MATLAB乐器（如何用matlab演奏音乐）

近期在家无聊，刷B站视频的时候发现有up上传了matlab制作的音乐，效果很是有趣。顺带吐槽一下，手机端的B站总是推荐莫名其妙的内容，但是通过搜索关键词，你又总能搜到不错的视频，我试了几个教学课程，视频质量都很高。

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代码的简要介绍

函数sound(y, Fs, nBits)，用于把信号数据的矩阵转换成声音，三个参数分别代表输入信号，采样频率和比特率。标准CD格式为44.1k的采样频率，16位量化位数。所以我们一般设置Fs=44100，nBits暂且默认。

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乐理小课堂

函数sound(y, Fs, nBits)中的y作为包含声音信息的主角，理论上我们可以自由发挥得到任何声音。

为方便理解，看下图，从上往下，我们称它为低音，中音和高音部分。（当然这么多可能不够，大家可以通过下表自行添加。）

这里我们把钢琴中的CDEFGAB七个音设置到中音部分的1234567中去。

根据这张图，中音部分的1为sin(2*pi*261.63 *t)，2为sin(2*pi*293.66 *t)。此处t为音长，暂且取0.5s。

于是我们有了如下这个：

简谱来源：http://www.qupu123.com/jipu/p325320.html

但是呢，试运行了下，效果并不是很好，仅仅是机械般地播放出了声音，而且还没有0的停止部分。

下面我简要介绍一下什么是44拍。首先你可以看到下图左上的四分之四，这说明每一个小节都是4拍，就是红色方框内的音符都是4拍。比如 |1 1 1 1|就是4拍。

♩=84这里表示每分钟84拍，那么一拍的时间为60/84约等于0.7143秒。（实际上我把t设置的很小）

那么小白可能就会问了，红框里面有11个数字呀~

实际上，|1 1 1 1|里面的每个数字都是四分之一音符，每四分之一音符为一拍，四个四分之一音符不就四拍了嘛。那|11111111|也是四拍，它是由8个八分之一音符构成的一小节。

这里红色方框内，加起来还是一样的。

更简单的来讲，就是数字底下画一条线，就比不划线快一倍，划两条线就再快一倍，在我们的代码里，是如下的转换关系。

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所以单纯的发出声音是不可取的

于是我们添加0这个休止符的部分，并且增加了八分之一音符和十六分之一音符的部分。

可是即便如此，播放的声音也显得不和谐，于是我们需要引入这三行代码，借此让声音播放更平滑。

mod4 = sin(pi*t/t(end));

mod8 = sin(pi*t_8/t_8(end));

mod16 = sin(pi*t_16/t_16(end));

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让声音更好听一些

经过测试，我修改了2*pi中的2，并且发现这样“调参”效果还好。

那么如此一来，剩下的工作就是严格根据简谱，把音符输入进去就好了。

…………

…………

…………（有想自己尝试动手的同学，可能需要补一下乐理的基础知识）

…………

…………

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播放心做し

这首歌几乎全是八分之一音符，其他的歌曲应该是以四分之一音符居多，大家可以修改源代码中此处的4，通过多次修改找到适合的音色。

码完后加上注释总共161行。

在播放的时候输入clear sound可以停止播放。

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总结

大家可以自行下载简谱，根据简谱的数字，一节一节输入成代码，自行演奏其他歌曲，后台回复matlab乐器关键词可以获得文中的代码。

文章发于公众号：数学建模教程

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