arduino Tone

用于输出一定频率的pwm,可以让扬声器或者蜂鸣器发声。

tone

发声 void tone(uint8_t _pin, unsigned int frequency, unsigned long duration = 0)

pin 引脚
frequency频率
duration持续时间

noTone

停止发声 void noTone(uint8_t _pin)

设置ledc通道(esp32独有)

void setToneChannel(uint8_t channel = 0) esp32的tone 依赖ledc实现，可以设置使用的ledc通道。

将乐谱翻译为控制时序

1939年在伦敦的国际会议上决定，以小字一组的A为标准音，机械波为440Hz、波长为78cm。

可以看出每组七个白键，5个黑键。如小字一组c到小字二组c,有十二份最小间隔(最小间隔是一个半音关系)。

自然泛音中，频率翻一倍则是弦长一半分段振动，我们以二倍一个八度。也就是二倍频率关系对于这十二份间隔。我们为了方便转调，将每份间隔均等划分，也就是十二平均律的做法。也就是将二倍划分开十二次根号得到最小间隔。

那一个半音关系就是十二次根号下2，同时这里有了标准音 440Hz，根据音的距离，乘除对应个数量的半音关系倍数（十二次根号下2）即可得到对应音的频率。（当然音高较高区域人类听觉会与真实倍数有偏差，较高区域实际调音可能需要依靠经验。）

这里还需要理解音符的时值，我们可以简单的通过音符名称，全音符二分音符四分音符八分音符等等，理解他们直接的时值的倍数。像其他的三连音五连音，以及附点音符可以自行研究。

拍号只是决定以什么音符为一拍，一小节几拍。如4/4 就是4分音符一拍，一小节四拍。2/4则是一小节二拍不能直接影响速度。

有些乐谱有严格速度标记，如♩=60 ，就是一分钟60个四分音符。此外还有速度术语带修饰性的如慢板或者缓慢地或者意大利语对应的含义。

#include <Arduino.h>

const int stdStep = 400;
// 音符之间的间隔， 因为没有连音符号情况下，时值其实是不足完整的节拍时间，不然音会连起来。
const int stepDelay = stdStep / 10;

// 四分音符时值
const int step = 400 - stepDelay;

int twoStep = stdStep * 2 - stepDelay;

const uint8_t pin = 1;

#define C4 262
#define D4 294
#define E4 330
#define F4 349
#define G4 392
#define A4 440
#define B4 494

void setup() {

}


void play(unsigned int frequency, unsigned long duration) {
    noTone(pin);
    tone(pin, frequency, duration);
    delay(duration + stepDelay);
}

void loop() {
    // 11 55 66 5-
    play(C4, step);
    play(C4, step);
    play(G4, step);
    play(G4, step);
    play(A4, step);
    play(A4, step);
    play(G4, twoStep);
    // 44 33 22 1-
    play(F4, step);
    play(F4, step);
    play(E4, step);
    play(E4, step);
    play(D4, step);
    play(D4, step);
    play(C4, twoStep);
    // 55 44 33 2-
    play(G4, step);
    play(G4, step);
    play(F4, step);
    play(F4, step);
    play(E4, step);
    play(E4, step);
    play(D4, twoStep);
    // 55 44 33 2-
    play(G4, step);
    play(G4, step);
    play(F4, step);
    play(F4, step);
    play(E4, step);
    play(E4, step);
    play(D4, twoStep);
    // 11 55 66 5-
    play(C4, step);
    play(C4, step);
    play(G4, step);
    play(G4, step);
    play(A4, step);
    play(A4, step);
    play(G4, twoStep);
    // 44 33 22 1-
    play(F4, step);
    play(F4, step);
    play(E4, step);
    play(E4, step);
    play(D4, step);
    play(D4, step);
    play(C4, twoStep);
    delay(1000);
}

实际使用过程中，可以将时序存入数组。音范围数量有限，可以只存一份频率，用更小范围的数字音名，同时音符时值也是同理，不用存具体延时，而只是音符类型。

关于计算机可以理解的乐谱，通常是MIDI文件，会记录音高力度音色等等信息，不含真正的波形，类似乐谱，所以MIDI音乐不会太占空间。

我们也可以通过解析midi来播放。

Last modified: 17 十一月 2024