文献综述(音乐发生器)
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高低频音乐信号发生器电路的制作摘要:本文采用项目教学法,在教师的引导和指导下,师生共同把需要完成的项目任务(即高低频音乐信号发生器电路的制作与调试)精心设计成可供学生实际操作的六个步骤,让学生的学习过程一步一步按程序进行,在学习的过程中,让学生掌握专业的学习方法,培养学习兴趣,激发学习热情,提高学习能力,提升专业技能,真正成为职场能手,同时也提升教师的专业素质。
关键词:高低频信号发生器安装调试检测前言在数字电路中,多谐振荡器广泛用作信号源,将多谐振荡器与其它单元电路组合,可做成许多实用电路和趣味电路。
因此本课题主要研究多谐振荡器的制作与分析。
高低频音乐信号发生器电路由多谐振荡器与音频振荡电路两个比较典型的单元电路组成,是一项综合性的实训内容。
该电路集声光于一体,趣味性强,又贴近学生生活实际,而且成功率高,能极大地激发学生的学习兴趣。
坚持“教、学、做、产、研”的职业教育发展方向,通过自主学习,采用“项目教学法”,以学生为主,教师为辅,根据职业学校电子专业学生普遍存在理论知识差、理解力低、动手能力强这一特点,采用创设情景、兴趣导入;项目展示、动手实践;评价考核、总结提高的教学思路,让学生先“会”后“懂”,先感性后理性,真正让学生动起来,达到理论与实践双方面的提高,培养学生分析问题、解决问题的能力,为学生的将来的发展做充分的准备。
一、创设情境兴趣导入1.1在优美的音乐声中让学生欣赏:轮流闪烁的装饰灯、会变光变音的救护车三幅形象、生动、逼真的flash动画,从中引导学生关注这些实例灯光和声音变化,让学生理解振荡的概念及了解振荡电路在实际生活中的应用。
1.2电路实物展示并进行功能演示。
展示轮流闪烁的三组彩灯电路和高低频音乐信号发生器电路并进行演示,在演示的过程中让学生知道振荡电路的作用及本次实训课的训练项目——高低频音乐信号发生器电路的制作。
通过电子作品的展示,进一步吸引学生的眼球,激发学生的学习兴趣和动手做的欲望,使学生尽快进入学习的状态,为项目制作做好充分的准备。
音乐特斯拉原理音乐特斯拉原理是指通过特斯拉线圈和电磁场的相互作用,使得音乐信号能够以一种独特的方式传输和表现。
这一原理的提出,为音乐和科技的结合带来了全新的可能性,也为音乐表演和演出增添了更多的创意和想象空间。
特斯拉线圈是由尼古拉·特斯拉发明的一种能够产生高频电场的电磁装置。
它的工作原理是利用电磁感应的原理,通过变压器的作用产生高压高频的电场。
而音乐特斯拉原理则是将音乐信号输入到特斯拉线圈中,通过电磁场的作用,使得音乐信号能够以一种视觉化的方式呈现出来。
在音乐特斯拉原理的应用中,通常会使用特斯拉线圈和音乐信号发生器相结合的方式。
音乐信号发生器可以产生各种不同频率和振幅的音频信号,而特斯拉线圈则可以将这些信号转化为电磁场。
当音乐信号输入到特斯拉线圈中时,就会产生出一种独特的电磁场效果,这种效果可以以一种闪烁、跳跃甚至是旋转的方式呈现出来。
通过音乐特斯拉原理,人们可以在演出或者音乐会上看到一些令人惊叹的视觉效果。
比如,在一些现场演出中,艺人们会将特斯拉线圈放置在舞台上,当音乐信号输入到特斯拉线圈中时,就会产生出一种电磁场的效果,这种效果可以随着音乐的节奏和旋律而产生出各种不同的变化,给观众带来一种身临其境的视觉体验。
除了在现场演出中的应用,音乐特斯拉原理也可以在一些艺术作品中得到体现。
一些艺术家会利用特斯拉线圈和音乐信号发生器来创作一些艺术装置或者装置艺术作品,通过电磁场的效果来呈现出一些独特的音乐艺术效果。
总的来说,音乐特斯拉原理为音乐和科技的结合提供了新的可能性,它不仅可以为音乐表演和演出增添更多的创意和想象空间,也可以为艺术创作带来更多的可能性。
