【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4 中 4FA 7 64820 7 1 又 3/4拍 5 中 5SO 8 64898 8 2 拍 6 中 6LA 9 64968 9 2 又 1/4拍 7 中 7SI A 65030 A 2 又 2/4拍 1 高 1DO B 65058 B 2 又 3/4拍 2 高 2RE C 65110 C 3 拍 3 高 3M D 65157 D 3 又 1/4拍 4 高 4FA E 65178 E 3 又 2/4拍 5 高 5SO F 65217 F 3 又 3/4拍 不發(fā)音 0 1/4 拍的延遲時(shí)間 =187毫秒 DELAY: MOV R7,2 D2: MOV R4,187 D3: MOV R3,248 DJNZ R3,$ DJNZ R4,D3 DJNZ R7,D2 RET （ 4） 音符設(shè)計(jì) A、 B、 C、 D、 E、 F、 G。經(jīng)過(guò)聲學(xué)家的研究，全世界都用這些字母來(lái)表示固定的音高。比如， A 這個(gè)音，標(biāo)準(zhǔn)的音高為每秒鐘振動(dòng) 440周。 升 C 調(diào)： 1＝ C，也就是降 D調(diào)： 1＝ BD； 277（頻率） 升 D 調(diào)： 1＝ D，也就是降 E調(diào)： 1＝ BE； 311 升 F 調(diào)： 1＝ F，也就是降 G調(diào)： 1＝ BG； 369 升 G 調(diào)： 1＝ G，也就是降 A調(diào)： 1＝ BA； 415 升 A 調(diào)： 1＝ A，也就是降 B調(diào)： 1＝ BB。 466, C 262 C277 D 294 D(bE)311 E 330 F 349 F369 G 392 G415 A 440. A466 B 494 所謂 1＝ A，就是說(shuō)，這首歌曲的“導(dǎo)”要唱得同 A 一樣高，人們也把這首歌曲叫做 A 調(diào)歌曲，或叫“唱 A 調(diào)”。 1＝ C，就是說(shuō)，這首歌曲的“導(dǎo)”要唱得同 C一樣高，或者說(shuō)“這歌曲唱 C調(diào)”。同樣是“導(dǎo)”，不同的調(diào)唱起來(lái)的高低是不一樣的。 經(jīng)常看到一些剛學(xué)單片機(jī)的朋友對(duì)單片機(jī)演奏音樂(lè)比較有興趣，本人也曾是這樣。在此，本人將就這方面的知識(shí)做一些簡(jiǎn)介，但愿能對(duì)單片機(jī)演奏音樂(lè)比較有興趣而又不知其解的朋友能有所啟迪。 一 般說(shuō)來(lái)，單片機(jī)演奏音樂(lè)基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，也就是說(shuō)不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機(jī)奏樂(lè)只需弄清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。音調(diào)表示一個(gè)音符唱多高的頻率，節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。 在音樂(lè)中所謂“音調(diào)”，其實(shí)就是我們常說(shuō)的“音高”。在音樂(lè)中常把中央 C 上方的 A 音定為標(biāo)準(zhǔn)音高，其頻率f=440Hz。 當(dāng)兩個(gè)聲音信號(hào)的頻率相差一倍時(shí)，也即 f2=2f1 時(shí)，則稱 f2 比 f1 高一個(gè)倍頻程 , 在 音樂(lè)中 1（ do）與 .1， 2（來(lái) ）與 .2 ??正好相差一個(gè)倍頻程，在音樂(lè)學(xué)中稱它相差一個(gè)八度音。在一個(gè)八度音內(nèi)，有 12 個(gè)半音。以 1— i 八音區(qū)為例， 12 個(gè)半音是： 1— ＃ ＃ 1— 2— ＃ ＃ 2— 3— 4— ＃ 4，＃ 4— 5 一＃ ＃ 5— 6— ＃ ＃ 6— 7— i。這 12 個(gè)音階的分度基本上是以對(duì)數(shù)關(guān)系來(lái)劃分的。如果我們只要知道了這十二個(gè)音符的音高，也就是其基本音調(diào)的頻率，我們就可根據(jù)倍頻程的關(guān)系得到其他音符基本音調(diào)的頻率。 知道了一個(gè)音符的頻率后，怎樣讓單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音呢？一般 說(shuō)來(lái)，常采用的方法就是通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)中斷，將單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的 I/O 口來(lái)回取反，或者說(shuō)來(lái)回清零，置位，從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音，為了讓單片機(jī)發(fā)出不同頻率的聲音，我們只需將定時(shí)器予置不同的定時(shí)值就可實(shí)現(xiàn)。那么怎樣確定一個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的定時(shí)器的定時(shí)值呢？以標(biāo)準(zhǔn)音高 A為例： A 的頻率 f = 440 Hz,其對(duì)應(yīng)的周期為： T = 1/ f = 1/440 =2272μ s 由上圖可知 ,單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的 I/O 口來(lái)回取反的時(shí)間應(yīng)為： t = T/2 = 2272/2 = 1136μ s 這個(gè) 時(shí)間 t 也就是單片機(jī)上定時(shí)器應(yīng)有的中斷觸發(fā)時(shí)間。