基于MATLAB的音乐电子琴制作

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基于MATLAB的音乐电子琴制作

基于MATLAB的音乐电子琴制作

基于MATLAB的音乐电子琴制作简述:电子琴的每个音阶均对应一个特定频率的信号,通过调用数字信号发生器产生一系列指定的频率的声音,从而达到虚拟的电子琴的功能。

本次设计是基于MATLAB GUI 程序实现的一个音乐键盘仿真系统。

1 功能介绍总体设计框图如下图所示,其包括单音键盘发音模块,音效长短的选择模块,包络的选择模块,实现键盘代替鼠标输入模块,双音多频模块,演奏音乐模块,播放歌曲,视频模块包括对文件播放的暂停,停止和复位,多键盘输入对输入后统一播放模块和画图模块。

Matlab的数据采集工具箱(DAT)提供了一系列的函数和命令来实现实时模拟信号的输出, 通过调用这些函数和命令可以直接控制声卡输出虚拟信号。

只需要一台带有普通多媒体声卡并安装了Matlab 软件的计算机就可以满足要求实现虚拟信号的输出, 系统结构简单方便。

交互界面如图1所示:图1 程序的交互界面1)单音键盘发音模块设计一个带参子函数实现键盘的发音功能,当实现需要实现音阶的播放时,只要调用这个子函数,并根据不同音阶、不同音调的频率改变子函数的参数即可。

2) 音效长短的选择模块制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的音效长短,音效的长短是通过改变播放一个音阶的时间长短来实现的。

3)包络的选择模块制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的包络,在模块一的基础上,设置选中不同的控件分别对应不同的包络,x为不同包络(如正弦波、三角波、指数等)的表达形式,将x与模块一中实现单音键盘发音的函数相乘时便可实现不同形式的衰减,实现音型的改变。

4)实现键盘代替鼠标输入模块根据计算机键盘上的不同按键对应不同的ASCII码的值,利用函数get()获取当前所按下的数字键对应的ASCII码的值,根据 ASCII码的值判断对应是按下键盘的值。

并执行相应音阶的功能键。

5)双音多频模块通过设置一个radio button 来实现双音多频的功能,设置一个全局变量,当选中该控件时,全局变量的值改变,即在带参的子函数中增加它的频率分量。

基于matlab的数字电子琴的完全指导手册

基于matlab的数字电子琴的完全指导手册

1.概述伴随计算机软硬件技术旳发展, 越来越多现实物品旳功能可以由计算机实现。

信号发生器原本是模拟电子技术发展旳产物, 到后来旳数字信号发生器也是通过硬件实现旳, 本文将给出旳则是通过计算机软件实现旳数字信号发生器。

目前有许多功能强仿真软件(如LabView、EWB)提功了多种模拟信号发生器旳功能, 从而并没有多少人专门去开发数字信号发生器软件, 虽然是特殊功能旳信号发生器也是基于仿真软件完毕旳, 不过数字信号发生器旳软件模块可以用来开发某些别旳软件, 如数字电子琴。

数字电子琴旳编程实现已经有许多人已经做过了(例如基于BASIC旳模拟电子琴[1]), 也出现了诸多功能较强大旳模拟电子琴软件, 如HappyEO、MidiPiano等。

2.软件设计2.1.软件旳功能软件旳功能由数字信号发生器和数字电子琴两部分构成。

(1)数字信号发生器旳功能可以产生正弦波、方波、三角波等常见旳波形旳数字信号, 并且提供了图形界面用于选择波形、频率、幅值与相位。

可以根据顾客指定旳波形和参数产生对应旳数字信号, 然后将数字信号写入声卡旳缓冲区, 最终由声卡播放出对应旳声音。

(2)数字电子琴旳功能数字电子琴旳功能是基于数字信号发生器旳, 通过调用数字信号发生器产生一系列指定旳频率旳声音, 从而到达虚拟旳电子琴旳功能, 界面中包括A.B.…、O 共15个琴键, 鼠标按下时即发声, 松开时发声停止。

2.2.设计原理数字信号发生器旳功能就是将数字信号通过D/A转换变成所需要旳模拟信号。

由于声卡自身具有D/A转换旳功能, 从而可以运用声卡在计算机了模拟信号发生器。

声卡旳D/A转换机理是定期将声卡缓冲区中旳内容转换成模拟信号并输出, 因此软件所做旳即是向声卡缓冲区中写数据。

以正弦信号为例, 其模拟信号计算公式如下为了实现数字信号旳发生, 在程序中先根据式(2)计算出需要寄存到缓冲区旳数据, 以数组旳形式寄存, 然后将数据放入声卡旳缓冲区。

MATLAB在电子琴制作与编程中的应用指南

MATLAB在电子琴制作与编程中的应用指南

MATLAB在电子琴制作与编程中的应用指南随着科技的不断发展,电子琴已经逐渐成为了一种受欢迎的音乐工具。

由于不限于传统的乐器结构,电子琴不仅可以模拟各种声音,还可以通过编程来实现更多的功能。

在电子琴的制作与编程过程中,MATLAB是一种常用且强大的工具。

本文将探讨MATLAB在电子琴制作与编程中的应用指南。

一、MATLAB简介与基本知识MATLAB是一种矩阵实验室,主要用于数学计算、数据处理、图像处理和建模等领域。

它提供了丰富的函数和工具箱,使得它成为了电子琴制作与编程的理想选择。

在使用MATLAB进行电子琴编程之前,我们需要对MATLAB有一定的了解与掌握。

首先,MATLAB具有强大的计算功能,可以进行各种复杂的数学运算。

这为电子琴的声音合成和信号处理提供了基础。

其次,MATLAB具有友好的图形界面和直观的编程语言,使得编写和调试电子琴的代码变得更加简单和高效。

最后,MATLAB还提供了广泛的工具箱,包括音频信号处理、数字滤波器设计等,这些工具箱可以方便地应用于电子琴的制作中。

二、电子琴声音合成与波形生成在电子琴制作中,声音合成和波形生成是其中的关键步骤。

使用MATLAB,我们可以通过编程来生成各种不同的声音效果。

首先,我们可以利用MATLAB中的信号处理工具箱来设计并生成特定频率的音调。

例如,使用MATLAB的sine函数可以生成正弦波,而使用square函数可以生成方波。

可以根据实际需求自定义音调,并根据自定义的频率生成相应的波形。

这使得我们能够根据不同的琴键来生成不同的音调,从而实现电子琴的声音合成。

此外,通过在波形中引入不同的参数变化,如振幅、频率、相位等,我们还可以模拟琴键按下和弹奏的过程中产生的音效,使得电子琴的音乐更加真实和生动。

这些参数可以根据实际需求进行调整,从而实现不同的音效变化。

三、电子琴控制与界面设计除了声音合成和波形生成,电子琴还需要实现用户与乐器之间的良好交互。

在电子琴的制作中,我们可以通过MATLAB来设计和实现电子琴的控制与界面。

Matlab中的电子音乐制作与音频合成技术

Matlab中的电子音乐制作与音频合成技术

Matlab中的电子音乐制作与音频合成技术引言电子音乐制作是一种结合技术和艺术的创造过程,而Matlab作为一种强大的数学计算软件,不仅可以应用于科学研究和工程设计,也能够用于音频处理和音乐创作。

