Fizyka Dźwięku, Fale v.1.0

Fizyka Dźwięku wersja 1.0 (Fale) to kolejny program edukacyjny opracowany przez zasłużoną na polu oprogramowania dla szkół firmę Vulcan z Wrocławia. Z założenia miał służyć jako pomoc w zrozumieniu fizycznych podstaw akustyki, ale liczne błędy dyskwalifikowały jego użytkowanie na lekcjach fizyki.

Fizyka Dźwięku wersja 1.0 (Fale) to kolejny program edukacyjny opracowany przez zasłużoną na polu oprogramowania dla szkół firmę Vulcan z Wrocławia. Z założenia miał służyć jako pomoc w zrozumieniu fizycznych podstaw akustyki, ale liczne błędy dyskwalifikowały jego użytkowanie na lekcjach fizyki.

Program przygotowany w środowisku Vulcan Media pracuje na komputerach PC wyposażonych w kartę VGA, twardy dysk, mysz, DOS 5.0 oraz przynajmniej 450 kB RAM. Program Fale generuje dźwięki, które mogą być odtwarzane przez popularne karty dźwiękowe, choć ich instalacja nie jest niezbędna do poprawnego funkcjonowania pakietu - wystarcza standardowy głośniczek komputera PC.

Funkcje programu

Fizyka Dźwięku oferuje dwa podstawowe ekrany - kartę Dudnienia, która służy do obserwacji składania dwóch drgań (w szczególności zjawiska dudnienia) oraz kartę Brzmienie umożliwiającą modelowanie brzmienia instrumentu muzycznego.

Po wybraniu karty Dudnienia, na ekranie wyświetlane są przebiegi trzech funkcji - dwóch, które można modelować określając częstotliwość drgania podstawowego, amplitudy i fazy ośmiu drgań harmonicznych oraz funkcji będącej ich sumą. Dźwięk odpowiadający każdej z wyświetlonych funkcji można odtwarzać przez głośnik komputera lub zainstalowaną kartę dźwiękową. Istnieje możliwość graficznego modelowania kształtu funkcji za pomocą . Jej ostateczny przebieg jest wówczas przybliżany przez fourierowską sumę ośmiu harmonicznych.

Karta Brzmienie jest podzielona na dwa obszary. W górnej części ekranu jest wyświetlana pojedyncza funkcja, której kształt można modelować analogicznie jak w karcie Dudnienia. W części dolnej przedstawiono graficzny obraz obwiedni dźwięku - funkcję ADSR (Attack - narastanie, Decay - ustalanie, Sustain - ustalony poziom, Release - wybrzmiewanie). Kształt obwiedni można modyfikować, a efekt wprowadzonych zmian oceniać odtwarzając krótki fragment popularnej melodii.

Ocena programu

Od strony prezentacynej Fizyka Dźwięku wywołuje dobre wrażenie. Wyświetlane funkcje oraz przyciski, suwaki i pola do wprowadzania wartości liczbowych są dobrze rozplanowane, a reakcja na dokonywane zmiany szybka. Niestety, przy bardziej dokładnym zaznajomieniu się z programem ujawniają się liczne błędy i niedopracowania w jego funkcjonowaniu. Jest to program edukacyjny, dlatego też szczególny nacisk powinien być położony na przejrzystość wyświetlanych informacji. Wymaga to dobrego opracowania współdziałania procedur obliczeniowych z modułami odpowiedzialnymi za wyświetlanie grafiki. Niestety program wyświetla sumę dwóch funkcji sinusoidalnych jako zmodulowaną niższą częstotliwością sinusoidę (jest to również widoczne na ilustracji w dołączonej dokumentacji), co jest ewidentnym błędem. Ponadto procedura wyświetlania przebiegów obcina amplitudy modyfikowanych przebiegów oraz czasami "gubi się" podczas zmiany skali (rozmiaru) sumy funkcji prezentując dziwne i nieprawdziwe wyniki. Według dokumentacji, program akceptuje częstotliwości w zakresie 22-999 Hz, a w rzeczywistości w zakresie 25-999 Hz, choć wpisanie wartości spoza skali, np. 1 Hz nie wywołuje żadnej negatywnej reakcji programu.

Mam nadzieję, że twórcy tego wiekowego i pożytecznego programu w miarę szybko wyeliminują powyższe błędy, gdyż w obecnej postaci jego dydaktyczna wartość jest mocno problematyczna.