价值2000万的管风琴和STEAM课程惊现第73届中国教育装备展！

2017年12月26日

第73届中国教育装备展在广州盛大举行

在让人目不暇接的众多展品中

一件“庞然大物”引起观展者和各地教育领导的关注

是什么物件引起各地学校老师乃至教育界领导竞相观看

到底发生了什么！

在这背后究竟蕴含了怎样的事件真相？

故事还要从2017年9月开始说起

这个校长有点6！ 用2000元制作出价值2000万的管风琴！

9月16日

故事要从9月16日举办的深圳学生创客节开始讲起（点击箭头阅读）

在数百件来自各个学校的展品中

运用编程和创客智能硬件“智造”的校园管风琴

脱颖而出

创意是由深圳南山区同乐学校方星校长提案

深圳同乐学校师生齐心协力敢想敢做

从零件拼接到配件筛选

结合我公司配合设计的控制器

制作周期半年 耗资两千余元

造出市价高昂且罕见的校园管风琴

让更多人有机会接触和领略到管风琴的魅力

在对同乐学校“智造”的管风琴进行报道后

后台收到其他学校老师和读者的反馈

大家对校园管风琴充满好奇

希望有机会可以在学校巡展

让同学们可以近距离看到感受到结合创客知识制造的管风琴

探索到在制作过程中可以学到的STEAM知识

看到大家的愿望之后

公司老大深深觉得

我们一直以来践行和为之努力的创客教育

一定要落实到让越来越多人可以看到和接触到

于是

引起教育展瞩目的源头诞生了！

是它是它就是它

盛思特制管风琴

管风琴

管风琴属于气鸣式键盘乐器，流传于欧洲的历史悠久的大型键盘乐器，距今已有2200余年的历史。管风琴是风琴的一种，不同的是一般的脚踏风琴是通过脚踏鼓风装置吹动簧片使簧片振动来发音，而管风琴是靠铜制或木制音管来发音。管风琴音量洪大，气势雄伟，音色优美、庄重，并有多样化对比、能模仿管弦乐器效果，能演奏丰富的和声。

作品来源

今年3月初，深圳市同乐学校‘创客校长’方星在参观鼓浪屿管风琴博物馆时，看到馆内圆形大厅中央立着5米高、3米多宽、有着1350根音管的英国“诺曼·比尔德”管风琴，被深深震撼到。他想：“管风琴平时难以见到，如果制作一个校园管风琴，让孩子们也有机会近距离接触，那该多好啊！”

回校后，方星校长制作了4个零件做可行性实验，一拼装起来，管子真的发出声音了。接下来，校园管风琴进行整体拼装，结合电子编程和控制器，制作出4个音阶28个键，通过笛管长短粗细的差异、控制气流进出，实现音阶变化以演奏不同曲调。并增加气囊加压，以保证气流足够吹响。总体耗材价值只有2000元，却实现了价值2000万“诺曼·比尔德”管风琴的效果。

STEAM知识

1、通过气阀控制气流的通断，结合电子编程和控制器，实现音阶变化以演奏不同曲调。

2、音阶长短：发声的音阶长短和管子的长度以及内径有关。

3、声音的频率：每个音阶的高音、中音、高音、倍高音之间各相差一倍。

4、电路板：电路板控制继电器和电磁阀.

5、长度虽然既定，但由于风压不同，所以会呈现几个不同的音阶。风压大的时候，倍频会增加一倍。只有管长和频率相同的时候，音色才是最好效果，呈现的音色最圆润。

6、鼓风机提供气流到气囊，气囊的作用是恒定气压。由气囊到气阀，通过电脑编程发送指令到电路板，控制气阀开关，让气流通过pvc管发出音阶声音。

7、音阶是通过管子的粗细长度来调节气流出气口，从而控制音阶。，根据七声音阶的关系，得到pvc管长度的计算公式：L=C/2f-Δ。其中L是所求的音管长度，C是声波速度，f为频率，Δ为管口校正量，即管端（吹口一端）和末端校正量之和，据测算为2d（d为管口一端的内径）。

现将音阶与频率的关系对照表列表于下

设计图

材料工具

材料

PVC塑料管、电磁阀、喉箍、风管、三通亚克力板、风机、短接、内接、弯头、PVC胶、继电器、控制板、主板、电脑

工具

刀、切管器、角磨机、组合旋具

编程

利用Arduino ide将程序代码编写烧录到Arduino Mega板上，以便于接收labplus程序按键的发声。

Labplus部分参考程序截图：

将k1-k28设定为从低音1到倍高音28

设置按键1-7对应低音音阶Do-Si；按键Q-U对应中音音阶Do-Si；按键A-J对应高音音阶Do-Si；按键Z-M对应倍高音音阶Do-Si，按键按下时，激活继电器，并通过之前对Mega板程序的接收控制管风琴发出的音阶。

调试

1、音准：调整音管与风口之间的距离；

2、音色：调整风的大小及方向；

3、音阶：通过频率的调整、音管长度的校准；

4、音高：调整风机风压的大小。

成品

本次73届中国教育装备展时间为12月26-28日

届时我们将在广州琶洲国际会展中国心

A区5.1馆A003号展位