本文将介绍Matlab中的一些电子音乐制作和音频合成技术,探讨如何利用Matlab来实现音频效果的设计和实现。

1. Matlab中的音频处理工具Matlab提供了许多音频处理工具箱,如Audio System Toolbox和DSP System Toolbox。

这些工具箱包含了各种音频处理算法和函数,可以用于音频的录制、分析、编辑和合成等方面。

通过这些工具箱,用户可以实现各种音频效果,如均衡器、压缩器、延时器等,并可以对音频进行滤波、混响、合成等处理。

2. 音频合成技术音频合成是电子音乐制作的重要环节之一,它可以通过合成器、采样和合成算法等方式来生成各种音频信号。

Matlab中的音频合成技术主要通过生成相应的音频波形来实现。

2.1 合成器Matlab提供了很多合成器函数,如sine、square、sawtooth等,用于生成不同类型的音频波形。

用户可以通过调整参数,如频率、振幅、相位等来控制波形的特性。

这些合成器函数可以通过简单的数学公式来实现生成音频波形的过程,使用户能够灵活地创作各种音乐效果。

2.2 采样合成除了使用合成器函数生成音频波形外,Matlab还提供了采样合成技术,用户可以通过将各种音频样本进行采样和合成来实现音频合成。

这种方法可以将现实世界中的各种音频素材转化为数字信号,并通过合成算法进行处理和合成。

3. 音频效果的设计与实现Matlab中的音频处理工具箱提供了丰富的音频效果函数和滤波器设计工具,使用户能够设计和实现各种音频效果。

3.1 均衡器均衡器是一种常用的音频效果器,它可以调整不同频段的音量,改变音频频谱的平衡来达到音频加工的效果。

Matlab中可以使用filter函数和滤波器设计工具来设计和实现不同类型的均衡器。

基于MATLAB数字电子琴的音乐喷泉控制系统设计

基于MATLAB数字电子琴的音乐喷泉控制系统设计

基于MATLAB数字电子琴的音乐喷泉控制系统设计作者:陈禄洪邵群英蔡伟强来源:《魅力中国》2018年第46期摘要:本设计是以MATLAB为出发点,STM32F103系列作为硬件支撑,并且搭载音乐喷泉效果的控制系统,通过软硬件结合,设计出友好的人机交互GUI界面,實现了基于MATLAB数字电子琴的音乐喷泉控制系统。

关键词:MATLAB;数字电子琴;音乐喷泉一、引言电子琴是艺术与现代电子技术融合的产物,是新时代乐器的骄子,它不但可以帮助我们的音乐老师进行传统音乐文化的教育教学工作,而且它又具备现代音乐,特别是电子音乐、电脑音乐的基本结构、特征,因而使我们的教师在音乐教学中更直接、更简便[1],对培养学生的音乐感受力,开发学生的想象力,加深学生对音乐的记忆力及提高学生的听辨力和鉴赏力都有积极作用。

而一部真正好的电子琴,是让学习者能更好融入到电子琴中。

基于此种情况,我们提出了基于MATLAB数字电子琴的音乐喷泉控制系统设计,本设计利用MATLAB的GUI界面来进行信号处理程序设计仿真出电子琴,并结合单片机实现音乐喷泉音响的视觉效果和听觉盛宴,更加激发学习者对学习电子琴的兴趣与耐心。

二、软件设计此部分设计大部分在MATLAB的GUI界面中完成,在界面设计之前弄清楚了不同音阶对应的不同频率的关系(如图1)。

在GUI界面设计中,用画图工具把电子琴的框架设计出来后,在每个琴键的回调函数中添加对应音阶的代码,编译运行后,能实现每个琴键可鼠标控制,且发出对应音阶的声音。

音阶代码如图2(以do为例)三、硬件设计此数字电子琴的音乐喷泉控制系统的硬件部分,主要是实现以硬件也能弹奏和喷泉的功能。

本设计的芯片采用STM32F103系列,外接12个直插轻触按键来模拟对应的琴键,控制12个音符喷头的启动,形成动感喷泉效果。

如图3(一)外接12个直插轻触按键来模拟对应的琴键,形成一个小型的直接按键弹奏的电子琴,来直接控制喷泉的触发。

基于MATLAB的音乐电子琴制作

基于MATLAB的音乐电子琴制作

基于MATLAB的音乐电子琴制作简述:电子琴的每个音阶均对应一个特定频率的信号,通过调用数字信号发生器产生一系列指定的频率的声音,从而达到虚拟的电子琴的功能。

本次设计是基于MATLAB GUI 程序实现的一个音乐键盘仿真系统。

1 功能介绍总体设计框图如下图所示,其包括单音键盘发音模块,音效长短的选择模块,包络的选择模块,实现键盘代替鼠标输入模块,双音多频模块,演奏音乐模块,播放歌曲,视频模块包括对文件播放的暂停,停止和复位,多键盘输入对输入后统一播放模块和画图模块。

Matlab的数据采集工具箱(DAT)提供了一系列的函数和命令来实现实时模拟信号的输出, 通过调用这些函数和命令可以直接控制声卡输出虚拟信号。

只需要一台带有普通多媒体声卡并安装了Matlab 软件的计算机就可以满足要求实现虚拟信号的输出, 系统结构简单方便。

交互界面如图1所示:图1 程序的交互界面1)单音键盘发音模块设计一个带参子函数实现键盘的发音功能,当实现需要实现音阶的播放时,只要调用这个子函数,并根据不同音阶、不同音调的频率改变子函数的参数即可。

2) 音效长短的选择模块制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的音效长短,音效的长短是通过改变播放一个音阶的时间长短来实现的。

3)包络的选择模块制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的包络,在模块一的基础上,设置选中不同的控件分别对应不同的包络,x为不同包络(如正弦波、三角波、指数等)的表达形式,将x与模块一中实现单音键盘发音的函数相乘时便可实现不同形式的衰减,实现音型的改变。