随着科技的不断发展和进步,相信音乐特斯拉原理将会在未来得到更广泛的应用和发展。
信息技术在幼儿园音乐活动的运用文献综述随着现代科技的不断进步,信息技术已经成为了不可或缺的一部分,对于幼儿园教育也是如此。
信息技术的运用不仅可以丰富教学活动内容,同时也可以提高孩子们学习的兴趣。
本文主要从信息技术在幼儿园音乐活动中的运用出发,进行了文献综述。
一、信息技术在幼儿园音乐活动中的现状在幼儿园音乐活动中,信息技术已经逐渐被广泛应用。
在许多幼儿园中,透过各种电子设备如电脑、科技工具,对于幼儿进行音乐教育。
例如,利用iPAD、智能手机及平板电脑等电子设备,可以为孩子们提供丰富多彩的音乐应用程序,和音乐游戏。
此外,还可以通过投影仪等电子设备,为孩子展示与故事、脱口秀相结合的音乐活动等。
在音乐教学中使用电子设备,可以给学生带来更具多样性的学习内容。
同时,也可以培养孩子们的学习兴趣和好奇心。
二、信息技术在幼儿园音乐活动中的优势1. 提高音乐活动的互动性幼儿园音乐活动通常都需要孩子们参与其中才能达到最好的效果。
在信息技术的帮助下,音乐活动的参与性可以得到很大的提高,利用电脑及数码投影可以把整个音乐活动呈现出来,孩子们可以看到音乐的内容,然后根据音乐内容跟着节奏挥舞自己的小手,可以自行调节音乐的播放速度,还可以在活动过程中问答互动,进一步增强孩子们的参与意识,让孩子们更加热爱学习和音乐。
2.增加音乐教学的情感互动性幼儿园音乐教师应该注重教学过程中的情感交流。
而音乐技术在其中发挥了很重要的作用,利用音乐技术教学不仅可以营造出氛围,促进情感形成,还可以从非学习氛围中创造出具有学习意义的音乐氛围,孩子们可以在舒适愉悦的环境中学习,音乐科技就成为实现这样一个目标的有力工具。
3.提高音乐教学的灵活性幼儿园音乐教育通常会涉及到教师需要快速的变换,这是传统教育所无法克服的问题。
而音乐科技可以帮助教师快速高效地处理变能问题——即在教学过程中利用音乐软件和数码投影快速变换教学内容,让孩子们能够更加灵活地参与音乐教学活动。
录音艺术毕业论文文献综述摘要:随着科技的进步和数字化时代的到来,录音艺术在音乐、电影、电视等领域中发挥着重要的作用。
本文将从录音艺术的发展历程、技术应用以及对社会文化的影响等方面进行综述,旨在深入了解录音艺术的研究现状和趋势,为相关领域的学术研究和实践提供参考。
1. 录音艺术的发展历程在19世纪末20世纪初的机械录音时代,出现了著名的早期录音设备,如爱迪生的蓝色细腿磁带录音机。
随着电气录音技术的出现,录音艺术进入了电气录音时代。
20世纪中叶,数字录音技术的引入开创了数字录音时代,极大地推动了录音艺术的发展。
2. 录音艺术的技术应用2.1 音乐领域录音艺术在音乐创作、录音棚录制和音响现场表演等方面发挥着重要作用。
音乐录音技术的不断创新为音乐创作提供了更多的可能性,使音乐制作的过程更加灵活和高效。
录音棚录制技术的改进使得音乐制作的质量得到提升,音乐家和制作人可以更好地表达他们的艺术意图。
音响现场表演录音技术的应用,使得观众在音乐会或演唱会上能够获得更好的听觉体验。
2.2 电影领域录音艺术对电影的音效设计和后期制作起着重要的作用。
通过录音艺术的技术手段和创新,音效设计师可以为电影创造出各种生动的音效效果,增强电影的可视化效果和观影体验。
在电影的后期制作过程中,录音艺术技术的运用可以对配乐、配音和音效进行编辑和调整,以实现良好的声音效果。
2.3 电视领域录音艺术对电视节目的录制和制作也发挥着重要作用。
在电视节目制作过程中,录音艺术技术的应用可以提高音频的清晰度和声音效果,使得观众能够更好地欣赏电视节目的内容。
此外,录音艺术还可以为电视节目提供多声道混音和立体声效果,增强电视节目的艺术感染力和沉浸感。
3. 录音艺术对社会文化的影响录音艺术作为一种文化创造力量,对社会文化具有重要影响。
