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| In dieser '''Unterrichtseinhei'''t erstellen die Schüler in Gruppen mit dem Programm '''{{wpde|Audacity'}}'' Soundcollagen. Dabei sollen durch Ausprobieren und selbstständiges Recherchieren im Internet die notwendigen theoretischen Grundlagen selbstständig erarbeitet werden. Die Collagen können ein beliebiges Thema haben, sollen aber mindestens vier Minuten lang sein und Möglichkeiten der Soundbearbeitung nutzen.
| | ===Logo=== |
| | Grundidee ist es hier, eine Schilkröte über das Zeichenblatt zu bewegen. Da die Schildkröte einen Stift mit sich führt, malt sie bei einer Bewegung Linien. Inzwischen gibt es viele verschiedene LOGO/Turtle-Varianten, auch mit anderen Tieren. |
| | *'''[http://www.mathsnet.net/winlogo.html WinLogo]''' |
| | *'''[http://klogoturtle.sourceforge.net/ KLogo]''' ... eine Version für Linux |
| | *'''[http://www.cs.berkeley.edu/~bh/logo.html UCB-LOGO]''' ... die Ur-Version der Universität in Berkley |
| | *'''[http://ccl.northwestern.edu/netlogo/ NetLOGO]''' |
| | :NetLOGO stellt eine Weiterentwicklung des Konzepts der Turtle dar. Es ist auf anschauliche Weise möglich, grundlegende Programmierkonzepte einzuführen (Variablen, Kontrollstrukturen, sogar die Rekursion). Viele Turtles werden gleichzeitig über Felder (Patches) gesteuert und interagieren miteinander (von wenigen Regeln gelenkt). Turtles und Patches heißen Agenten, NetLOGO ist also eine agentenbasierte Programmier- bzw. Simulationsumgebung. Da es in Java entwickelt wurde, ist es weitgehend plattformunabhängig. Es stehen eine Reihe von Modellen zur Verfügung, die zu Zwecken der Simulation eingesetzt werden können. |
| | *'''[http://education.mit.edu/starlogo/ Starlogo]''' |
| | Eine weitere LOGOvariante ist durch Starlogo, auch als "Vorläufer" von NetLOGO zu sehen, gegeben. |
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| == Gruppenarbeit ==
| | [[Kategorie:Informatik]][[Kategorie:Software]] |
| | | [[Kategorie:Programmiersprache]] |
| {{Idee|
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| In jeder Gruppe gibt es verschiedene Aufgaben, die rotieren sollen, so dass jeder alles einmal gemacht hat:
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| * Der '''Gruppenleiter''' übernimmt die Gesprächsführung und achtet darauf, dass die Arbeit gerecht verteilt ist.
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| * Der '''Protokollant''' schreibt ein kurzes Protokoll über den Arbeitsprozess einer Stunde. Darin wird für jede Stunde festgehalten, was die einzelnen Gruppenmitglieder gearbeitet haben und wer welche Aufgaben übernommen hat. Auch Probleme in der Zusammenarbeit der Gruppe sollen protokolliert werden.
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| * Der '''technische Protokollant''' beschreibt die technischen Schritte, die zum Endprodukt führen. Aus dem technischen Protokoll soll erkennbar sein, dass die Funktion bzw. die physikalischen Hintergründe der Arbeitsschritte verstanden wurden.
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| ** Aus welcher [[Klangquellen|Quelle]] stammen die "Rohklänge"?
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| ** Welche Arbeitsschritte mit welchen Parametern wurden am Computer ausgeführt?
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| ** Welche Probleme gab es und wie wurden sie gelöst?
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| * Der '''Toningenieur''' führt die Arbeiten am Computer aus.
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| Die Protokolle sollen spätestens am Anfang der darauffolgenden Stunde vorliegen.}}
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| == Audacity ==
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| Mit Hilfe des Programmes {{wpde|Audacity}} lassen sich verschiedene Begriffe aus dem Bereich der Akustik verdeutlichen:
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| * '''Generieren''' => '''Ton...''' ruft den Tongenerator auf, mit dem sich Schwingungen beliebiger Frequenz und Amplitude erzeugen lassen.
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| * Im Menü '''[http://audacity.sourceforge.net/manual-1.2/menu_effects.html Effekte]''' gibt es verschiedene Werkzeuge um Klangeigenschaften zu bearbeiten:
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| ** Mit '''[http://audacity.sourceforge.net/manual-1.2/effects_reverb.html Reverb]''' (Hall) lässt sich ein Klang so manipulieren als sei er in einem Raum mehrfach '''reflektiert''' worden. Der räumliche Eindruck lässt sich durch das Arbeiten mit '''Stereo''' noch verstärken.
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| ** Mit dem Equalizer lassen sich die Lautstärken einzelner Frequenzbereiche anheben oder absenken. Die meisten Hifi-Verstärker bieten zumindest einen abgespeckten Equalizer mit drei festen Bereichen.
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| ** Mit Ein- und Ausblenden lässt sich ein Knacken am Anfang und Ende eines „Soundschnipsels“ beseitigen.
