Arduino—超简单音乐制作 DF创客社区

本帖最后由 Ricky 于 2015-1-4 23:40 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：

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.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：

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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