4)实现键盘代替鼠标输入模块根据计算机键盘上的不同按键对应不同的ASCII码的值,利用函数get()获取当前所按下的数字键对应的ASCII码的值,根据 ASCII码的值判断对应是按下键盘的值。

并执行相应音阶的功能键。

5)双音多频模块通过设置一个radio button 来实现双音多频的功能,设置一个全局变量,当选中该控件时,全局变量的值改变,即在带参的子函数中增加它的频率分量。

基于LabVIEW的电子琴设计

基于LabVIEW的电子琴设计

基于LabVIEW的电子琴的设计摘要随着电子计算机的不断发展,以及软件开发技术的日新月异,电子计算机在数据的实时分析和处理,现实存贮等方面的优势与传统仪器相比越来越明显,随着计算机性价比的不断提升,传统仪器价格又高居不下,加上传统仪器的功能单一,发展虚拟仪器已经成为一个不可阻挡的历史潮流。

在20世纪80年代,美国国家仪器公司(NI)最早提出了虚拟仪器的概念,引发了传统仪器领域的一场重大变革,使得计算机网络技术得以长驱直入仪器领域,和仪器技术结合起来,从而开创了“软件即是仪器”的先河。

而虚拟仪器的设计,需要图形化的开发环境LabVIEW。

本文讲解了基于LabVIEW的电子琴的设计,通过对声音的频率设置,以及LabVIEW中的常用编程控件,来实现电子琴发声,本程序能实现电子琴基本演奏功能,还有音乐播放功能。

关键词:虚拟仪器,LabVIEW,电子琴Electric Piano Design Based on LabVIEWAbstractWith the rapid development of computer technology and software development technology, the advantagement of the computer in analyzing, processing, displaying, storing the data becomes more and more obvious. At the same time, developing virtual instrument has become an irresistible trend of history along with high cost performance of computer, high price of traditional instruments and the single function of the traditional instruments. In this environment, the American NI company firstly began to the study of the virtual oscilloscope; and then launched a plat for the LabVIEW.This thesis designs a set of virtual oscilloscope based on the basic structure of the virtual instrument and related knowledge of signal processing in author's procession. It analyzes the definition, structures and trend of development of the virtual instrument. It introduces the basic knowledge related with virtual oscilloscope, which is Fourier transform. Virtual instrument is composed of hardware and software in two parts. This thesis introduces the hardware simply, but studies the software at full length. Based on the study of the two parts of the virtual instrument, the author designs the spectrum analysis module, memory module, display module and measurement module.Key Words: Virtual Instrument, LabVIEW, Electronic piano目录第1章绪论 (1)1.1 电子琴的特色 (1)1.2 电子琴的构成 (1)1.3 电子琴的发展 (1)1.4 产品优势 (2)1.5 电子琴的意义 (2)第2章系统软件的开发平台LabVIEW简介 (2)2.1 LabVIEW的基本概述 (3)2.2 LabVIEW的模板分析 (5)2.2.1工具模板 (5)2.2.2 控件选板 (7)2.2.3 函数选板 (7)第3章电子琴的软件设计 (9)3.1 设计任务 (9)3.2 单按键发声 (9)3.3 电子琴设计 (11)3.4 播放声音文件 (13)第4章打包生安装文件 (16)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论1.1 电子琴的特色电子琴又称作电子键盘,属于电子乐器,发音音量可以自由调节。

具有自动乐曲演奏功能的电子琴设计方案

具有自动乐曲演奏功能的电子琴设计方案

具有自动乐曲演奏功能的电子琴设计方案随着科技的发展,电子琴作为一种数字化、电子化的乐器,也越来越受到欢迎。

而具有自动乐曲演奏功能的电子琴更是一种新的趋势,为乐手们带来了更多的便捷和乐趣。

本文将为大家介绍一个具有自动乐曲演奏功能的电子琴的设计方案。

一、方案介绍本设计的电子琴将采用基于FPGA的设计方法,实现自动乐曲演奏的功能。

利用现代数字技术,将琴键的音高、节拍等信息处理成数字信号,以FPGA实现自动演奏功能,与琴键输入信号结合出现最终的演奏效果。

各个部分的实现如下:(一)键盘控制模块键盘控制模块主要负责对乐器键盘的键位的输入信息进行扫描,将信息传到音源控制模块。

具体实现采用的是键盘矩阵扫描的方法,通过多路复用器依次对各个键盘扫描,将扫描结果输出,供音源控制模块使用。

(二)音源控制模块音源控制模块负责将键盘控制模块输出的键位信息进行解码,以获得干净的音符信息。

该模块还负责产生不同的音色、节拍和音量等特殊音效,便于播放不同风格的音乐。

(三)FPGA控制器FPGA控制器主要负责控制整个电子琴的功能。

它包含了控制不同部分之间的数据交换和通信的逻辑,同时还负责执行自动演奏的算法。

FPGA控制器可以根据内部预先存储的midi乐曲信息,自动播放乐曲,实现自动演奏的功能。

(四)输出模块输出模块主要是通过声音放大器输出音乐。

具体实现方式包括选用AC或DC电源驱动,根据工作条件选择电容或者电阻等元件。

在实际设计中,还需辅助加入一些电容和阻值的计算和测试,保障输出音质的稳定和清晰。

二、核心技术本设计方案的核心技术是数字信号处理和自动演奏的算法。

通过数字信号处理,将琴键输入信息处理成数字信号,再通过FPGA控制器进行逻辑控制,最终输出音频信号,实现自动乐曲演奏的目的。

三、设计优势1、精确可靠本设计采用数字信号处理,减少了人工操作的失误,提高了演奏的准确性和可靠性。

同时,利用FPGA控制器,可以对音符和节拍等信息进行逻辑控制,确保演奏效果良好。

LABVIEW虚拟钢琴的设计

LABVIEW虚拟钢琴的设计

LABVIEW虚拟实验系统的设计期末大作业报告题目:简易虚拟钢琴的制作学院:信息与通信工程学院班级:##########姓名: $$$$$$学号:########序号:##2012年12月25日一、基本介绍:此次期末大作业我做的是简易虚拟钢琴,所实现的功能主要是高中低21个音的弹奏,弹奏方式上实现了鼠标点按弹奏和用电脑键盘弹奏。

以下是程序的主界面:二、程序基本框图:三、程序的关键设计点:1、程序界面:背景和文字:使用Photoshop制作。

如下图:●琴键:使用LABVIEW确定按键,自定义颜色形状形成。

2、发音原理:由于我已经准备好各个音符的声音文件,所以可以直接使用播放声音文件VI直接播放声音。

播放声音文件VI声音输出清零VI具体使用方式如下:说明:向播放声音文件VI输入声音文件绝对路径,然后再在后面接上声音输出清零VI,其作用是使设备停止播放音频,清空缓存,任务返回至默认状态,并清除与任务相关的资源。