首先,它为音乐、电影、电视等文艺创作提供了先进的录音技术和艺术手段,推动了文艺创作的发展。
其次,录音艺术在世界范围内促进了不同文化间的交流与融合,为全球音乐及电影产业的发展提供了动力。
音乐研究综述(1) -一直以来,音乐研究的重心都集中在地区。
发端于本世纪50年代的近现代音乐研究,即是始于地区的,这从50年代中后期进行的几项对音乐的搜集、整理工作均可以反映出来,例如:50年代以音乐史学家杨荫浏等学者组成的音乐普查小组,对地区的民间音乐进行了普查,其中对**地区的音乐等作了调查,并与以文字、记谱方式和音乐等的调查结果一起登载于《音乐普查报告附录之一音乐》中;其后,相继有《**艺术集》、《**音乐介绍》等不同地区音乐资料问世(注:《音乐普查报告附录之一音乐》民族音乐研究所编,该所1958年油印,音乐1960年出版《**艺术集》舞蹈艺术研究会1957年油印《**音乐介绍》**市文联编,1958年油印).自70年代中后期,中断了20余年的音乐的收集和整理又重新复苏和兴起(仍主要集中于对地区音乐的研究)。
音乐学院研究者陈大灿等开展对及其临近地区音乐的录音录像工作;**音乐学院部分师生对武当山音乐的收集整理;音乐学院等音乐院校的一些学者,分别对白云观、**太清宫、青城山等宫观的音乐进行的收集整理等.此外,中文大学音乐资料馆先后与文化促进中心、圆玄学院和《人民音乐》编辑部等联合,分别于1983年和1989年在了“国际科仪及音乐研讨会”和“第一届科仪音乐研讨会”;1990年艺术研究院、协会等单位在白云观了音乐学术研讨会;1991年圆玄学院、人民音乐、《音乐研究》编辑部和**音乐学院在联合了“第二届科仪音乐研讨会”。
这一切促使以收集整理为基础的对音乐进行深入研究的局面正式(注:参见曹本冶、史**《科仪音乐研究现状与展望》载《音乐研究》1991(4),页65~66). 以上所述的**项研究成果反映出当今学术界对地区音乐的研究已取得了令人鼓舞的成果。
少数民族地区的音乐与地区的音乐不尽相同,它往往是本民族固有文化与传统文化交融的产物,既蕴涵着本民族固有文化特质,也不乏传统文化风貌,内涵甚为丰富,颇具学术研究价值。
电子琴音源发生器的工作原理电子琴是一种流行的音乐乐器,它使用电子技术产生音频信号。
其中最重要的组件之一是音源发生器,它负责产生不同音调和音色的声音。
本文将介绍电子琴音源发生器的工作原理。
一、数字合成音源发生器数字合成音源发生器是电子琴音源发生器中最常见的类型。
它通过数字信号处理器(DSP)处理数字音频信号来产生声音。
以下是数字合成音源发生器的工作原理:1. 振荡器:数字合成音源发生器中的振荡器负责产生基准频率。
它使用一个精确的时钟信号,并根据所选的音调和音高来生成相应的频率。
2. 波形发生器:波形发生器将基准频率转换为特定波形的音频信号。
常见的波形类型包括正弦波、方波、三角波和锯齿波。
通过调整波形的特性,可以获得不同的音色。
3. 音频处理:数字合成音源发生器中的音频处理模块负责调整音色和声音效果。
它可以通过添加混响、合唱、合成滤波器等效果,使音色更加丰富多样。
4. 声音控制:音源发生器还包含一些控制模块,用于调节音量、音调和音色。
这些控制可以通过面板上的旋钮、按钮或者MIDI接口进行调节。
二、模拟合成音源发生器与数字合成音源发生器不同,模拟合成音源发生器使用模拟电路来产生声音。
它通过操作信号的振幅、频率和波形来实现不同的音调和音色。
以下是模拟合成音源发生器的工作原理:1. 振荡器:模拟合成音源发生器使用振荡器产生基准频率。
振荡器可以采用电容、电感或者晶体管等元件构成,根据其工作方式可分为RC振荡器、LC振荡器和VCO(电压控制振荡器)。
2. 滤波器:滤波器用于调整音色和过滤不需要的频率分量。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
