赵兴华何其荣

(拱北中学 广东 珠海

519020)

【发表在《课程教学研究》2017年第4期】

【摘要】利用智能手机安装的音频示波器Oscilloscope

APP，测定不同声音的波形，演示决定声音的音调、响度和音色的不同因素；利用智能手机安装音频发生器Frequency

Sound Generator

APP，模拟产生各种频率的声音，让学生直观体验不同频率的声音音调的不同。并结合无线同屏技术，将测量出的波形图投影出来，方便教师开展声学实验教学。

【关键词】声音的特性智能手机

APP音频示波器

音频发生器

在初中物理“声现象”的教学中，为了让学生更好地认识声音的三个特性，教材(人教版)推荐使用示波器或者利用计算机下载Audacity软件，来显示声音的波形。但在实际教学中，由于很多学校没有示波器，即使有示波器，又由于调试示波器难度较大而让很多老师放弃使用。利用计算机下载的Audacity软件与装配的拾音话筒来显示声音的波形，操作简便，且易于多媒体平台将波形图投影在大屏幕上，方便演示给全班学生观察，是一种不错的选择。

在智能手机日益普及、功能日益强大的当下，尝试在智能手机(以安卓手机为例)中安装音频APP，也可以实现中学物理教学中的很多声学探究实验。下面以笔者在“声音的特性”一节教学中用到的音频示波器Oscilloscope

APP和音频发生器Frequency SoundGenerator

APP为例进行说明。

一、利用音频示波器Oscilloscope

APP演示声音的特性

1.安装

利用手机助手搜索“音频示波器”关键词，即可找到“储示波器”，进入下载页面进行下载后，点击安装，得到音频示波器Oscilloscope

APP，在手机桌面上的图标如图1。

2.运行

点击Oscilloscope

APP图标运行该程序，即可看见该程序的运行界面。此时，手机的话筒自动收集声音，并将声音的波形显示在该程序界面上(如图2)。可以通过改变声音的音调、响度或音色，定性比较不同声音的波形的频率、振幅、波形细节等。

3.定量测声音的频率

利用手机显示出来的声音的波形图，通过横轴上的时间和显示出声波的周期数可以计算出该声音的频率。例如图2显示的是笔者唱“do”时声音的频率约为：f=N/t=(5/0.02)Hz=250Hz。

4.判断是否具有“歌星”的潜质

利用手机OscilloscopeAPP可以组织学生开展趣味活动：测一测自己是否具有当歌星的潜质。让不同的学生唱“1、2、3、4、5、6、7”等乐谱中的任意一个音阶，利用测量出来的波形计算出唱出的声音的频率是否分别与“256

Hz、288 Hz、320 Hz、341

Hz、385 Hz、426 Hz、480

Hz”等接近。如果所有的音阶都能与规定的频率接近，且波形规则，则说明该同学唱歌的音准和音色都比较好，具备当“歌星”的基本素质。

二、 利用音频发生器Frequency Sound Generator

APP直观体验不同频率和音色的声音

1.安装

利用手机助手搜索“声发生器”关键词，即可找到“频率的声音发生器”，下载后安装，得到音频发生器FrequencySound

Generator APP，在手机桌面上的图标如图3。

2.运行

点击音频发生器Frequency Sound Generator

APP图标，运行该程序，进入运行界面。同一界面有三个声音通道，任意选择一个声音通道进行操作(如图4)。选择点击声音波形为正弦波，旋转声音频率调节旋钮(外环为小阶梯调节旋钮，内环为大阶梯调节旋钮)选择预定频率的声音，点击“Play”，即可听见手机发出了声音，移动音量滑块，调节到合适的音量。逐渐逆时针选择频率调节旋钮，可以听到手机发出的声音的音调逐渐变高；顺时针旋转频率调节旋钮，可以听到声音的音调逐渐变低。通过此操作，可以让学生直观体验不同频率的声音的音调高低。在同一音量和频率条件下，分别选择声音的波形为正弦波、方波和锯齿波，体验比较声音的音色不同。

三、 利用无线同屏技术将手机显示内容投影出来

为了方便学生观察手机屏幕显示出来的内容，可以利用无线同屏技术将手机屏幕画面同步显示在电脑屏幕或投影屏幕上，具体操作方法：

1.手机与电脑屏幕同屏的操作

首先，在MirrorOp官网上下载Windows版本的Receiver和安卓版本的Sender，并分别安装在电脑和手机上；然后使手机和电脑处于同一局域网之内；最后同时在电脑和手机启动MirrorOp软件，即能实现同屏。

2.手机与投影屏幕同屏的操作

要实现手机直接与投影仪同屏，首先要安装无线同屏器。笔者使用的，是从某电商平台以138元购得的“海备思”同屏器。使用时，只需要连接电源并将同屏器插入投影仪或显示器的HDMI高清接口(如图5)。同屏器自带无线网卡，能够发射出WiFi信号，当安卓手机利用Miracast技术实现屏幕镜像时，需要注意，由于行业内还没实现统一，不同手机品牌中，Miracast的名称有所不同，请查找手机设置中是否有Miracast、Allsharecast、ScreenMirroring、无线显示、屏幕共享、投射屏幕、多屏互动等设置项目。当开启无线显示功能，此时会出现手机附近能够接收手机屏幕的设备，选择需要推送的设备，即能实现安卓手机与选定的推送设备同屏。

结束语

在笔者利用音频APP上完“声音的特性”一节后，学生纷纷前来询问，如何在手机里安装上课时用到的APP程序，表现出要自己在家继续探究和体验的强烈兴趣。

功能强大、集成了上百个传感器的智能手机逐渐成为我们生活的日常用品。用智能手机做实验可以激发学生学习物理的兴趣，培养学生观察、思考、体验生活的习惯，体现“从生活走向物理”的新课程理念。利用智能手机做实验，更简单的数据处理过程既可以减少课堂演示实验的时间，也可以降低数学运算对学生学习的干扰，让学生专注于物理知识本身，达到更好的教学效果。利用智能手机中的传感器来做一些传统实验器材无法定量测量而需要用人的直观感觉的实验，势必可以提高实验测量结果的可信度，这更体现了物理实验的科学性。