简单来说就是为了使每个音符的发声时间长度一致。

实验中我是把以上整个发音结构作为一个基本单元使用的,以下用到这个结构的地方,我简称它为发音程序。

3、鼠标点按弹奏功能:●琴键设置:琴键采用的是确定按钮,白键的属性设置:黑键的属性设置:它们的机械动作均为保持转换直到释放。

● 琴键布局完成后,将它们与程序框图相关联:如右图,建立一个事件结构:其作用:包括一个或多个子程序框图或事件分支,结构执行时,仅有一个子程序框图或分支在执行。

事件结构可等待直至事件发生,并执行相应条件分支,处理该事件。

假如琴键名为C ,那么在事件结构里添加C 的鼠标按下事件,一旦C 按下,就发出对应音乐,实现弹奏。

●将以上方法应用到每个按键,就实现了所有音符的弹奏。

C 音的发音程序4、键盘弹奏功能:还是以上的事件结构,再添加一个“键按下”的事件:当键盘上任意键按下时就启动事件框内的程序,程序负责查找哪个按键被按下,然后确定按下的琴键,并播放按键音。

Matlab中的音乐处理与乐曲生成方法

Matlab中的音乐处理与乐曲生成方法

Matlab中的音乐处理与乐曲生成方法音乐是人类文化的一部分,也是人们生活中不可或缺的重要元素。

如今,随着数码技术的快速发展,音乐处理和乐曲生成在科技领域中也越来越重要。

Matlab作为一个功能强大且灵活的编程语言,被广泛应用于音乐处理和乐曲生成的领域。

本文将重点介绍Matlab中的音乐处理方法和乐曲生成技术。

首先,让我们先了解一下Matlab的基本概念。

Matlab是一种专业的数学计算软件,其名字来源于Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写。

它提供了许多内置函数和工具箱,用于数据分析、信号处理、图像处理等各种科学计算领域。

在音乐处理和乐曲生成方面,Matlab将输入的音频信号转换成数字信号,并通过算法进行处理和生成。

音乐处理是指对音频信号进行分析、处理和修改的过程。

在Matlab中,可以通过各种工具箱和函数来实现音乐处理。

其中,最常用的是Matlab音频工具箱(Audio Toolbox)。

这个工具箱提供了处理音频信号的函数和工具,例如读取音频文件、提取音频特征、进行音频滤波等。

音频特征提取是音乐处理中的一个重要步骤。

在Matlab中,可以使用函数"audioread"来读取音频文件,然后使用函数"miraudio"来提取音频特征。

常用的音频特征包括频谱、时域特征、频域特征、谱质心等。

这些特征可以用于音频信号分类、音频信号相似性计算等。

除了音乐处理,Matlab还提供了一些乐曲生成的方法。

其中,最常见的方法是使用MIDI音乐文件进行乐曲生成。

MIDI(Musical Instrument Digital Interface)是一种数字音乐格式,用于记录音乐的信息和指令。

在Matlab中,可以使用函数"midi2audio"将MIDI文件转换成音频信号,然后进行进一步的乐曲生成和处理。

在乐曲生成方面,Matlab中还有其他一些方法和工具可以使用。

基于Matlab的数字电子琴的设计与实现

基于Matlab的数字电子琴的设计与实现

工程数字信号处理算法与实践之基于Matlab的数字电子琴的设计与实现学生:吕柳燕班级:机硕0701学号:200770438指导教师:何岭松日期:2007-9-28基于Matlab的数字电子琴的设计与实现电子琴发展概况电子琴是随着电子技术的广泛应用而产生。

1959年,世界上第一台全晶体管双排键电子琴在日本诞生。

从此,电子琴技术不断发展成熟,电子琴的普及也越来越广。

电子琴在中国的推广始于20世纪八十年代,至今在音色、音质、演奏的便利性等方面都达到了相当成熟的地步,而且随着集成电路技术的发展,其升级换代可以在保持原有结构不变的情况下,通过简单的芯片更换实现。

但是,电子琴也有明显的不足之处:与非电子乐器,如钢琴、管弦乐器等的协奏问题,限制了电子琴在重要音乐场所的使用,这极大的影响了电子琴的应用和推广。

协调电子琴与非电子乐器的协奏,是当前音乐界人士和电子琴开发商的当务之急。

电子琴发音原理物体振动时会发出声音,振动的频率不同,声音的音调就不同。

在电子琴里,虽然没有振动的弦、簧、管等物体,却有许多特殊的电装置,每个电装置一工作,就会使喇叭发出一定频率的声音。

当按动某个琴键时,就会使与它对应的电装置工作,从而使喇叭发出某种音调的声音。

电子琴的音量控制器,实质上是一个可调电阻器。

当转动音量控制器旋扭时,可调电阻器的电阻就随着变化。

电阻大小的变化,又会引起喇叭声音强弱的变化。

所以转动音量控制旋扭时,电子琴发声的响度就随之变化。

当乐器发声时,除了发出某一频率的声音──基音以外,还会发出响度较小、频率加倍的辅助音──谐音。

我们听到的乐器的声音是它发出的基音和谐音混合而成的。

不同的乐器发出同一基音时,不仅谐音的数目不同,而且各谐音的响度也不同。

因而使不同的乐器具有不同的音品。

在电子琴里,除了有与基音对应的电装置外,还有与许多谐音对应的电装置,适当地选择不同的谐音电装置,就可以模仿出不同乐器的声音来。

基于 Matlab的数字电子琴实现原理振动频率不同,音调就不同。

matlab数字信号发生器和电子琴设计

matlab数字信号发生器和电子琴设计

matlab数字信号发⽣器和电⼦琴设计数字信号发⽣器和数字电⼦琴摘要Matlab是⼀个具有数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及⾮线性动态系统的建模和仿真等功能的⼯程实⽤软件。

其易于使⽤的视窗环境,在很⼤程度上摆脱了传统⾮交互式程序设计语⾔(如C、Fortran)的编辑模式。

本⽂介绍了⼀种使⽤GUI ⼯具箱,⽤Matlab实现虚拟数字信号发⽣器的设计。

关键词Matlab;信号发⽣器;数字电⼦琴1概述MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件。

可以进⾏矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建⽤户界⾯、连接其他编程语⾔的程序等,主要应⽤于⼯程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、⾦融建模设计与分析等领域。