通过调节滤波器的参数,可以改变音色的明亮度和柔和度。
3. 放大器:放大器用于增强音频信号的振幅,使其达到合适的音量。
放大器可以通过调节增益来控制音量的大小。
4. 控制电路:模拟合成音源发生器中的控制电路负责接收用户输入的音调和音色信息,并将其转换为相应的控制信号。
专业课程设计报告书课程名称:微机原理与接口技术设计名称:音乐发生器学生姓名:专业:班别:学号:指导老师:日期:2016 年06 月28 日目录1. 项目概述 (1)2. 设计要求 (1)3. 系统设计 (2)4. 硬件设计 (3)4.1电路图 (3)4.2元件清单 (3)5. 软件设计 (4)5.1程序流程图 (4)(1)主程序流程图 (4)5.2程序清单 (5)程序调试 (9)6. 小结 (10)参考文献 (10)1. 项目概述汇编语言是计算机能够提供给用户使用的最快而有效的语言,也是能够利用计算机所有特性并能直接控制硬件的唯一语言。
借助于汇编程序,计算机本身可以自动地把汇编源程序翻译成用机器语言表示的目的程序,从而实现了程序设计工作的部分自动化。
掌握一些程序设计的基本方法,要指导主程序,子程序以及推栈段的使用,了解通用发声程序。
了解与掌握定时、计数、音乐、频率、时间之间的关系,学会用发声程序的设计方法,学会用汇编语言编辑音乐程序。
2. 设计要求(1)需要的基本知识与技能。
具备汇编语言设计、编写、调试和运行程序的方法和技巧。
在PC机上运行汇编程序需要经过以下几个阶段:编辑源程序。
利用文本编辑工具编辑源程序,生成一个汇编语言的纯文本文件。
文件的扩展名为.ASM汇编源程序。
用汇编器汇编源程序生成目标代码文件,目标代码文件的扩展名是.OBJ,汇编器还可以生成列表文件和交叉参考文件。
汇编器相当于高级语言中的编译器。
汇编语言按照汇编语言的语法检查源程序,如果源程序语法有错误,汇编器就不生成目标代码文件,这时,必须重新编辑源程序,修改语法错误。
当发现源程序有的行含有不确定因素,汇编器会给出警告信,但按却省处理方法生成目标代码文件。
此时,可以重新编辑源程序,消去不确定因素。
连接目标程序。
利用连接器连接目标代码程序和库函数代码生成可执行程序文件。
一般单个模块的连接可以顺利地生成可执行程序文件。
当多个模块连接,或者库函数连接时,如果在目标代码中找不到所需的连接信息,连接器就会发生错误提示信息,而不是生成可执行文件。
文献综述电子信息工程简易函数信号发生器文献综述摘要:函数信号发生器在我们的生活生产中的应用很广泛也很重要,所以函数信号发生器的设计研究成为了人们的关注。
近些年来,由于电子设计自动化的技术飞速发展,给函数信号发生器的设计提供了很大的方便。
本文主要介绍了函数信号发生器的基本概念,国内外函数信号发生器的现状,函数信号发生器的分类和函数信号发生器的设计状况。
关键词:函数信号发生器; FPGA, DAC,DDS一、引言波形发生器即通常所说的信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于通信,雷达,测控,电子对抗以及现代化仪器仪表等领域,是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备,和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本也是应用最广泛的电子仪器之一,几乎所有电参量的测量都要用到波形发生器[1]。
随着现代电子技术的飞速发展,现代电子测量工作对波形发生器的性能提出了更高的要求,不仅要求能产生正弦波、方波等标准波形,还能根据需要产生任意波形,且操作方便,输出波形质量好,输出频率范围宽,输出频率稳定度、准确度及分辨率高,频率转换速度快且频率转换时输出波形相位连续等。
可见,为适应现代电子技术的不断发展和市场需求,研究制作高性能的任意波形发生器(简称AWG)十分有必要,而且意义重大。