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| ** Geschwindigkeit ändern hat den gleichen Effekt wie eine schneller oder langsamer laufende Schallplatte. Für fließende Geschwindigkeitsänderung gibt es Projekt -> Neue Zeitleiste.
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| ** Der Kompressor ist wichtig um eine gleichmäßige Lautstärke zu erreichen und ist einer der wichtigsten Effekte im Tonstudio.
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| ** Mit Umkehren wird das Vorzeichen aller Samplewerte umgedreht. Mischt man einen Track mit seiner exakten Umkehrung zusammen, so heben sich beide Tracks gegenseitig auf. Dieser Effekt wird in Karaokegeräten benutzt um die Stimme aus der Musik herauszufiltern. Eine Schritt-für-Schritt Anleitung findet man [http://audacity.fuchsi.de/426 hier].
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| == Begriffe ==
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| Folgende Begriffe und Zusammenhänge sollen die Schüler am Ende der Reihe beherrschen und werden in einem [[Akustik mit Audacity/Test|Test]] abgefragt:
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| * '''Schallquellen''' schwingen. Der '''Schall''' bewegt sich in einem '''Medium''' (z.B. Luft, Wasser, Stahlträger) als '''[[Wikipedia:de:Welle|Welle]]'''.
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| * Einfache Schwingungen können durch ihre '''[[Wikipedia:de:Frequenz|Frequenz]]''' bzw. '''[[Wikipedia:de:Tonhöhe|Tonhöhe]]''' und ihre '''[[Wikipedia:de:Amplitude|Amplitude]]''' bzw. '''[[Wikipedia:de:Lautstärke|Lautstärke]]''' beschrieben werden.
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| * Die Tonhöhe einer schwingenden Saite (z.B. Gitarre, Klavier) hängt in bestimmter Weise von der Saitendicke, -spannung und -länge ab.
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| * Mithilfe der '''[[Wikipedia:de:Schallgeschwindigkeit#Sonstiges|Schallgeschwindigkeit]]''' lässt sich die Entfernung eines Blitzes berechnen. Gleichzeitig ist sie eine [[Wikipedia:de:Überschallflug|Obergrenze]] für normale Verkehrsflugzeuge.
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| * Schall kann reflektiert werden. Große Räume haben daher einen besonderen '''[[Wikipedia:de:Hall|Hall]]''', der auch mit Audacity nachgeahmt werden kann. In den Bergen gibt es das '''Echo'''.
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| Darüber hinaus gibt es noch Extrathemen für interessierte Schüler:
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| * Wird ein Schallempfänger von der Schallwelle zu Schwingungen angeregt, so nennt man das '''[[Wikipedia:de:Resonanz (Physik)|Resonanz]]'''. Jeder Schallempfänger hat bestimmte '''Eigenfrequenzen'''. Regt man ein Objekt im Takt seiner Eigenfrequenz an, kann es zur '''Resonanzkatastrophe''' kommen.
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| * Unter ''Datei'' -> ''Einstellungen'' -> ''Qualität'' lassen sich '''Samplefrequenz''' und '''-format''' einstellen. Aus beiden Werten und der Dauer der Aufnahme lässt sich die entstehende Datenmenge der Audiodatei berechnen.
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| == Test ==
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| {{Idee|
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| Mögliche Fragen für einen Test:
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| # Nenne drei Möglichkeiten, die Tonhöhe einer schwingenden Saite zu erhöhen.
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| # Wie nennen Physiker die Lautstärke einer Schwingung?
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| # Wie nennen Physiker die Tonhöhe einer Schwingung? Wie heißt die physikalische Einheit? Wie hängt sie mit der Einheit der Zeit zusammen?
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| # Suche dir eine beliebige Tonhöhe aus. Wie oft pro Sekunde schwingt eine Gitarrenseite mit dieser Tonhöhe hin und her?
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| # Darstellung zweier Schwingungen in Audacity (noch Bilder einfügen). Welche klingt höher?
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| # Wie hoch ist die Schallgeschwindigkeit in Luft?
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| # Wie berechne ich die Entfernung eines Blitzes? (Cornelsen S. 368)
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| # Fledermäuse orientieren sich mit Schall. Kannst du dir vorstellen, wie das funktioniert? Das gleiche Prinzip wird in der Medizin verwendet, um z.B. ein ungeborenes Kind im Mutterleib zu beobachten. (Cornelsen S. 379)}}
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| ==Weitere Unterrichtsideen==
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| * Unterrichtseinheit [http://www.lehrer-online.de/schwingungen.php Schwingungen] (Lehrer-online)
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| == Siehe auch ==
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| * [[Akustik]]
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| * [[Musik]]
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| * [[Physik]]
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| [[Kategorie:Software für Musik]] | |
| [[Kategorie:Physik]]
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| [[Kategorie:Unterrichtsreihe]] | |
| [[Kategorie:Unterrichtsideen/Physik]]
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| [[Kategorie:Unterrichtsideen/Informatik]]
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