- 2020-11-25
廬州月光，撒在心上，月下的你不複當年模樣。太多的傷，難述衷腸，歎一句當時隻道是尋常 。
– 許嵩《廬州月》
一、開發環境
- 1.1、軟體環境
- RT-Thread Studio: V1.1.5
- RT-Thread版本：V4.0.2
- STM32 CubeMX: V6.0.1
- 1.2、硬體環境
- 晶片：STM32H750XBH6
- 開發闆：ART-Pi
- 子產品：無源蜂鳴器
（注：本文是在基于文章《應用 RT-Thread 實作蜂鳴器播放器》來實作的，詳細的實作過程，該篇文章已經非常非常詳細，我就重複了，隻是說說關鍵的地方）
二、一些樂理的基本知識
我們知道，聲音的三要素是：響度、音色、音調。利用這三個要素就可以演奏不同的音樂。
一般說來，蜂鳴器演奏音樂隻能是單音頻率，它不包含相應幅度的諧波頻率，也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。是以蜂鳴器奏樂隻需弄清楚兩個概念即可，也就是“音調”和“節拍”。音調表示一個音符唱多高的頻率，節拍表示一個音符唱多長的時間。十二平均律就規定了每一個音符的标準頻率。
十二平均律，是一種音樂定律方法，将一個純八度平均分成十二等份，每等分稱為半音，是最主要的調音法。十二平均律中各音的頻率： C: 262 Hz、#C: 277 Hz、D: 294 Hz、#D: 311 Hz、E: 330 Hz、F: 349 Hz、#F: 370 Hz、G: 392 Hz、#G: 415 Hz、A: 440 Hz、#A: 466 Hz、B: 494 Hz
下面是兩隻老虎的簡譜
ART-Pi 實作音樂播放器 --播放《天空之城》 ART-Pi 實作音樂播放器 --播放《天空之城》 其中1＝E 表示樂譜的曲調，就是說，“這歌曲唱E調”。那麼 1(do) 的頻率就為 330 HZ，同樣 2 = F，3 = G依次類推。後面 4/4 是用來表示節拍的，它表示樂譜中以四分音符為節拍，每一小結有四拍。比如第二行的第二小節，其中5、6 為一拍，5、4為一拍，3為一拍，1為一拍共四拍。5、6的時值為四分音符的一半，即為八分音符長。
簡譜裡音符下面加一道橫線表示該音減少一半時值，即該音符為半拍；加兩道橫線表示該音在減少一半時值基礎上再減一半時值，即該音符為四分之一拍。附點音符，時值是原音符的長加上這個音長的一半。
那麼一拍到底該唱多長呢？一般說來，如果樂曲沒有特殊說明，一拍的時長大約為400—500ms 。我們以一拍的時長為400ms為例，則當以四分音符為節拍時，四分音符的時長就為400ms，八分音符的時長就為200ms，十六分音符的時長就為100ms
---- 來源《應用 RT-Thread 實作蜂鳴器播放器》
十二平均律給出了“
do re mi fa so la si
”對應的頻率值，也就是說我們通過改變輸出pwm的頻率讓蜂鳴器發出不同頻率的聲調，就能得到譜成樂譜的“
do re mi fa so la si
”，進而實作音樂播放的效果。
三、實作過程
- 3.1、首先要配置ART-Pi的輸出引腳（本執行個體使用的是PH10）為pwm模式，用于控制蜂鳴器發出不同頻率、不同音量。參考文章《使用RT-Thread Studio 實作PWM裝置底層配置 （RT-thread && RT-thread Studio && ART-Pi）》
- 3.2、網上找到天空之城的樂譜。
ART-Pi 實作音樂播放器 --播放《天空之城》 - 3.3、利用
MusicEncode
（對簡譜進行編碼的軟體）來擷取編碼（編碼的具體意義看《應用 RT-Thread 實作蜂鳴器播放器》，這裡就不解釋了）。
根據樂譜點選
1
2
開始轉換
3
ART-Pi 實作音樂播放器 --播放《天空之城》 -
3.4、通過上一步我們得到了編碼，單片機利用這些編碼就能得到要輸出的頻率和停頓時間，也就是能奏響音樂。
直接使用《第 4 節：音樂資料的編碼與解碼》裡面的解碼檔案。
ART-Pi 實作音樂播放器 --播放《天空之城》 - 3.5、将示例中的紅框部分更換成我們利用軟體生成的編碼（也就是那個
3
ART-Pi 實作音樂播放器 --播放《天空之城》 - 3.6、下載下傳到ART-Pi就可以聽到音樂響起。
- 3.7、還怪好聽的，OVER。
四、參考資料
- 《應用 RT-Thread 實作蜂鳴器播放器》