от взрослых, сосредоточенности на себе до практически полного формирования личности, самостоятельного поведения. Играя вместе, дети учаться подражать взрослым, общаться друг с другом, отстаивать свою точку зрения, играть по правилам.Суть метода заключается в подходе к обучению музыке как к обучению речи. Увидев, что с начала своей жизни дети в течение первых двух лет легко осваивают язык своей родины, Сузуки решил, что подобным же образом можно научить их и музыке. Первый этап такого обучения - заинтересовать детей каким-нибудь музыкальным инструментом. По сути, этот метод подходит для обучения не только музыке. Сущетвуют также другие методики обучения детей музыке, например, школа «Шульверк» (Schulwerk) немецкого композитора Карла Орфа, делающая упор не на подражание, а на развитие сочинительских способностей.“Осциллятор (от лат. oscillo - качаюсь) - система, совершающая колебания, то есть система, показатели которой периодически повторяются во времени. Электронный осциллятор - электрический генератор, который производит повторяющийся электронный сигнал, чаще всего синусоидальную, треугольную, пилообразную или прямоугольную волну.” [8] Все электронные звуки представляют собой комбинацию этих волн. Некоторые генераторы имеют возможность производить более сложные формы волн, но они являются производными от базовых.Анализ различных музыкальных осцилляторов показал, что наиболее оптимальным для решения поставленной задачи является осциллятор с синусоидальной формой волны.“Сэмплер (англ. sampler) - электронное устройство, позволяющее записывать, редактировать и воспроизводить звуки. Его отличие от других электромузыкальных инструментов, например, синтезаторов, состоит в том, что в нем для генерации звука используются не осцилляторы (генераторы волн), а записанные в память сэмплы (оцифрованный звук), которые раскладывается по MIDI-клавиатуре, меняя высоту тона по заданным условиям. Первый цифровой сэмплер под названием MUSYS был разработан в Лондоне в 1969 году Питером Грогоно, (программирование), Дэвидом Кокереллом (аппаратная часть и интерфейс) и Петром Зиновьевым (системный дизайн и алгоритмизация), членами лондонской компанией EMS. Система запускалась на двух миникомпьютерах, которые имели всего по 12 Кб памяти, сохраняли информацию на жестком диске объемом в 32 Кб и на ленточном магнитофоне. Спустя три года вышел первый полифонический синтезатор-сэмплер - Fairlight CMI, завоевавший признание многих профессионалов.Анализ имеющихся сэмплеров показал, что целесообразно использовать сэмплер, реализованный на микроконтроллере, с библиотекой сэмплов, хранящейся на внешнем носителе.“Ресэмплер (англ. resampler) в обработке сигналов - устройство, изменяющее частоту дискретизации цифрового сигнала. Повышение частоты дискретизации называется интерполяцией, понижение - децимацией. Вычисление промежуточного отсчета (в точке-0,5) дискретного сигнала производится с помощью идеального фильтра нижних частот.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Постановка задачи

3. Обзорно-аналитическая часть

3.1 Анализ рынка музыкальных синтезаторов

3.2 Анализ детского музыкального восприятия

3.2.1 Обучение детей музыке: популярные методики

4. Технологическая часть

4.1 Обзор имеющихся музыкальных осцилляторов

4.2 Обзор имеющихся сэмплеров

4.3 Механизм работы ресэмплера

4.4 Обзор основных архитектур микроконтроллеров

5. Специальная часть

5.1 Процесс игры

5.2 Структурная схема

5.2.1 Режимы игры

5.3 Реализация разрабатываемого устройства

5.3.1 Алгоритм работы синтезатора

5.3.2 Описание плат расширения

7. Охрана труда

7.1 Влияние шума на организм человека

7.2 Утилизация электронных отходов

7.2.1 Организация работы с отходами электрического и электронного производства в РФ

7.2.2 Утилизация отходов электрического и электронного оборудования

7.3 Выводы

8. Заключение

8.1 Итоги

9. Список литературы

Приложение 1