一種基于Arduino平臺的數字音符實時顯示設計分析

呂博

(寶雞文理學院 音樂學院,寶雞 721013)

0 引言

隨著現代科技的進步，人們的學習和工作變得更加智能化，現代信息技術逐漸代替了人們基本的人工勞動，很多行業也開始借助計算機來進行工作[1]。本文分析的數字音符主要是利用單片機技術，讓高低音調音頻可以在顯示屏上以音樂簡譜的方式展示出來，這樣可以更好人工代替“翻譯”，從而幫助音樂愛好者學習，有助于地方音樂的數字化記錄。本文將用到具有Arduino的設備作為開發板，以及LCD顯示器、音頻傳感器等[2-3]。Arduino就像C語言、java所處的Processing/Wiring開發環境。

1 數字音符實現的原理

Arduino是建立在Simple I/O平臺上開放原始代碼，它的功能比較豐富，使用比較方面，價格低廉，所以在電子系統、互動功能開發方面使用比較廣泛。該開發并平臺是以ArduinoUNO為控制核心平臺，它具有以數組形式的節拍數據、樂曲音高等數據，可以與外圍設備接口連接實現通信，從而實現音樂播放[4-5]。音符簡譜顯示包括字母簡譜、數字簡譜兩種，而本文主要分析的是數字簡譜，每種頻率都有自己對應音符。

在聲學中，“樂音”是指發音物體表現有規律的震動產生的固定音頻，如小提琴、鋼琴、西府曲子伴奏樂器二胡、三弦等樂器發出的樂音。從聲學原理中分析樂音的主要特征包括：音色、響度、音調，而音調是不同的樂音基波頻率決定，通常使用音符進行表示，比如：494 Hz這個基波頻率就自己對應的音符[6-7]。利用快速傅里葉對任意一個樂音信號進行變換，可以得到每個頻率變換后基波頻率對應的幅值大小。……