RE的频率(587Hz)刚好是低音RE频率(294 Hz)的一倍。 节拍:
节拍是让音乐具有旋律(固定的律动),而且可以调节各个音的快满度。“节拍”,即Beat,简单说就是打拍子,就像我们听音乐不自主的随之拍手或跺脚。若1拍实0.5s,则1/4 拍为0.125s。至于1拍多少s,并没有严格规定,就像人的心跳一样,大部分人的心跳是每分钟72下,有些人快一点,有些人慢一点,只要听的悦耳就好。音持续时间的长短即时值,一般用拍数表示。休止符表示暂停发音。 ) 1)
控制发声频率
要产生音频脉冲,只要算出某一音频的周期(1/频率),然后将此周期除以2,即为半周期的时间。利用定时器计时这半个周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。利用STC89C52RC的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变计数值TH0及TL0从而产生不同频率。此外结束符和休止符可以分别用代码00H和FFH来表示,若查表结果为0x00,则表示曲子终了;若查表结果为0xff,则产生相应的停顿效果。
以标准音高A为例,A的频率是440Hz,周期
T=1/440=2272us。在占空比为50%的情况下,导通时间=断开时
间=半周期t=2272us/2=1136us,利用P3^4端口的位操作,经过不断地反相变换即可得到标准音高A的音频脉冲。端口导通时间与断开时的时间利用定时器实现。具体的方法是将单片机定时器的中断触发时间设为半周期t,这样每隔半周期端口反相,输出连续的对应音高的频率。
设晶振的频率为f0,中断触发时间(半周期)为t,定时器工作在模式1时计数器的初值为THL,高8位为THL,低8位为TL。时钟周期即为1/f0,定时器每一次累加用去一个机器周期,一个机器周期包含12个时钟周期,即定时器每次加一所用时间是12/f0。定时器在模式1下计时采用16位数,最大计数为2^16-1(65535),再次加一(65536)溢出触发中断。根据以上分析可得如下关系: 音频对应定时器初值的高8位TH=THL/(2^8)=(65536-t*f/12)/256; 音频对应定时器初值的低8位TL=THL%(2^8)=(65536-t*f/12)%6;
附:八度12音阶定时器初值表(只含自然音)
频率Hz 262 294 330 349 392 440 494
晶振12MHz
Do Re Mi Fa So La Si
0xF885 0xF95A 0xFA13 0xFA68 0xFB04 0xFB90 0xFC0C
Do Re Mi Fa So La Si
523 587 659 698 784 880 988
中音音名
频率Hz
晶振12MHz 0xFC43 0xFCAD 0xFD0A 0xFD34 0xFD82 0xFDC8 0xFE06
Do Re Mi Fa So La Si
1046 1175 1318 1397 1568 1760 1976
高音音名
频率Hz
晶振12MHz 0xFE21 0xFE56 0xFE85 0xFE9A 0xFEC1 0xFEE4 0xFF03
低音音名
2)控制发声节拍
每个音符的节拍可通过延时一定的时间来实现,在具体实现时需要有一个基本的带参延时程序,用于主函数根据不同的音符调用不同的时延。若以十六分之一音符的时长为基本延时时间,则十六分音符只需调用一次延时程序,八分音符则需调用两次延时程序,以此类推。 *简谱编码
将简谱中的每个音符进行编码,每个音符用一个unsigned char字符类型表示,简谱可用一个unsigned char字符数组表示。字符的前四位表示音频,可以表示0-f共十六个音符。本实验中采用了中音区和高音区。中音do-si分别编码为1~7,高音do-si分别编码为8~E,停顿编为0。字符的后四位表示节拍,节拍以十六分音符为单位(在本程序中为165ms),一拍即四分音符等于4个十六分音符,编为4,其它的播放时间以此类推。以0xff作为曲谱的结束标志。程序从数组中取出一个数,然后分离出高4位得到音调 ,将值赋给定时器0,得到音调;接着分离出该数的低4位,得到节拍。 本实验中播放音乐使用简谱如下:
将其编码成:
uchar code sb[]={//定义送别简谱
0x54,0x32,0x52,0x88,0x64,0x84,0x58,0x54,0x12,0x22,0x34,0x22,0x12, 0x28,0x00,0x00,
0x54,0x32,0x52,0x86,0x72,0x64,0x84,0x58,0x54,0x22,0x32,0x46,0xf2, 0x18,0x00,0x00,
0x64,0x84,0x88,0x74,0x62,0x72,0x88,0x62,0x72,0x82,0x62,0x62,0x52, 0x32,0x12,0x28,0x00,0x00,
0x54,0x32,0x52,0x86,0x72,0x64,0x84,0x58,0x54,0x22,0x32,0x46,0xf2, 0x18,0x00,0x00,
0x54,0x32,0x52,0x88,0x64,0x84,0x58,0x54,0x12,0x22,0x34,0x22,0x12, 0x28,0x00,0x00,
0x54,0x32,0x52,0x86,0x72,0x64,0x84,0x58,0x54,0x22,0x32,0x46,0xf2, 0x18,0x00,0x00 };
2.3 程序流图及说明