图形⽤户界⾯(Graphical User Interface,简称GUI,⼜称图形⽤户接⼝)是指采⽤图形⽅式显⽰的计算机操作⽤户界⾯。

与早期计算机使⽤的命令⾏界⾯相⽐,图形界⾯对于⽤户来说在视觉上更易于接受。

Matlab⾃带了强⼤的GUl⼯具[1]。

在本⽂中,将利⽤Matlab的GUI⼯具,设计出数字信号发⽣器和数字电⼦琴。

信号发⽣器⼜称信号源或振荡器,是⼀种能提供各种频率、波形和输出电平电信号,常⽤作测试的信号源或激励源的设备,在⽣产实践和科技领域中有着⼴泛的应⽤。

按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发⽣器等四⼤类[2]。

各种波形曲线均可以⽤三⾓函数⽅程式来表⽰。

能够产⽣多种波形,如三⾓波、锯齿波、矩形波(含⽅波)、正弦波的电路被称为函数信号发⽣器。

本⽂设计了⼀种可以产⽣正弦波、余弦波、⽅波、三⾓波、锯齿波、⽩噪声的虚拟数字信号发⽣器。

2技术路线虚拟数字信号发⽣器设计的流程图如图2.1:图2.1 数字信号发⽣器流程图在此基础上,将产⽣的数字信号写⼊声卡,即可播放出相应⾳阶的声⾳,实现电⼦琴的功能。

用电脑软件自制流行钢琴歌曲音乐

用电脑软件自制流行钢琴歌曲音乐

清华大学基于LABVIEW钢琴界面设计课程名称: LABVIEW程序设计题目: LABVIE钢琴界面设计系统院系:计算机学院组名:张大伟*员:***授课教师:***日期:2018年 6 月10 日本实验是基于LABVIEW软件及mySQL制作的按键钢琴设计内容摘要整个装置可以完成实时弹奏,实时记录弹奏乐谱;还可以按照先前记录下来的乐谱播放钢琴曲。

系统界面采用了拟物化的设计风格,古风字体,后现代化的虚拟按键。

设计总体思想是利用mySQL的8个数字I/O通道作为琴键输入,通过LABVIEW编程合成出波形数据,经过D/A变换后通过Audio Out端口放大输出的。

关键词:LabVIEW mySQL 按键钢琴拟物化第一章虚拟钢琴设计的目的与意义LABVIEW在测控领域的应用非常广泛。

有别于其他编程语言其特点、应用大致可分为如下几个方面:测试测量:LABVIEW最初就是为测试测量而设计的,因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。

经过多年的发展,LABVIE 在测试测量领域获得了广泛的承认。

至今,大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LABVIEW驱动程序,使用LABVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。

同时,用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LABVIEW工具包。

这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。

有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数,就可以组成一个完整的测试测量应用程序。

快速开发:根据笔者参与的一些项目统计,完成一个功能类似的大型应用软件,熟练的LABVIEW程序员所需的开发时间,大概只是熟练的C程序员所需时间的1/5左右[1]。

所以,如果项目开发时间紧张,应该优先考虑使用LABVIEW,以缩短开发时间。

仿真:LABVIEW包含了多种多样的数学运算函数,特别适合进行模拟、仿真、原型设计等工作。

在设计机电设备之前,可以先在计算机上用。

基于MATLAB的数字信号发生器及简易电子琴设计

基于MATLAB的数字信号发生器及简易电子琴设计

基于MATLAB的数字信号发生器及简易电子琴设计摘要数字信号发生器是一种基于软硬件结合实现的函数波形产生仪器。

在工程实践中需要检测和分析的各种复杂信号均可分解成各种简单信号之和,而这些简单信号皆可由数字信号发生器模拟产生,因此它在工程分析和实验教学中有着广泛的应用。

MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件,它的数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令,在数字信号处理方面方便实用。

本文介绍了一种使用MATLAB建立一个简单数字信号发生器的基本流程,并详细叙述了简单波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声、脉冲、阶跃、斜坡)信号的具体实现方法。

最后,利用简单的正弦波信号和PC的声卡设计了一个简易电子琴。

关键字:MATLAB,数字信号发生器,简易电子琴1概述随着计算机技术和测试技术的不断发展,传统的测试仪器正向虚拟化方向发展,特别是在试验教学领域。

虚拟仪器作为现代仪器技术和计算机技术深层次结合的产物,更是得到了广泛应用。

信号发生器原本是模拟电子技术发展的产物,但本文设计出的数字信号发生器是基于计算机软硬件实现的数字信号发生器,是一种虚拟仪器。

2 设计原理常用的数字信号发生器一般可产生正弦信号、方波信号、三角波信号、锯齿波信号、白噪声信号、脉冲信号、阶跃信号、斜坡信号等。

此时的数字信号又可称为离散信号,即时间为离散变量的信号。

它只在离散时间上给出函数值,是时间上不连续的“序列”。

离散时间的间隔是均匀的,以t ∆表示。

t ∆的值由信号的采样频率fs 决定。

为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息,信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍。