一般情況下，單片機(jī)奏樂(lè)時(shí)，其定時(shí)器為工作方式 1，它以振蕩器的十二分頻信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖。設(shè)振蕩器頻率為 f0，則定時(shí)器的予置初值由下式來(lái)確定： t = 12 *（ TALL – THL） / f0 式中 TALL = 216 = 65536,THL為定時(shí)器待確定的計(jì)數(shù)初值。因此定時(shí)器的高低計(jì)數(shù)器的初值為： TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 將 t=1136μ s 代入上面兩式（注意：計(jì)算時(shí)應(yīng)將時(shí)間和頻率的單位換算一致），即可求出標(biāo)準(zhǔn)音高 A 在單片機(jī)晶振頻率 f0=12Mhz，定時(shí)器在工作方式 1 下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值為 ： TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H 根據(jù)上面的求解方法，我們就可求出其他音調(diào)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器的予置初值。 音符的節(jié)拍我們可以舉例來(lái)說(shuō)明。在一張樂(lè)譜中， 我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的表達(dá)式，如 1=C 44 、 1=G43 ?? 等等，這里 1=C,1=G 表示樂(lè)譜的曲調(diào)，和我們前面所談的音調(diào)有很大的關(guān)聯(lián)，443就是用來(lái)表示節(jié)拍的。以43為例加以說(shuō)明，它表示樂(lè)譜中以四分音符為節(jié)拍，每一小結(jié)有三拍。比如： 其中 1 、 2 為一拍， 5為一拍， 6 為 一拍共三拍。1 、 2 的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半，即為八分音符長(zhǎng)， 4的時(shí)長(zhǎng)為八分音符的一半，即為十六分音符長(zhǎng)， 5 的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半，即為八分音符長(zhǎng)， 6 的時(shí)長(zhǎng)為四分音符長(zhǎng)。那么一拍到底該唱多長(zhǎng)呢？一般說(shuō)來(lái)，如果樂(lè)曲沒(méi)有特殊說(shuō)明，一拍的時(shí)長(zhǎng)大約為 400— 500ms 。我們以一拍的時(shí)長(zhǎng)為400ms 為例，則當(dāng)以四分音符為節(jié)拍時(shí)，四分音符的時(shí)長(zhǎng)就為 400ms，八分音符的時(shí)長(zhǎng)就為 200ms，十六分音符的時(shí)長(zhǎng)就為 100ms。 可見(jiàn)，在單片機(jī)上控制一個(gè)音符唱多長(zhǎng)可采用循環(huán)延時(shí)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，我們確定一個(gè)基本時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)程序，比如說(shuō)以十六分音符的時(shí)長(zhǎng)為基本延時(shí)時(shí)間，那么，對(duì)于一個(gè)音符，如果它為十六分音符，則只需調(diào)用一次延時(shí)程序，如果它為八分音符，則只需調(diào)用二次延時(shí)程序，如果它為四分音符，則只需調(diào)用四次延時(shí)程序，依次類推。 通過(guò)上面關(guān)于一個(gè)音符音調(diào)和節(jié)拍的確定方法，我們就可 以在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)演奏音樂(lè)了。具體的實(shí)現(xiàn)方法為：將樂(lè)譜中的每個(gè)音符的音調(diào)及節(jié)拍變換成相應(yīng)的音調(diào)參數(shù)和節(jié)拍參數(shù)，將他們做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲(chǔ)器中，通過(guò)程序取出一個(gè)音 符的相關(guān)參數(shù)，播放該音符，該音符唱完后，接著取出下一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)??，如此直到播放完畢最后一個(gè)音符，根據(jù)需要也可循環(huán)不停地播放整個(gè)樂(lè)曲。另外，對(duì)于樂(lè)曲中的休止符，一般將其音調(diào)參數(shù)設(shè)為 FFH， FFH，其節(jié)拍參數(shù)與其他音符的節(jié)拍參數(shù)確定方法一致，樂(lè)曲結(jié)束用節(jié)拍參數(shù)為 00H來(lái)表示。 下面給出部分音符（三個(gè)八度音）的頻率以及以單片機(jī)晶振頻率 f0=12Mhz，定時(shí)器在工作方式 1 下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值 ： C 調(diào)音符 .1 .1 .2 .2 .3 .4 .4 .5 .5 .6 .6 .7 頻率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494 TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0B C 調(diào)音符 1 1 2 2 3 4 4 5 5 6 6 7 頻率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987 TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05 C 調(diào)音符 .1 .1