Netduino--播放音樂

聲音如何產生 ?

聲音是音頻振動的效果，音頻的範圍是20Hz到200kHz，

人耳可辨識的範圍約是200Hz到20kHz。喇叭或蜂鳴器可將電器信號轉換成聲音，一般音響電路是以正弦波信號驅動喇叭，以產生悅耳音樂。

在數位電路裡，則是以脈波信號驅動蜂鳴器，產生聲音。

如何讓喇叭發出聲音呢 ?

將電池電源正負極分別接到喇叭的兩端，就會聽到”喀、喀”，那是電流通過線圈產生磁力，與中央帶有磁性的鐵塊產生互斥(或相吸)，帶動黑色的喇叭紙盆前後震動所發出的聲音

如果要發出特定音調(例如低音 Do 頻率是262Hz)，只要利用程式控制某個輸出腳位的輸出電壓不斷的0、1 變化(也就是0V、5V變化)，若變化的頻率與低音Do相同，就可以聽到了。

如何控制輸出腳位產生0、1 變化，讓喇叭發出音調 ?

例如下列程式片段可以控制第9號輸出腳位，產生周期為1000us=1ms=0.001秒的方波(相當於頻率為1 / 0.001=1000Hz)，約等於中音Si。

    static PWM speaker = new PWM(Pins.GPIO_PIN_D9);

    speaker.SetPulse(1000,500);   // (全週期, 半週期)

 

 

實驗線路圖如下

 

程式如下，可以演奏一小段旋律

using System; using System.Threading; using Microsoft.SPOT; using Microsoft.SPOT.Hardware; using SecretLabs.NETMF.Hardware; using SecretLabs.NETMF.Hardware.Netduino; namespace MyMusic {     public class Program     {         static PWM speaker = new PWM(Pins.GPIO_PIN_D9);         static char[] music = "geefddcdefggg geefddceggc ".ToCharArray();  //音樂簡譜         static int[] beats = { 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 0,   //音樂節拍表                                1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 4, 8 };         static int tempo = 300;  //單一拍的時間長度         /// <summary>         /// 控制喇叭發出聲音         /// </summary>         /// <param name="tone">音調半周期時間</param>         /// <param name="duration">聲音長度</param>         static void mTone(int tone, int time)         {   // SetPulse (uint period_ns, unit hightime_ns);             speaker.SetPulse((uint)( tone * 2), (uint) tone);  // (全週期, 半週期)             Thread.Sleep(time);         }         /// <summary>         /// 控制喇叭發出聲音         /// </summary>         /// <param name="note">音調符號</param>         /// <param name="duration">聲音長度</param>         static void mTone(char ch, int time)         {             int tone;             switch (ch) {  //定義聲音PWM的半周期時間(ns)                 case 'c': tone = 1915; break;                 case 'd': tone = 1700; break;                 case 'e': tone = 1519; break;                 case 'f': tone = 1432; break;                 case 'g': tone = 1275; break;                 case 'a': tone = 1136; break;                 case 'b': tone = 1014; break;                 case 'C': tone =  956; break;                 default: tone = 0; break;             }             mTone(tone, time);         }         //播放音樂         public static void Main()         {             while (true)             {                 for (int i=0; i<music.Length; i++)                 {                     mTone(music[i], beats[i] * tempo);                     mTone(0, tempo/10);  //每音符之後斷音一下子                 }             }         }     } }