Wie Visualisierungen helfen können ", hören gehörlose Kinder"

John Varrasi ist ein leitender Angestellter Journalist für American Society of Mechanical Engineers (ASME). Er trug diesen Artikel, um Live Science Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Der Cooper Union in New York City vereint Technik und Akustik, eine einzigartige Lernumgebung für Gehörlose und schwerhörige Schüler zu schaffen. Das College hat eine interaktive Lichtstudio in amerikanischer Gebärdensprache und Englisch Unterstufe in New York City installiert. Das Studio, bestehend aus einem 270 Quadratmeter großen Raum, verfügt über eine Wand-Digital-Projektion System, das funktioniert in Verbindung mit speziell entwickelten Computerprogrammen unterhaltsame Bilder und Grafiken auf einem interaktiven Bildschirm angezeigt. Die Pre-Kindergarten-Kinder mit Cooper Union interaktive Lichtstudio lernen durch ihre Interaktionen mit den bewegten Bildern und Lichtimpulse – die Displays ermöglichen die Kindern wirklich zu verstehen, die Feinheiten des Klangs, trotz ihrer Hörbehinderung.

"Wir schaffen eine Lernumgebung, in der Gehörlose und schwerhörige Kinder erkunden können und schätzen die verschiedenen Qualitäten von Musik und Klang durch das Wechselspiel von Licht und Schwingung," sagte Melodie Baglione, Professor an der Cooper Union zur Förderung der Wissenschaften und Kunst, beraten und betreut sieben Studenten auf Gestaltungsmerkmalen des interaktiven Lichtstudio. "Wir entwickelten Technologien, die den Kindern Klang zu visualisieren." [Wissenschaft als Kunst: Soundscapes, Licht, Boxen und Mikroskope (Op-Ed)]

Interaktiver Projektor system

Im Mittelpunkt der interaktiven Lichtstudio ist eine Reihe von Computer-Programmen, die speziell auf die Neugier und Spaß unter den Kindern inspirieren. Eines der Programme ist ein virtuelles Aquarium, in dem Bilder von Fischen folgen und reagieren auf die Bewegungen der Kinder vor dem Bildschirm. Baglione der Schüler schrieb das Programm, das einen Xbox Kinect Sensor zusammen mit der Em verfügt > offene Frameworks Programmiersprache, die Konturen der beweglichen Kinder zu erkennen.

Das zweite Programm verwendet Ton von einem Mikrofon, Musikinstrument oder aufgezeichnete Songs als Eingänge. Wenn ein Kind vor einem Ziel steht, eine Komponente eines digitalisierten Songs – wie Keyboards, Schlagzeug oder Gesang – spielt. Wenn alle Ziele ausgelöst werden, spielt der komplette Song. Auf diese Weise können die Kinder ihre eigenen Musik-Komposition erstellen, indem bewegte ihren Körper.

"Für Hörgeschädigte und gehörlose Kinder teilnehmen können bei der Erstellung von sound-Inputs und optisch sehen die Antworten", sagte Baglione, der zusammen mit ihren Schülern einen Zuschuss von der amerikanischen Gesellschaft der Mechanical Engineers (ASME) verwendet, um das Studio zu starten. "Durch die Schaffung von diskreter visueller Reaktionen auf verschiedene Frequenzen und Lautstärken, beginnen die Kinder, Sound und Musik in quantifizierbare Begriffe zu verstehen."

Ton, Licht, Blumen sprechen

In einem anderen Programm angepasst Cooper Union Studenten eine Wand mit Bildern von "sprechenden Sonnenblumen", die Sound to Light verwandeln. Die Blumen haben Mikrofone eingebettet, die verschiedene farbige Lichtern, je nach den Frequenzen des Schalls im Raum auslösen.

