《乐曲演奏电路》PPT课件.ppt
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1、计算机计算机EDA设计实验教程设计实验教程实验八实验八乐曲演奏电路乐曲演奏电路北航计算机学院 艾明晶10/28/20221内容概要v实验目的实验目的v实验要求实验要求v实验原理实验原理v实验内容实验内容 v实验报告实验报告10/28/20222实验目的n掌握乐曲演奏电路的工作原理。掌握乐曲演奏电路的工作原理。n了解怎样控制音调的高低变化。了解怎样控制音调的高低变化。n了解音长的控制。了解音长的控制。10/28/20223实验要求n设计一个乐曲演奏电路设计一个乐曲演奏电路 能反复演奏附能反复演奏附1中的中的“梁祝梁祝”乐曲片段;乐曲片段;用乐曲演奏启用乐曲演奏启/停按钮控制乐曲演奏的启停按钮控制
2、乐曲演奏的启/停;停;用复位按钮将电路复位到初始状态;用复位按钮将电路复位到初始状态;用用3个七段数码管分别显示高、中、低音的音名。个七段数码管分别显示高、中、低音的音名。n利用利用GW48 SPOC+开发系统实现设计的编程下载开发系统实现设计的编程下载 防抖按钮开关键防抖按钮开关键1和键和键2实现乐曲演奏启实现乐曲演奏启/停和复位;停和复位;7段码显示数码管(共阴级)数码段码显示数码管(共阴级)数码3数码数码1分别显示分别显示 高、中、低音的音名。高、中、低音的音名。10/28/20224实验原理n乐曲演奏电路的原理乐曲演奏电路的原理乐曲的每个音符的频率值(音调)乐曲的每个音符的频率值(音调
3、)持续的时间(音长)持续的时间(音长)n音调的控制音调的控制 频频率率的的高高低低决决定定了了音音调调的的高高低低。音音乐乐的的十十二二平平均均率率规规定定:每每两两个个八八度度音音(如如简简谱谱中中的的中中音音1与与高高音音1)之之间间的的频频率率相相差差一一倍倍。在在两两个个八八度度音音之之间间,又又可可以以分分为为十十二二个个半半音音,每两个半音的频率比为每两个半音的频率比为21/12 1.12246。音音名名A(简简谱谱中中的的低低音音6)的的频频率率为为440Hz,音音名名B到到C之间,之间,E到到F之间为半音,其余为全音。之间为半音,其余为全音。10/28/20225简谱中的音名与
4、频率的关系简谱中的音名与频率的关系 音名音名频频率率H Hz z音名音名频频率率H Hz z音名音名频频率率H Hz z低音1261.6中音1523.3高音11046.5低音2293.7中音2587.3高音21174.7低音3329.6中音3659.3高音31318.5低音4349.2中音4698.5高音41396.9低音5392中音5784高音51568低音6440中音6880高音61760低音7493.9中音7987.8高音71975.510/28/20226本实验中选取本实验中选取6MHz为基准频率。为基准频率。本实验演奏的是梁祝乐曲,该乐曲各音阶频率本实验演奏的是梁祝乐曲,该乐曲各音阶
5、频率及相应的分频系数如下图所示。及相应的分频系数如下图所示。音名音名分分频频系数系数预预置数置数音名音名分分频频系数系数预预置数置数低音391027281中音2511111272低音576538730中音3455211831低音668189565中音5382712556低音7607310310中音6340912974中音1573610647高音128671351610/28/20227为为减减小小输输出出的的偶偶次次谐谐波波分分量量,最最后后输输出出到到扬扬声声器器的的波波形形应应为为对对称称方方波波,在在到到达达扬扬声声器器之之前前,有有一一个个二二分分频频的的分分频频器器。表表8-2中中的
6、的分分频频系系数数就就是是在在从从6MHz频频率率二二分分频频得得到到的的3MHz频频率率基础上计算得出的。基础上计算得出的。分频的方法分频的方法反馈复反馈复0 0法法 加载预置数法加载预置数法 (本实验采用这种方法)(本实验采用这种方法)预置数预置数=计数器最大值分频系数计数器最大值分频系数 =(214 1)分频系数分频系数 =16383 分频系数。分频系数。10/28/20228n音长的控制音长的控制 音符的持续时间须根据乐曲的速度及每个音符的音符的持续时间须根据乐曲的速度及每个音符的节拍数来确定。节拍数来确定。本实验演奏的梁祝片断,最短的音符为四分音符,本实验演奏的梁祝片断,最短的音符为
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