这是采样的基本法则,称为采样定理。

本文为了使产生的数字信号更接近原始的模拟信号,采用的采样频率为原始信号频率的30倍。

MATLAB 程序提供了常用的各种基本信号的生成函数。

本设计需模拟的八种信号大部分都直接使用了MATLAB 提供的函数,只有少数几个信号没有调用函数,直接编写的。

MATLAB在电子音乐合成与创作中的应用指南

MATLAB在电子音乐合成与创作中的应用指南

MATLAB在电子音乐合成与创作中的应用指南引言电子音乐合成与创作作为音乐领域的一个重要分支,一直以来都受到许多音乐家和音乐爱好者的追捧。

在数字化时代,计算机技术的发展为电子音乐合成与创作提供了更多可能性。

而MATLAB作为一种强大的科学计算软件,也在电子音乐领域发挥着重要的作用。

本文将介绍MATLAB在电子音乐合成与创作中的应用指南,并探讨其在声音合成、音频处理以及音乐创作方面的应用。

声音合成声音合成是电子音乐合成与创作中的重要环节,它可以通过模拟或合成声音波形,产生各种音效和声音效果。

MATLAB提供了一系列函数和工具箱,可以帮助实现声音合成的过程。

首先,MATLAB提供了信号处理工具箱,其中包含了许多用于声音合成的函数。

例如,可以使用MATLAB中的sin函数生成正弦波信号,通过改变频率、幅度和相位等参数,可以合成出不同音高、音色和音调的声音。

此外,还可以利用MATLAB的加法和乘法运算,将多个不同频率的正弦波信号叠加在一起,生成更复杂的声音波形。

其次,MATLAB还提供了滤波器设计工具箱,可以用于设计各种数字滤波器,用来改变声音波形的频率响应。

通过选择不同类型的滤波器和调整其参数,可以实现音色的改变和音频效果的增强。

滤波器设计工具箱还提供了可视化界面,方便用户直观地观察滤波器的频率响应,并进行实时调整。

此外,MATLAB还支持数字信号处理算法的开发和测试,通过编写自定义的算法,可以实现更精确和灵活的声音合成。

用户可以利用MATLAB的编程功能,结合音频信号的特征和自己的创意,开发出各种创新的声音合成算法。

音频处理音频处理是电子音乐合成与创作中不可或缺的一部分,它可以对现有的音频进行修改、编辑和优化,以获得更好的音质和音效。

MATLAB提供了丰富的音频处理工具和函数,可以方便地进行音频处理。

首先,MATLAB提供了音频文件的读取和写入函数,可以读取常见的音频文件格式(如WAV、MP3等),并将处理后的音频保存为新的文件。

钢琴键设计与实现基于matlab的开题报告

钢琴键设计与实现基于matlab的开题报告

钢琴键设计与实现基于matlab的开题报告钢琴键设计与实现基于Matlab的开题报告一、研究背景钢琴是一种传统音乐乐器,其键盘设计和制造一直是科技和艺术的结合体。

钢琴键盘由黄铜锤和带有缝隙的木质键盘组成。

钢琴键可以控制琴弦之间的间隔和弦的音高,通过键盘发出声音。

对于钢琴键盘的设计,不仅需要考虑键盘的外形美学,还要确保声学效果的高品质。

因此,设计和制造钢琴键盘需要考虑多种条件,如材料、形状、重量、弹力等,这些因素将直接影响到钢琴的品质和声音。

二、研究目的本项目旨在设计并实现基于Matlab的钢琴键盘。

研究将深入挖掘钢琴键盘的设计和制造方法,借助Matlab软件结合先进的计算和仿真技术来设计和构建高品质的钢琴键盘。

本研究期望实现以下目标:1.分析钢琴键盘的设计和制造要素,确定各种参数的规范范围。

2.结合Matlab的计算机仿真技术,对钢琴键的材料、形状、重量、弹力进行建模和仿真。

3.设计并实现基于Matlab的钢琴键盘,验证仿真结果。

三、研究内容1. 钢琴键盘的设计和制造要素分析通过对钢琴键盘形状、材料、重量、弹力等关键参数进行详尽的分析和研究,确定了钢琴键盘设计和制造的规范范围和要素。

由此,为后续的模拟和仿真提供了依据。

2. 基于Matlab的钢琴键建模和仿真使用Matlab软件进行钢琴键建模,模拟钢琴键弹力、材料、形状等关键参数进行仿真,评估不同参数下的钢琴键的声音品质。

通过建模和仿真,预测键盘的性能表现、调整参数,从而满足音乐家和录音工程师的实际需求。

3. 基于Matlab的钢琴键盘实现在通过建模和仿真分析之后,基于Matlab设计实现钢琴键盘。

并对实现结果进行实验验证和分析。

四、研究意义本研究将结合Matlab的计算机仿真技术和音乐乐器软件系统设计和制造出高品质的钢琴键盘。

此外,本研究的第一阶段将分析键盘设计和制造方面的关键要素,为其他音乐乐器的键盘设计和制造奠定基础。

五、研究计划1.确定钢琴键盘的设计范围。

单音琴键matlab

单音琴键matlab

单音琴键matlab1钢琴的基本结构拥有88个琴键,其中52个白色琴键,36个黑色琴键。

第1号琴键为A2,第88号琴键为c52、第1号琴键A2为最低音,发出乐音的基频为27.5Hz,第88号琴键c5为最高音,发出乐音的基频为4186.01Hz。

3、钢琴上存在着一个国际基准音,为第49号琴键a1,也就是小字一组的第6个白键,其发出乐音的基频为440Hz(也称作标准音)。

4、钢琴是遵循十二平均律制制作的乐器,钢琴上每相邻的两个琴键(包括黑、白琴键)的频率差异称为半音。

半音是十二平均律体系中最小的频率差异距离,即最小的音高距离。

将一个八度音程十二等分为十二个半音,其数学意义为:八度音程指的是从基频至两倍频率的范围。

因此在八度音程中分为十二等分乃是把这个频率范围分为十二个等比级数,其结果就是每个后续音的基频为前一个音的1.059463倍。

2利用matlab模拟钢琴发声的原理声音是一种常见的物理现象。

物体机械振动形成声波,借助空气媒介,传至人类的耳膜,引起神经反射,被人类感知为声音,人脑又对声音信号快速翻译成人类可以理解的语言、音乐和各种已知的声音。

人类能感知的声音在每秒振动数为20-20000次左右,即20 Hz-20000 Hz的频率范围。

音乐中使用的乐音通过长期改良、调整,已形成了固定组合,能够表达作曲者的感情,传递作曲者的思想,形成音乐文化。

考虑到人耳对声波频率的感知能力,音乐乐音被限定在27-4100 Hz的频率范围内,超过这个频率范围,人类不能清晰地感知,对表现塑造音乐形象的意义不大。

乐器的乐音音高特征对应振动频率乐音音长特征对应振动的持续时间长短乐音的音强特征对应振动的振幅乐音的音色特征对应着振动的频谱分布因此乐音特征由振动波的频率、时长、振幅、频谱四种物理量所决定。

乐音四种物理量是乐器具有完美表现与感染效果不可缺失的四大元素,所以对乐音的研究,应首先从物理学入手。

物理学研究发现,声音的音高和声波的振动频率关系密切,琴弦振动时,观察振动的波形图,两个相邻同方向峰值之间的间隔时间称为振荡周期,琴弦振动周期越短,则振动频率越高,表现为产生的声音音高越高。

matlab模拟钢琴课程设计

matlab模拟钢琴课程设计

matlab模拟钢琴课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解Matlab软件的基本操作,掌握运用其进行音频信号处理的方法。

2. 学习钢琴基础知识,了解钢琴音色、音域和键盘布局。

3. 掌握通过Matlab编程模拟钢琴音色的基本技巧。

技能目标:1. 能够运用Matlab软件进行音频信号的读取、处理和输出。

2. 能够自主编写简单的Matlab程序,模拟钢琴音色,实现基本演奏功能。

3. 能够运用所学的知识,对钢琴音乐作品进行简单的分析、改编和创新。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对音乐和计算机编程的兴趣,激发创新思维和动手实践能力。