Nachdem Sie sich mehrere Optionen zum Konvertieren von audio-Eingang an visuellen Eingang, Cooper Union Studenten ausgewählt der "Colorganic Spectralizer", eine Art von Spectrum Analyzer, ausgestattet mit einem Mikrofon und in der Lage, auf standard AA-Batterien zu betreiben. Die Cooper Union Schüler installiert sieben Colorganic Spectralizers, jeweils mit SMD-Löten um 5-Volt-Funktion aufzunehmen, die die LED-Leuchten erhellt ändern. Der Hauptvorteil der Geräte nach Baglione, ist die volle Interaktivität der Analyzer bietet für die Kinder.

"Gehörlose und hörgeschädigte Studierende, insbesondere aus dem Design einer Sound-to-Light-Anlage mit Mikrofonen, visuelles Feedback, profitieren", sagt Baglione.

Elektronische Glühwürmchen

Eine Wand im Studio beinhaltet eine interaktive, elektronische Simulation der Glühwürmchen, die die Schülerinnen und Schüler bewegen können unter Beachtung der Lichtimpulse. Jeder von den Glühwürmchen ist eine eigenständige Platine, die seine blinken mit anderen Glühwürmchen in unmittelbarer Nähe, ein Modus der nonverbalen Kommunikation aktiviert über Infrarot-Sensoren und anderen elektronischen Geräten synchronisiert werden. Wenn der Blitz von einem benachbarten Firefly erkannt wird, erfährt die Spannung über einem Kondensator einen plötzlichen Impuls, voran die Firefly Ladezyklus näher zu seinem Nachbarn. Bei der Interaktion mit den elektronischen Glühwürmchen an der Wand, sind die Kinder vertieft im Spiel, arrangieren und Neuanordnung der Glühwürmchen nach dem Muster von blinkenden Lichtern.

"Interaktion mit den Glühwürmchen unterhält die Kinder und lehrt die Kinder über die Entstehung der visuell faszinierende Muster und Rhythmen," sagte Baglione. "Das Programm ermutigt die Kinder bewegen und Ursache und Wirkung zu untersuchen."

Studenten an der Cooper Union gebaut, mehr als 60 Schaltungen und Kinderbücher rund um das Thema, das Lehrer, Unterricht zu integrieren ermöglicht eingeführt.

Inspiration

Die Cooper Union interaktive Lichtstudio ermöglicht Gehörlose und Hörgeschädigte Kindern Klang auf einzigartige Weise zu erleben und die Grenzen der körperlichen Behinderungen zu überwinden. Aber das Studio bringt andere handfeste Vorteile nach Baglione – ermöglicht es den Kindern zu erleben und schätzen die Wunder der Wissenschaft und Technik, inspirierende möglicherweise zukünftigen Karrierewege in den Bereichen Wissenschaft, Technik und Mathematik (STEM).

"Der starke Stamm-Komponente in der interaktiven Lichtstudio das Projekt geeignet für Finanzierung im Rahmen des ASME Vielfalt Aktion Grant-Programms gemacht", sagte Tatyana Polyak, Direktor der Student und frühen Karriere-Programme bei ASME.

Das Studio hatte auch einen direkten positiven Einfluss auf die Schüler-Designer an der Cooper Union.

"Interaktive Lichtstudio zeigt die Rolle der technologischen Innovation in Behinderungen Personen", sagte Baglione. "Das Projekt bot engineering Studenten die Möglichkeit, ihre technischen und fachlichen Fähigkeiten zu verbessern und eine breitere Anerkennung des Beitrags der Ingenieure bei der Verbesserung der Gesellschaft zu entwickeln."

Anmerkung des Autors: Melodie Baglione und die meisten Mitglieder des Design-Teams auf die interaktive Lichtstudio sind Mitglieder von The American Society of Mechanical Engineers.

Alle Experten stimmen Fragen und Debatten zu folgen – und werden Sie Teil der Diskussion – auf Facebook, Twitter und Google +. Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers. Diese Version des Artikels erschien ursprünglich am Leben Wissenschaft.