東方紅音樂(lè)合成

1、附錄：實(shí)驗(yàn)一：合成東方紅的前四小節(jié)計(jì)算各樂(lè)音的頻率用幅度為1，抽樣頻率為8kHz的正弦信號(hào)表示樂(lè)音用sound函數(shù)播放對(duì)音樂(lè)進(jìn)行修正（諧波、包絡(luò)、升降調(diào)）1、 計(jì)算各樂(lè)音的頻率：東方紅前四小節(jié)的曲譜如下圖：.則通過(guò)比對(duì)下面規(guī)則：可得出頻率依次為：C=523.25；C= 523.25；D= 587.33；G=392；F=349.23；F=349.23；D/2=293.66；G=392 每小節(jié)有兩拍，一拍的時(shí)間是0.5s，因此各樂(lè)音的持續(xù)時(shí)間為：樂(lè)音55621162時(shí)間0.50.250.2510.50.250.2512、 根據(jù)2、3實(shí)驗(yàn)要求：用幅度為1，抽樣頻率為8kHz的正弦信號(hào)表示樂(lè)音；用so

2、und函數(shù)播放。編寫得到如下程序：clear all;clc;close all;T=1/8000;F=349.23;G=392;A=440;B=493.88;C=523.25;D=587.33;E=659.25; mm=C C D G F F D/2 G C C D 2*F D C F F D/2 G C G F E/2 D/2 C/2 C G A G F F D/2 G ;ml=1 0.5 0.5 2 1 0.5 0.5 2 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 1 0.5 0.5 2 1 1 1 0.5 0.5 1 1 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0

3、.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2;l=zeros(1,32);for n=2:32 l(n)=l(n-1)+ml(n-1);endDFH=zeros(1,32/T);for n=1:32; t=0:T:ml(n)/2-T; z=sin(2*pi*mm(n)*t); DFH(1,(l(n)/2/T+1):(l(n)/2/T+ml(n)/2/T)=DFH(1,(l(n)/2/T+1):(l(n)/2/T+ml(n)/2/T)+z;endsound(DFH);plot(DFH);axis(15000,18000,-1.5,1.5)播放的音樂(lè)比較生硬沒(méi)有連續(xù)過(guò)渡感，與自然音樂(lè)差別極大。分析音樂(lè)

4、的頻譜可得到如下圖：整個(gè)時(shí)域的波形圖：部分時(shí)域的波形圖：3、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求4：對(duì)音樂(lè)進(jìn)行修正（諧波、包絡(luò)、升降調(diào)）對(duì)已編寫的程序進(jìn)行完善：升調(diào)：在末尾修改為：DFHh1=resample(DFH,100,106);DFHh2=resample(DFHh1,100,106);DFHh3=resample(DFHh2,100,106); sound(DFHh3);plot(DFHh3);axis(15000,18000,-1.5,1.5);升調(diào)之后，可看到對(duì)頻譜影響不大，只有部分頻率的幅值增加，但是音樂(lè)的整體音調(diào)上升了許多。加入諧波，程序如下：clear all;clc;close all;T=1

5、/8000;F=349.23;G=392;A=440;B=493.88;C=523.25;D=587.33;H=293.66,E=659.25; mm=C C D G F F D/2 G C C D 2*F D C F F D/2 G C G F E/2 D/2 C/2 C G A G F F D/2 G ;ml=1 0.5 0.5 2 1 0.5 0.5 2 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 1 0.5 0.5 2 1 1 1 0.5 0.5 1 1 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2;l=zeros(1,32);

6、for n=2:32 l(n)=l(n-1)+ml(n-1);endDFH=zeros(1,32/T);for n=1:32; t=0:T:ml(n)/2-T; z0=0.8*sin(2*pi*mm(n)*t); z1=0.2*sin(4*pi*mm(n)*t); z2=0.1*sin(8*pi*mm(n)*t); z3=0.05*sin(12*pi*mm(n)*t); z4=0.01*sin(20*pi*mm(n)*t); z=z0+z1+z2+z3+z4;DFH(1,(l(n)/2/T+1):(l(n)/2/T+ml(n)/2/T)=DFH(1,(l(n)/2/T+1):(l(n)/2/T

7、+ml(n)/2/T)+z.*exp(-3*t);endDFHl1=resample(DFH,106,100);sound(DFHl1);plot(DFHl1);axis(15000,18000,-1.5,1.5);加入諧波后，頻譜的波形中各個(gè)音調(diào)較為明顯，且音調(diào)之間都有包絡(luò)，過(guò)渡，合成的音樂(lè)更加柔和有節(jié)奏，貼近自然聲音。部分時(shí)間的波形：這部分頻譜可看到在音調(diào)過(guò)渡上的細(xì)節(jié)，相比未經(jīng)處理的音樂(lè)，更加貼切自然音樂(lè)的頻譜。實(shí)驗(yàn)二、用傅里葉變換分析音樂(lè)Guitar.mat1、載入文件Guitar.mat，分析wave2proc是怎么由realwave得到的。利用load Guitar.mat;載入并用

8、plot函數(shù)將realwave、wave2proc分別畫出，得到以下兩幅圖：源程序如下：clear all;clc;close all;load Guitar.mat;wave=resample(realwave,100,243); w=zeros(1,10);for i=1:10 for k=0:9 w(i)=w(i)+wave(10*k+i); endendw=w/10; wave2=repmat(w,1,10); wave2=resample(wave2,243,100);plot(wave2);xlabel('realwave');figure;plot(wave2pr

9、oc);xlabel('wave2proc');可以看到，wave2proc比realwave的周期性好得多，去掉了非線性諧波和噪聲。在時(shí)域做，從圖上可以看到，realwave的數(shù)據(jù)大約是10個(gè)周期的共243個(gè)數(shù)據(jù)，因此可以用resample函數(shù)對(duì)realwave進(jìn)行重新采樣，將采樣點(diǎn)提高到250個(gè)，那么重采樣后每個(gè)周期有25個(gè)點(diǎn)，將這25個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)相加求平均值后得到一個(gè)周期的值，然后將兩個(gè)圖像重疊顯示比較：源程序畫圖部分改為：clear all;clc;close all;clear;clc;load Guitar.mat;wave=resample(realwave,250,

10、243); w=zeros(1,25);for i=1:25 for k=0:9 w(i)=w(i)+wave(25*k+i); endendw=w/10; wave2=repmat(w,1,10); wave2=resample(wave2,243,250); hold on,plot(wave2,'r'),hold off; hold on,plot(wave2proc); title('comparision')；由圖可知，當(dāng)提高采樣率的時(shí)候，兩種方法畫出的圖吻合得很好。2、分析wave2proc的基波和諧波利用已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的MATLAB中的快速傅里葉變換函數(shù)fft；寫得如下程序：clear all;clc;close all;load Guitar.mat;fs=8000; NFFT = 2nextpow2(length(wave2proc); Y = fft(wave2proc,NFFT)/length(wa