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用Arduino简单制作歌曲

来源: 创意制作 26wd 2014-12-29 11:48 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 26wd 于 2014-12-29 11:47 编辑

Arduino—超简单音乐制作
一曲葫芦娃 带你回归美好童年
本文很简单,需要用到的材料:Arduino UNO板一块,七彩跳线若干条,蜂鸣器或小喇叭一个(小喇叭更好蜂鸣器要接电阻不然声音有点刺耳)



连接方法如图:
QQ鎴浘20111206173205.png
首先讲下简单的乐理知识,知道音乐是怎么演奏出来的自然就可以通过代码来进行编排了。
1.演奏单音符  一首乐曲有若干音符组成,一个音符对应一个频率。我们知道到相对应的频率 让arduino输出到蜂鸣器 蜂鸣器就会放出相应的声音,这里有个表供大家参考:
2.PNG

2.音符的演奏时间  我们知道了音符是如何演奏出来的,下一步就是控制音符的演奏时间。每个音符都会播放一定的时间,这样才能构成一首优美的曲子,而不是生硬的一个调的把所有的音符一股脑的都播放出来。如何确定每个音符演奏的单位时间呢?
我们知道,音符节奏分为一拍、半拍、1/4拍、1/8拍,我们规定一拍音符的时间为1;半拍为0.5;1/4拍为0.25;1/8拍为0.125以此类推,每个音符赋予这样的拍子播放出来,音乐就成了。
好了 我们看看如何将简谱翻译成对应频率和拍子。
以葫芦娃为例:
1.PNG


先看下左上角1=D这里,用的是D调,好那我们就看《音符频率表》中的D行(红色部分)

第一个音符是1 但上面有个点,所以对应的就是589,时间是一拍=1。
第二个音符6(没有点)就是495,时间也是一拍=1。
第三个音符5 即441,因为有下划线所以是半拍=0.5。
以此类推
第四0这里要注意下,这里是没有声音,但是要是用频率0表示还是会有声音,所以我们用一个很高频率的声音,这样人耳听不到就达到了没有声音的效果,所以频率为-1,拍子=1拍。
第五,再接着看到第一句歌词葫芦娃 这个娃的音是3—,这表示是两拍,后面每加一个“-”,表示拍子+1(1+1),本例中最多是加到4。
第六,第二句歌词葫芦娃这个娃,3•带个点,点的意思是去3的拍子的一半,即3•的拍子是1+0.5。
第七,大家可能会问那弧线怎么表示,这在音乐中属于连音,我们要表示的话,可以稍微改下连音后面那个音的频率,比如减少或增加一些数值(需自己调试),这样表现会更流畅,但操作上更复杂了,本例没有做连音的处理,大家有兴趣可以自己调整下。
所以说了一大堆,规律就是时间上单个音符没有下划线,就是一拍(1),有下划线是半拍(0.5),两个下划线是四分之一拍(0.25),有“—”=前面音符的拍子+1;频率上就是按照音符是否带点,点在上还是在下到表中查找就可以了。
至此原理清楚,随便拿个简谱来我们都可以翻译成代码了。

好,下面进入代码部分,来看下这首《葫芦娃》的代码:

#define NOTE_D0 -1
#define NOTE_D1 294
#define NOTE_D2 330
#define NOTE_D3 350
#define NOTE_D4 393
#define NOTE_D5 441
#define NOTE_D6 495
#define NOTE_D7 556
#define NOTE_DL1 147
#define NOTE_DL2 165
#define NOTE_DL3 175
#define NOTE_DL4 196
#define NOTE_DL5 221
#define NOTE_DL6 248
#define NOTE_DL7 278
#define NOTE_DH1 589
#define NOTE_DH2 661
#define NOTE_DH3 700
#define NOTE_DH4 786
#define NOTE_DH5 882
#define NOTE_DH6 990
#define NOTE_DH7 112
//以上部分是定义是把每个音符和频率值对应起来,其实不用打这么多,但是都打上了,后面可以随意编写D调的各种歌,我这里用NOTE_D+数字表示音符,NOTE_DH+数字表示上面有点的那种音符,NOTE_DL+数字表示下面有点的那种音符。这样后面写起来比较好识别。
#define WHOLE 1
#define HALF 0.5
#define QUARTER 0.25
#define EIGHTH 0.25
#define SIXTEENTH 0.625
//这部分是用英文对应了拍子,这样后面也比较好看
int tune[] =
{
  NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D0,
  NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D0,NOTE_D6,
  NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D0,NOTE_D6,
  NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D0,
  
