數(shù)字音樂盒設(shè)計單片機設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-05-08 22:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 “全音” 。在鋼琴等鍵盤樂器上，C–D、D–E、F–G、G –A、A–B兩音之間隔著一個黑鍵，他們之間的距離就是全音；E–F、B–C 兩音之間沒有黑鍵相隔，它們之間的距離就是半音。通常唱成 7 的音叫自然音，那些在它們的左上角加上﹟號或者 b 號的叫變化音。﹟叫升記號，表示把音在原來的基礎(chǔ)上升高半音，b 叫降記音，表示在原來的基礎(chǔ)上降低半音。例如高音 DO 的頻率（1046Hz）剛好是中音 DO 的頻率（523Hz ）的一倍，中音 DO 的頻率（523Hz）剛好是低音 DO 頻率（266 Hz）的一倍；同樣的，高音 RE 的頻率（1175Hz）剛好是中音 RE 的頻率（587Hz）的一倍，中音 RE 的頻率（587Hz ）剛好是低音 RE 頻率（294 Hz）的一倍。1）要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（1/ 頻率） ，然后將此周期除以 2，即為半周期的時間。利用定時器計時這半個周期時間，每當(dāng)計時到后就將輸出脈沖的 I/O 反相，然后重復(fù)計時此半周期時間再對 I/O 反相，就可在 I/O 腳上得到此頻率的脈沖。2）利用 AT89C51 的內(nèi)部定時器使其工作在計數(shù)器模式 MODE1 下，改變計數(shù)值 TH0 及 TL0以產(chǎn)生不同頻率的方法。此外結(jié)束符和休止符可以分別用代碼 00H 和 FFH 來表示，若查表結(jié)果為 00H，則表示曲子終了；若查表結(jié)果為 FFH，則產(chǎn)生相應(yīng)的停頓效果。3）例如頻率為 523Hz，其周期 T=1/523=1912us，因此只要令計數(shù)器計時 956us/1us=956，在每次技術(shù) 956 次時將 I/O 反相，就可得到中音 DO（523Hz ） 。計數(shù)脈沖值與頻率的關(guān)系公式如下：N=Fi 2 Fr?N：計算值； Fi：內(nèi)部計時一次為 1us，故其頻率為 1MHz；4） 其計數(shù)值的求法如下：T=65536N=65536Fi 2 Fr?例如：設(shè) K=65536，F(xiàn)=1000000=Fi=1MHz，球低音 DO（261Hz） 。中音 DO（523Hz） 。高音的DO（1046Hz）的計算值T=65536N=65536Fi 2 Fr=655361000000 2 Fr=65536500000/Fr?低音 DO 的 T=65536500000/262=63627低音 DO 的 T=65536500000/523=64580低音 DO 的 T=65536500000/1047=650595） C 調(diào)各音符頻率與計數(shù)值 T 的對照表如表 所示。表 C 調(diào)各音符頻率與計數(shù)值 T 的對照表低音 頻率 T 參數(shù) 中音 頻率 T 參數(shù) 高音 頻率 T 參數(shù)Do 262 1908 229 Do 523 956 115 Do 1046 57 57Do﹟277 1805 217Do﹟554 903 108Do﹟1109 54 54Re 294 1701 204 Re 587 852 102 Re 1175 51 51陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 6 頁 共 32 頁Re﹟311 1608 193Re﹟622 804 97Re﹟1245 48 48Mi 330 1515 182 Mi 659 759 91 Mi 1318 45 45Fa 349 1433 172 Fa 698 716 86 Fa 1397 43 43Fa﹟370 1351 162Fa﹟740 676 81Fa﹟1480 41 41So 392 1276 153 So 784 638 77 So 1568 38 38So﹟415 1205 145So﹟831 602 72So﹟1661 36 36La 440 1136 136 La 880 568 68 La 1760 34 34La﹟464 1078 129La﹟932 536 64La﹟1865 32 32Si 494 1012 121 Si 988 506 61 Si 1976 30 30 節(jié)拍的確定若要構(gòu)成音樂，光有音調(diào)是不夠的，還需要節(jié)拍，讓音樂具有旋律（固定的律動） ，而且可以調(diào)節(jié)各個音的快滿度。 “節(jié)拍”,即 Beat，簡單說就是打拍子，就像我們聽音樂不自主的隨之拍手或跺腳。若 1 拍實 ，則 1/4 拍為 。至于 1 拍多少 s，并沒有嚴(yán)格規(guī)定，就像人的心跳一樣，大部分人的心跳是每分鐘 72 下，有些人快一點，有些人慢一點，只要聽的悅耳就好。音持續(xù)時間的長短即時值，一般用拍數(shù)表示。休止符表示暫停發(fā)音。一首音樂是由許多不同的音符組成的，而每個音符對應(yīng)著不同頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，加以與拍數(shù)對應(yīng)的延時，構(gòu)成音樂。了解音樂的一些基礎(chǔ)知識，我們可知產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂。對于單片機來說，產(chǎn)生不同頻率的脈沖是非常方便的，利用單片機的定時/計數(shù)器來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號。因此，需要弄清楚音樂中的音符和對應(yīng)的頻率，以及單片機定時計數(shù)的關(guān)系。表 節(jié)拍與節(jié)拍碼對照節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù)1 1/4 拍 1 1/8 拍2 2/4 拍 2 1/4 拍3 3/4 拍 3 3/8 拍4 1 拍 4 2/1 拍5 1 又 1/4 拍 5 5/8 拍6 1 又 1/2 拍 6 3/4 拍8 2 拍 8 1 拍A 2 又 1/2 拍 A 1 又 1/4 拍C 3 拍 C 1 又 1/2 拍F 3 又 3/4 拍每個音符使用 1 個字節(jié)，字節(jié)的高 4 位代表音符的高低，低 4 位代表音符的節(jié)拍，圖 為節(jié)拍碼的對照。如果 1 拍為 秒，1/4 拍實 秒，只要設(shè)定延遲時間就可求得節(jié)拍的時間。假設(shè)1/4 拍為 1DELAY，則 1 拍應(yīng)為 4DELAY，以此類推。所以只要求得 1/4 拍的 DELAY 時間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)，如圖 為 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時間設(shè)定。表 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時間設(shè)定曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 7 頁 共 32 頁調(diào) 4/4 125 毫秒 調(diào) 4/4 62 毫秒調(diào) 3/4 187 毫秒 調(diào) 3/4 94 毫秒調(diào) 2/4 250 毫秒 調(diào) 2/4
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