2. 增强团队协作意识,学会与他人分享、交流学习心得。

3. 提高学生对传统文化的认识,培养审美情趣。

课程性质:本课程为选修课,旨在让学生在实践中掌握Matlab编程技能,同时了解钢琴音乐知识,培养学生的音乐素养和计算机应用能力。

学生特点:学生为高中年级,具备一定的计算机操作基础和音乐素养,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。

教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力,充分调动学生的主观能动性,引导他们自主探索、创新实践。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和音乐创作中。

二、教学内容1. Matlab软件基本操作与音频信号处理- 熟悉Matlab软件界面,掌握基本命令与操作。

- 学习音频文件的读取、播放、录制与保存。

- 了解音频信号的基本概念,如采样率、量化精度等。

2. 钢琴基础知识- 了解钢琴的音域、音色特点及键盘布局。

- 学习钢琴演奏的基本技巧,如五线谱识读、音阶、和弦等。

3. Matlab模拟钢琴音色编程- 掌握运用Matlab生成、处理音频信号的方法。

- 学习编写程序,模拟钢琴音色,实现基本演奏功能。

4. 钢琴音乐作品分析与创作- 分析经典钢琴音乐作品的结构、风格和演奏技巧。

- 尝试对钢琴音乐作品进行改编和创新,运用Matlab实现演奏。

教学大纲安排:第一周:Matlab软件基本操作与音频信号处理第二周:钢琴基础知识与演奏技巧第三周:Matlab模拟钢琴音色编程(一)第四周:Matlab模拟钢琴音色编程(二)第五周:钢琴音乐作品分析与创作教学内容关联教材章节:《音乐与计算机》第三章:音频信号处理《音乐与计算机》第四章:Matlab在音乐中的应用《钢琴基础教程》全章节:钢琴基础知识与演奏技巧三、教学方法1. 讲授法:- 在讲解Matlab软件基本操作、音频信号处理原理及钢琴基础知识等理论性较强的内容时,采用讲授法,使学生在短时间内快速掌握基本概念和理论。

基于MATLAB的数字电子琴设计

基于MATLAB的数字电子琴设计

*****************实践教学*******************题目:基于MATLAB的数字电子琴设计专业班级:姓名:学号:指导教师:成绩:摘要本次课设的任务是基于MATLAB设计一个数字电子琴,首先实现数字信号发生器的设计。

数字信号发生器是一种基于软硬件实现的波形发生器,可以实现各种基本波形的产生。

在工程的各种复杂信号是由这些基本信号叠加产生,因此它在工程分析和实验教学中有着广泛的应用,可用MATLAB实现。

MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件,它的数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令,在数字信号处理方面方便实用。

本文首先详细介绍了基于MATLAB的数字发生器的设计过程,实现了简单波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声、脉冲、阶跃)信号的具体实现方法。

其次介绍了利用该数字信号发生器产生的正弦波信号和声卡设计的简易电子琴。

关键词:MATLAB;数字信号发生器;简易电子琴目录前言 (1)一、数字信号发生器 (2)1.1图形用户界面的简介 (2)1.2设计流程 (2)1.3波形实现的基本原理 (3)二、电子琴的实现 (5)2.1简易数字电子琴的简介 (5)2.2实现原理 (5)三、基于MATLAB的仿真及结果分析 (6)3.1 GUI界面 (6)3.2编写M文件 (7)总结 (14)参考文献 (14)附录 (15)致谢 (22)前言MATLAB(矩阵实验室)是Matrix Laboratory的缩写,是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级计算机语言和交互式环境。

MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数图像和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

Matlab环境下的图形用户界面(GUI)是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象构成的一个用户界面,可在图形用户界面内根据需要搭建图形,并对控件的回调函数进行编写,完成最完整的GUI界面编辑即可运行。

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基于MATLAB的音乐电子琴制作简述:电子琴的每个音阶均对应一个特定频率的信号,通过调用数字信号发生器产生一系列指定的频率的声音,从而达到虚拟的电子琴的功能。

本次设计是基于MATLAB GUI 程序实现的一个音乐键盘仿真系统。

1 功能介绍总体设计框图如下图所示,其包括单音键盘发音模块,音效长短的选择模块,包络的选择模块,实现键盘代替鼠标输入模块,双音多频模块,演奏音乐模块,播放歌曲,视频模块包括对文件播放的暂停,停止和复位,多键盘输入对输入后统一播放模块和画图模块。

Matlab的数据采集工具箱(DAT)提供了一系列的函数和命令来实现实时模拟信号的输出, 通过调用这些函数和命令可以直接控制声卡输出虚拟信号。

只需要一台带有普通多媒体声卡并安装了Matlab 软件的计算机就可以满足要求实现虚拟信号的输出, 系统结构简单方便。

交互界面如图1所示:图1 程序的交互界面1)单音键盘发音模块设计一个带参子函数实现键盘的发音功能,当实现需要实现音阶的播放时,只要调用这个子函数,并根据不同音阶、不同音调的频率改变子函数的参数即可。

2) 音效长短的选择模块制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的音效长短,音效的长短是通过改变播放一个音阶的时间长短来实现的。

3)包络的选择模块制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的包络,在模块一的基础上,设置选中不同的控件分别对应不同的包络,x为不同包络(如正弦波、三角波、指数等)的表达形式,将x与模块一中实现单音键盘发音的函数相乘时便可实现不同形式的衰减,实现音型的改变。

4)实现键盘代替鼠标输入模块根据计算机键盘上的不同按键对应不同的ASCII码的值,利用函数get()获取当前所按下的数字键对应的ASCII码的值,根据 ASCII码的值判断对应是按下键盘的值。

并执行相应音阶的功能键。

5)双音多频模块通过设置一个radio button 来实现双音多频的功能,设置一个全局变量,当选中该控件时,全局变量的值改变,即在带参的子函数中增加它的频率分量。

就可以实现双音多频功能。

6)演奏音乐模块通过设置一个push button键来实现,按下该键时,可以选择事先自己编好的txt的文档,通过这个文档就可以播放音乐。

7)播放歌曲,视频模块根据matlab提供的函数,视频时首先对文件的名字和路径进行提起,直接对文件的播放。

音乐的则是首先对文件的名字和路径进行提起,得到名字和路径后就对该文件进行采样,使其离散化。

最后实现对文件的播放。

8)多键盘输入对输入后统一播放模块该功能实现先对键盘输入内容进行存储,当输入完成后就可以按播放键对刚才的存储内容进行播放,本功能通过radio button键实现的键盘输入的存储,当该建被选中时,则会不断的扫描键盘是否有键盘按下,并对按下键进行存储,直到该键没有被选中为止,同时设置一个push button键对存储的信息进行播放,播放完成后自动清除存储的内容,以便下一次存储。