一般传统的信号发生器都采用谐振法,即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡,获得所需频率。
这种信号发生器虽然具有输出信号频率范围宽,结构简单等优点,但输出波形单一,不能产生任意波形,且频率稳定度和准确度较差,频率稳定度一般劣于10-5分,频率准确度一般在0.5%以下,对于作为精密测量用的信号发生器,其频率稳定度一般要求达到10-6-10-7。
因此传统的信号发生器己经越来越不能满足现代电子测量的需要,正逐步退出历史舞台[2]。
而基于频率合成技术制成的信号发生器,由于可以获得很高的频率稳定度和精确度,因此发展非常迅速,尤其是最近随着现代电子技术的不断发展,其应用更是有了质的飞跃。
实验报告实验名称:[蜂鸣器音乐发生器实验]姓名: —学号:指导教师:实验时间:[2013年6月15日]信息与通信工程学院1实验要求用所学知识和编程技巧,编写一段程序,实现用蜂鸣器演奏一首歌曲。
按下(sw2)按键,蜂鸣器唱出一首歌,歌曲可以自己选择,主要是通过不同的频率来实现不同的音调。
2实验原理2.1蜂鸣器类型蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
1、压电式蜂鸣器主要由多谐振荡、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。
当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
2、电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。
接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场。
振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。
实验箱上蜂鸣器驱动原理:通过FPGA勺143管脚驱动蜂鸣器发声,不同的频率使蜂鸣器发出不同的音调。
2.2音乐歌曲元素一首歌曲由音调和节拍两个主要的元素组成。
对于蜂鸣器来说,频率的高低决定了音调的高低。
所有不同频率的信号都是从同一个基准频率分频得来的。
由于音阶频率多为非整数,而分频系数又不能为小数,故必须将计算得到的分频数四舍五入取整。
若基准频率过低,则由于分频比太小,四舍五入取证后的误差较大。
若基准频率过高,虽然误差变小,但分频数将变大。
实际的设计在尽量减小频率误差的前提下去合适的基准频率。
给蜂鸣器输入相应的频率,可以使其发出表中所示的低音、中音、高音的do~xi的声音。
将其按照音乐演奏的规律组合,便可以得到所需要的乐曲。
2.3任务原理2.3.1音调的控制频率的高低决定了音调的高低。
音乐的十二平均率规定;每两个8度音之间的频率相差1倍。
在两个8度音之间,又可分为12个半音,每两个半音的频率比为122。
另外,音名A的频率为440Hz,音名B到C直接、E到F之间为半音,其余为全音。
学前音乐教育文献综述学前教育是一种将儿童教育和社会服务相结合的教育模式,它的宗旨是为儿童的健康身心发展提供一个良好的环境并发挥重要作用。
近年来,随着技术的迅速发展以及对儿童活动的关注,学前音乐教育活动已经被广泛使用。
本文旨在综述通过搜索国内外学术期刊和文献数据库,研究学前音乐教育的最新研究状况,为我国改善学前音乐教育活动提供参考。
第一部分介绍了学前音乐教育的概念和内容,以及学前音乐教育的视角。
学前音乐教育是一种系统性的儿童美育项目,通过音乐实践和探究,培养儿童具有创造性的思维、审美能力和社交能力,以建立儿童社会适应能力。
第二部分介绍了影响学前音乐教育活动的因素。
