如何用MATLAB編寫簡單的音樂程序

有人說：MATLAB除了生孩子，其他的都會。
那能用它來創造音樂嗎？
答案是 可以的
首先我們要知道我們所聽到的DO RE MI，是怎麼產生的？之間的不同是什麼？
音樂作爲“波”的一種，自然可以用正弦波的疊加來模擬，不同的頻率可以發出不同頻率的音符，所以我們只要用MATLAB生成一系列的正弦函數，再加上MATLAB自帶的**sound()**函數即可。
音樂主要由音調和節拍組成，所以音樂函數需要兩個輸入，即音調（tone）和節拍（rythm）
現給出函數模塊：
Fs爲採樣頻率，一般默認8192Hz，也就是一秒鐘採樣次數；
linspace(a,b,c)函數用於均勻產生b個a到c之間數組；
freqs的數組爲不同音色對應的頻率，簡單起見只列出常用的；
注意：播放頻率應該與採樣頻率保持一致！！！

function y = gen_wave( tone, rythm )
%UNTITLED2 音樂函數 對應music2
%   音調 拍
    Fs = 8192;
    freqs = [523, 587, 659, 698, 783, 880, 988];
    x = linspace(0, 2 * pi * rythm, floor(Fs * rythm));
    y = sin(freqs(tone) * x);
end

新建主函數執行如下代碼即可發出DO音。

Fs = 8192; 
y=[];
y = gen_wave(1,1);
sound(y,Fs);

執行完成後用**plot()**函數可以畫出聲音圖像，如下圖

可以看見非常的密集，局部放大之後是：

首先可以看出放大之後，值是不連續的，然後聲音一直是不變的，這和我們實際上是不太相符的，鋼琴的音應該是剛按下的時候最大，後面隨着時間變化，聲音逐漸衰退，所以我們在y的後面乘上一個函數，使之衰減，代碼如下：

function y = gen_wave( tone, rythm )

%   音調 拍
    Fs = 8192;
    freqs = [523, 587, 659, 698, 783, 880, 988];
    x = linspace(0, 2 * pi * rythm, floor(Fs * rythm));
   y = sin(freqs(tone) * x) .*(1- x/(rythm * 2 *pi));
    
end

重新運行DO音，並畫出圖像得：

放大局部

可以看出這個是振盪衰減的，當然也可以乘上一個指數衰減的函數，這樣的得到的聲音會更加真實。
接着我們可以找一首完整音樂的樂譜，比如《小星星》

根據簡譜我們可以生成這首歌曲的音樂代表數組，代碼如下：

Fs = 8192;
y=[];
music = [1,1,5,5,6,6,5,...
         4,4,3,3,2,2,1,...
         5,5,4,4,3,3,2,...
         5,5,4,4,3,3,2,...
         1,1,5,5,6,6,5,...
         4,4,3,3,2,2,1];
music_length = length(music(:));

y1 = gen_wave(1,1);
y2 = gen_wave(2,1);
y3 = gen_wave(3,1);
y4 = gen_wave(4,1);
y5 = gen_wave(5,1);
y6 = gen_wave(6,1);
y7 = gen_wave(7,1);

for i = 1:1:music_length
    if music(i) == 1
        y=[y,y1];
        
    elseif music(i) == 2
        y=[y,y2];
        
    elseif music(i) == 3
        y=[y,y3];
        
    elseif music(i) == 4
        y=[y,y4];
        
    elseif music(i) == 5
        y=[y,y5];
        
    elseif music(i) == 6
        y=[y,y6];
        
    elseif music(i) == 7
        y=[y,y7];    
    end
end

sound(y, Fs);

通過遍歷音樂數組，執行子程序，我們可以生成其音階數組，再用sound()播放即可。

如果感覺有用的話，點個贊吧，O(∩_∩)O哈哈~