Page 30 - 2021 동서대 메이커 교육 워크북

동서대학교 민석교양대학

한 주파수를 갖는 정현파(正弦波, 사인파) 형태로 나타냅니다.
• 전자회로로 소리를 생성할 때는 디지털 주기 파형으로 HIGH값과 LOW값을 순간적으로 바꾸는 형태이
므로 정현파가 아니라 구형파(矩形波, 사각파) 형태가 되는데 이 구형파는 정현파에 비하여 소리가 날
카롭고 귀에 거슬리는 단점이 있습니다. 아두이노의 경우, DAC(Digital Analog Converter, 디지털-아날
로그 변환기)를 내장한 아두이노 두에(DUE)를 제외한 다른 아두이노는 오직 구형파 형태만 생성할 수
있습니다. 우리가 가지고 있는 아두이노 UNO도 그러니까 구형파만 만들 수 있는 것이지요.

연주하며 즐기는 디지털피아노
ACTIVITY ① 핵심역량 : 유연성, 문제해결력 ACTIVITY
정현파 / 사인파 구형파 / 사각파
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② 목적
• 아두이노 보드와 피에조 스피커 및 5개의 버튼(음계)을 이용해서 다섯 음을 내는 건반 음악장치 만들어 • 소리를 구분 짓는 요소는 크게 3가지가 있는데, 그것은 높이, 세기, 맵시(소리의 3요소라 함)입니다. 소리
서 연주를 한다. 5개 버튼은 음계(도, 레, 미, 파, 솔)를 만들어 내는 건반으로 이용하여 5음계의 음원이 의 높이는 보통 음계로 나타내는데, 진동수(주파수)가 많아지면(높아지면) 높은 음의 소리가 나게 됩니다.
나오도록 회로를 참고하여 그려보고 제작과정을 통한 기본적인 IT기술을 접목을 통하여 회로결선과 코 • 소리의 세기는 보통 데시벨(dB)로 나타내는데, 진폭(파고)이 클 수로 큰(센) 소리가 되겠습니다. 마지막
딩과정을 통한 컴퓨팅 사고와 논리를 응용한 알고리즘을 작성하고, 음원으로 출력해보는 논리적 사고와 으로 소리의 맵시는 파형의 형태로 구분되는데, 소리를 생성한 소스(원인)에 따라 소리의 생긴 모양(파
문제해결력을 향상시키는 데 주요한 목적이 있다. 형)이 다르게 나타나는 것으로, 맵시가 다르기 때문에 같은 높이의 같은 세기의 소리라도 피아노 소리와
바이올린 소리는 구별이 되는 것입니다. 아래 그림을 보면 이해가 조금 더 쉽게 될 것 같네요.
③ 이론적 배경
• tone(pin, frequency(출력할 파형의 주파수, Hz), duration) 으로 사용되며, 피아노에서는 duration(출
력시간)이 없으므로 tone(pin, frequency)만 사용됨 각 버튼에 따른 음계는 NOTE_C4, NOTE_D4,
NOTE_E4, NOTE_F4, NOTE_G4으로 설정되어 있음
• 주파수에 맞게 피에조 스피커에 신호를 주면 해당 옥타브 음계가 출력됨(표 참조)

옥타브
1 2 3 4 5 6 7 8
음계
C(도) 32.7 65.4 130.8 261.6 523.3 1046.6 2093.0 4186.0
C# 34.6 68.3 138.6 277.2 554.4 1108.7 2217.5 4434.9 ④ 재료
D# 36.7 73.4 146.8 293.7 587.3 1174.7 2349.3 4698.6
• 아두이노 보드 1개, 브레드보드 1개, 피에조 스피커 1개, 220Ω 저항 5개, 버튼 5개, 전선 1m
D(레) 38.9 77.8 115.6 311.1 622.3 1244.5 2489.0 4978.0
E(미) 41.2 82.4 164.8 329.6 659.3 1318.5 2637.0 5274.0
F(파) 43.7 87.3 174.6 349.2 698.5 1396.9 2793.8 5587.7
F# 46.2 92.5 185.0 370.0 740.0 1480.0 2960.0 5919.9
G(솔) 49.0 98.0 196.0 312.0 784.0 1568.0 3136.0 6271.9
G# 51.9 103.8 207.7 415.3 830.6 1661.2 3322.4 6644.9
A(라) 55.0 110.0 220.0 330.0 880.0 1760.0 3520.0 7040.0
A# 58.3 116.5 233.1 466.2 932.3 1864.7 3729.3 7040.0
B(시) 61.7 123.5 246.9 493.9 987.8 1975.5 3951.1 7902.1
⑤ 미션
• 아두이노를 가지고 소리를 내고 음악을 연주하기 전에 일단 소리에 대하여 간단히 알아보고 가겠습니
• 아두이노 보드에 피에조 스피커, 전선을 이용하여 회로와 같이 결선하고 원하는 음원이 나올 수 있도록
다. 소리는 공기를 진동시켜 생성된 압력파가 귀의 고막으로 전달되어 감지되는 것인데요. 보통은 일정
음원재생 코드를 작성하여 출력해본다.

30 DESIGN THINKING & CREATIVITY 디자인과창의적발상 _ 메이커 교육 워크북 31