文献综述表明,因素有学前教育环境、学前教师和家长的参与度、音乐老师的学习经验、音乐教育的资源投入以及音乐教育的设备水平等,这些因素都会影响学前音乐教育的效果。
第三部分介绍了学前音乐教育的发展趋势。
文献综述表明,学前音乐教育的发展趋势主要集中在以下几个方面:一是以孩子为中心,重视孩子的自主发展能力;二是探索新教育模式,重视孩子感受音乐;三是融合心理学与艺术学,强调完整的心理及情感发展;四是关注社会文化环境,更多地引进有趣的音乐活动;五是重视教师的素质,加强教师的音乐理论知识和实践技能。
最后,本文综述了学前音乐教育的文献,从概念、因素和发展趋势三个方面总结提炼出学前音乐教育的主流研究趋势,并对我国改善学前音乐教育活动提出了相应的建议:首先,应建立严格的学前音乐教育标准;其次,建议建立多元音乐教育体系和新型音乐教育模式;第三,建议加强音乐素质教育,加大对音乐教育的投入;最后,加强对学前教师的培训,以提高学前音乐教育的教学质量。
本文通过综述学前音乐教育活动的文献,探究了学前音乐教育的发展趋势,为提高学前音乐教育活动的教学质量提出了一些科学的建议,可以为我国改善学前音乐教育活动提供参考。
附件1:文献综述
音乐发生器的综述
专业班级:电子本064 姓名:裘谊学号:06011687
摘要:音乐发生器目前广泛用于电子音乐贺卡、电子玩具、电子钟、电子门铃、家用电器等场合。
由于其制作和修改方便,成本低,音乐丰满,所以市场需求量很大,因此,世界许多国家的厂商都不断地在发展并推出新的型号,每年都要更新换代。
本文先对音乐发生器的相关内容进行了概述,随后总结了几种音乐发生器基本电路控制系统的设计。
关键词:音乐发生器;单片机;CPLD
1音乐发生器的概述
1.1音乐发生器的由来
早在中世纪的欧洲,17世纪的钟楼经过调音,就可以发出有规律的声响了。
1796年,瑞士的一名种表匠发明了世界上最古老的音乐盒。
18世纪末设计的八音是以钟声、电铃为音源,演奏比较单调的音乐,后来经过各种各样的改良,出现了圆桶八音,手动八音、人形自动八音等。
中国第一台拥有知识产权的八音琴在中国宁波诞生。
目前全世界只有3个国家的八音琴是拥有专利权的,中国是其中之一。
这些都是最原始的机械音乐发生器。
随着可编程器件技术及电子系统设计的发展,各种电子的音乐发生器油然而生,比如我们常见的生日贺卡,打开时会有一段祝你生日快乐的音乐。
1.2音乐发生器的定义
音乐可以解释为一系列对于有声、无声具有时间性的组织,并含有不同音阶的节奏、旋律及和声。
音乐发生器就是能够产生一段给定音乐的设备。
1.3音乐发生器的发生机理
音乐是声源振动在弹性介质(如空气)中的传播,一首音乐包括了2个主要因素:组成音乐的每个音符的发音频率及其持续的时间。
音调的高低用简符来表示,如1Do,2Re,3Mi,音调的持续时间长短用节拍数表示,如1/4拍、2/4拍、3/4拍信号的频率按照音乐乐谱中简符对应的频率输出,并按节拍数持续一定时间,从而产生频率随时间变化而变化的音乐信号,输出的音乐信号通过电声转换发声器,如陶瓷片发声器、电磁喇叭等来发声,从而产生一首完整流畅的音乐[3]。
1.4音乐发生器的发展趋势
当前的音乐发生器发展趋势是不断的采用先进技术,取得更多、更好的音色。
如扩展容量,包括扩展槽口,增加最大发音数目,增大存贮量等;使功能多样化,如一台音乐发生器可以同时发二种、四种甚至几种音色,即一台当作几台使用;扩展功能,例如有的音乐发生器有“跟随”功能,即经预置,每一个音后可以跟随一个二度或三度音,“重叠”功能,轻奏或重奏时可以发不同音调或音色,可录音断电保留功能;另外,音乐发生器还向轻便、使用操作方便等方向发展[4]。
2音乐发生器控制电路的设计方法
音乐发生器的基本电路由乐谱和节拍发生器、频率预置数查找表、音调发生器和基准时钟、功放和扬声器构成。
2.1基于单片机的音乐发生器设计