  NOTE_D1,NOTE_D1,NOTE_D3,
  NOTE_D1,NOTE_D1,NOTE_D3,NOTE_D0,
  NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D6,
  NOTE_D5,NOTE_D1,NOTE_D3,NOTE_D0,
  NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D6,
  NOTE_D5,NOTE_D1,NOTE_D2,NOTE_D0,
  NOTE_D7,NOTE_D7,NOTE_D5,NOTE_D3,
  NOTE_D5,
  NOTE_DH1,NOTE_D0,NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D6,
  NOTE_D0,NOTE_D5,NOTE_D1,NOTE_D3,NOTE_D0,
  NOTE_DH1,NOTE_D0,NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D6,
  NOTE_D0,NOTE_D5,NOTE_D1,NOTE_D2,NOTE_D0,
  NOTE_D3,NOTE_D3,NOTE_D1,NOTE_DL6,
  NOTE_D1,
  NOTE_D3,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D6,
  NOTE_D3,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D6,
  NOTE_DH1,NOTE_D0,NOTE_D7,NOTE_D5,
  NOTE_D6,
};//这部分就是整首曲子的音符部分,用了一个序列定义为tune,整数
float duration[]=
{
  1,1,0.5,0.5,1,
  0.5,0.5,0.5,0.5,1,0.5,0.5,
  0.5,1,0.5,1,0.5,0.5,
  0.5,0.5,0.5,0.5,1,1,
  
  1,1,1+1,
  0.5,1,1+0.5,1,
  1,1,0.5,0.5,1,
  0.5,1,1+0.5,1,
  0.5,0.5,0.5,0.5,1+1,
  0.5,1,1+0.5,1,
  1+1,0.5,0.5,1,
  1+1+1+1,
  0.5,0.5,0.5+0.25,0.25,0.5+0.25,0.25,0.5+0.25,0.25,
  0.5,1,0.5,1,1,
  0.5,0.5,0.5+0.25,0.25,0.5+0.25,0.25,0.5+0.25,0.25,
  0.5,1,0.5,1,1,
  1+1,0.5,0.5,1,
  1+1+1+1,
  0.5,1,0.5,1+1,
  0.5,1,0.5,1+1,
  1+1,0.5,0.5,1,
  1+1+1+1
};//这部分是整首曲子的接拍部分,也定义个序列duration,浮点(数组的个数和前面音符的个数是一样的,一一对应么)
int length;//这里定义一个变量,后面用来表示共有多少个音符
int tonePin=5;//蜂鸣器的pin
void setup()
{
  pinMode(tonePin,OUTPUT);//设置蜂鸣器的pin为输出模式
  length = sizeof(tune)/sizeof(tune[0]);//这里用了一个sizeof函数,可以查出tone序列里有多少个音符
}
void loop()
{
  for(int x=0;x<length;x++)//循环音符的次数
  {
    tone(tonePin,tune[x]);//此函数依次播放tune序列里的数组,即每个音符
    delay(400*duration[x]);//每个音符持续的时间,即节拍duration,400是调整时间的越大,曲子速度越慢,越小曲子速度越快,自己掌握吧
    noTone(tonePin);//停止当前音符,进入下一音符
  }
  delay(5000);//等待5秒后,循环重新开始
}



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