9)画图模块该模块的功能是根据播放每一个音符的数组画出每一个音符的波形,使我们对播放的音型可以一目了然,便于观察与分析。

程序由两个部分组成:MATLAB代码(.m文件)和GUI图形(.fig)。

备注:软件版本:MATLAB R2011b2.1单音键盘发音模块根据要求,首先利用push button键作为单音键盘的发音键。

1~7七个音阶对应高中低三种不同的音调共21个键,还有15个辅音,共36个按键。

如图2所示,白色的按键代表音调键,前7个是低音的七个音阶,中间7个是中音的七个音阶,后面7个是高音的七个音阶,黑色的代表辅音。

查阅相关资料可知,发音频率对应的表达式为f=440*2^((s-49)/12),当所发音为低音时s的取值为31~37,发中音时s的取值为40~46,发高音时s的取值为49~55。

为了程序设计简化目的,设计一个名为gangqin(s)的子函数。

有以上带参的子函数后则每个键盘下面的程序非常简单,然后在每个push button键的callback函数中调用该子函数即可,如gangqin(45);图2 单音键盘发音模块具体代码参见:function gangqin(s)2.1.1音效长短的选择模块制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的音效长短,该组控件包括三个radio button分别对应不同的音效长短(长,中,短)。

音效长短的改变实质上是改变其音阶播放时间的长短,定义一个全局变量T通过改变T的值来改变音效的长度,gangqin的子函数如上面所示。

界面如图3所示:图3 音效长短的选择模块具体代码参见:Function yinxiao_Callback (hObject, eventdata, handles)2.2包络的选择模块制作一个button group的组控件分别选择不同的控件实现不同的包络,该组控件包括三个radio button分别对应不同的包络。

如图4所示,定义了方波、三角波和正弦波三种不同形式的包络可供选择。

图4 包络的选择模块将组合键中的button group键的Tag的值设置为“baol”,三个radio button键分别对应指数波、三角波、正弦波,相应的Tag设“zhishu”、”sanjiao”、”zhengxian”,def=get(de,'tag')获取三个Radio Button键中Tag的值,设置一个全局变量p,用switch函数实现,当case为' zhishu '时,p的值1; case 为' sanjiao '时,p的值2; case 为' zhengxian ' 时p的值为3。

把p的值反应到gangqin(s)的子函数中,在子函数中根据不同的p的值选用不同的包络,即可实现不同的包络,所发出的音型便不一样。

由于电子琴的实验结果是声音,难以用文字表达,在下面仅用几张图片展示一下结果。

图5 正弦波包络图6 方波包络图7 三角波具体代码参见:Function baoluo_Callback (hObject, eventdata, handles)2.3实现键盘代替鼠标输入模块用一个radio button键便可实现该功能,可以根据不同的键盘按键发出不同的音乐。

同时将该键的string改为“键盘”,表示这个键是实现键盘的功能。

如图8所示:图8 键盘代替鼠标输入根据计算机键盘上不同键对应的ASCII码的值不同,利用函数get()获取当前所按下的键对应的ASCII码的值,并执行相应播放音阶。

具体代码参见:function jianpan_KeyPressFcn(hObject, eventdata, handles)2.4双音多频模块通过设置一个radio button 来实现双音多频的功能,当选中该按钮时,则增加它的频率分量。

使其含有丰富频率分量。

如图9所示:图9 双音多频模块具体代码参见:function duopin_Callback(hObject, eventdata, handles)2.5演奏音乐模块通过设置一个push button键来实现,如图10所示:图10 播放谱曲按下该键时,界面会要求你选择文档,可以选择事先自己编好的txt的文档,选中该文档,并按打开键就可以播放音乐。

txt文件的内容如图11所示:图11 乐谱内容Txt文件代表的意思是如‘44 1’,是表示频率为44,延长的长度为1。

播放音乐不仅需要确定每个音符,还要确定每个音符延长的时间,音符延长的时间是有n的取值大小所确定的。

因此这里就可以调用子函数的形式方便的实现。

具体代码参见:function qinpu(a,b)function dakai_Callback(hObject, eventdata, handles)2.6播放歌曲,视频模块本功能的实现是通过push button键来实现的。

界面如图12所示:图12 播放歌曲视频模块通过按下播放歌曲键或者播放视频键就可以选择播放的文件,界面如图13所示:按打开按钮就可以播放音乐或视频。

图13 播放视频视频时首先对文件的名字和路径进行提起,直接对文件的播放,用的是matlab自带的函数implay()。

音乐的则是首先对文件的名字和路径进行提起,得到名字和路径后就对该文件进行采样,使其离散化。

最后实现对文件的播放。

这里不仅可以对音乐的播放,还可以对音乐的暂停,复位和停止。

分别用到matlab自带的函数:播放play(),暂停pause(),复位resume()和停止stop()。

具体代码参见:function shipin_Callback(hObject, eventdata, handles)function changge_Callback(hObject, eventdata, handles)2.7多键盘输入后统一播放模块本功能通过radio button键实现的键盘输入的存储,当该建被选中时,则会不断的扫描键盘是否有键盘按下,并对按下键进行存储,直到该键没有被选中为止,同时设置一个push button键对存储的信息进行播放,播放完成后自动清除存储的内容,以便下一次存储。

界面如图14所示:图14 多键盘输入后播放该功能实现先对键盘输入内容进行存储,当输入完成后就可以按播放键对刚才的存储内容进行播放,播放完成后对存储的内容进行清空。

实现对键盘的输入内容进行存储,并把存储的值整合到数组y内,push button键是对上述存储的信息进行读取,识别并播放。

具体代码参见:function jianc_KeyPressFcn(hObject, eventdata, handles)function bf_Callback(hObject, eventdata, handles)2.8画图模块通过axse控件实现绘图,绘出播放每个音阶的波形,并把画出的波形显示到axse 上,界面如图15所示:图15 音阶的波形该模块的功能是根据播放每一个音符的数组画出每一个音符的波形,并把其显示在界面上。

具体代码参见:function axes1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)3 程序总结本程序实现简单的音频处理功能及便捷的图形化交互界面。

具有以下特点与缺陷:1、图形化用户交互界面简洁明了。

右侧放置音频视频播放的各选项控件,且从上到下的排布体现操作步骤;上侧显示音频文件的数据波形。

提示信息丰富,方便操作。

2、程序可扩展性好,方便功能扩展。

未尽功能:(1)没有调节音量大小的按钮,可以优化。

(2)声音播放时,实时的显示播放进度。

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