用无中断功能,计数器只有8位的PIC系列基础级单片机(PIC16C5X)实现音乐。
方法根据音乐发声原理,利用PIC单片机的数据运算和处理功能,查表方式建立灵活通用的音乐程序。
通过单片机软件编程使单片机I/O口电平依乐谱简符对应的频率呈周期性变化。
通过电声转换发声器(如陶瓷片发声器、电磁喇叭等)发声(其持续时间由节拍数决定),产生音乐。
缺点是功能欠缺,没有中断功能,计数器只有8位[2]。
VCC
图1 基于单片机的音乐发生器电路图
2.2基于CPLD的音乐发生器设计
可编程逻辑器件PLD( Programmable Logic De2vice)是在20世纪70年代研制出的一种新型专用集成电路芯片。
PLD 的逻辑功能是由用户通过对器件的编程来设定的,其集成度很高,足以满足一般数字系统的需要。
CPLD 是复杂可编程逻辑器件,规模比较大,适合于时序、组合等逻辑电路应用。
由于CPLD 在计数器、编码器、数据变换、总线控制和存储器控制等方面具有独特的优势,因而得到广泛的应用。
采用CPLD 器件作为音乐发生器的核心
器件,不仅成本低、体积小,而且对器件的功能修改方便,只需要修改程序,下载到器件中就可以改变音乐。
如图2所示,该音乐发生器的硬件电路由电源电路、晶振电路、CPLD 器件、滤波整形电路及发声喇叭组成[1]。
图2 基于CPLD的音乐发生器系统框图
基于EDA技术,以QuartusⅡ为软件开发工具,采用VHDL语言,实现MIDI 音乐发生器芯片的设计。
该芯片配上必要的外围电路,可以发出美妙的MIDI音乐。
关键是要准确地产生音乐中各音符所对应的频率信号,并根据乐曲要求按节拍输出为了减少系统复杂性,设计根据可变的模值计数器的原理,按照乐曲要求定时改变计数器的预置数,即可产生乐曲所需要的频率信号。
组成音乐芯片的各模块如下图,音乐编码器模块包括节拍控制电路和音符产生电路。
节拍控制电路以乐曲中最短音符的节拍为基准,产生乐曲所需要的全部节拍。
音符产生电路采用查找表形式。
在节拍控制产生电路的节拍信号作用下,按乐曲中音符持续时间的长短输出相应音符名称。
音调发生器模块包括预置数产生电路和频率发生器。
预置数产生电路设计采用查找表形式,按照音符的频率要求产生相应的预置数。
频率发生器由可变模值计数器实现。
彩灯闪烁控制电路主要是控制灯的亮和灭,此电路输出高低电平信号,就可以直接驱动发光二极管,灯的亮灭按照音乐的节奏闪烁,闪烁效果可以给人以美感[7]。
音调发生器
图3 CPLD芯片内部原理框图
3总结
通过对实现音乐发生器电路系统的2种主要方法的分析比对,并简单总结如下。
1、CPLD是新型的可编程逻辑器件。
其最大优点为集程度高、工作速度快、价格低廉,以及其更广的兼容性、更高的性价比、更方便的开发手段和更快的上市节奏。
CPLD 器件的应用已经成为电子技术人员不可缺少的必要技能。
2、采用单片机控制的电子音乐发生器也有其独特的优点:电路设计简单、系统体积小、成本低;音乐中的音调和节拍准确;同时还能根据用户的要求存放喜欢的歌曲,有较大的灵活性和趣味性。
3、FPGA有大量软核,可以方便进行二次开发FPGA甚至包含单片机和DSP软核,并且IO数仅受FPGA自身IO限制,所以,FPGA又是单片机和DSP的超集,也就是说,单片机和DSP能实现的功能,FPGA一般都能实现。
鉴于本次设计的需要,我觉得采用FPGA设计音乐播放控制电路比较合适,效果会更好。
总而言之,在以后的设计中能够综合他们的各自的特点来为设计锦上添花,针对性的吸取它们在某方面的精华,避开冲突。
系统设计简单,程序简洁易懂,能够满足各种场合需求并且具有很强实用性的音乐播放控制电路系统与实现方案一直是我们努力的方向,能流畅播放美妙的乐曲是研究该课题的不变目标。
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