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音乐播放器软件设计

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软件设计

4.1音乐相关知识

在设计之前，我们还需要了解一些音乐的相关知识。在人类还没有产生语言时，就知道利用声音的高低、强弱等来表达自己的思想和感情。声带、琴弦等物体振动时会发出声波，声波通过空气传播进入人耳，人们就听到了声音。声音有噪音和乐音之分，振动有规律的声音是乐音，如人声带发出的歌声、由琴弦发出的琴音等。音乐中所用的声音主要是乐音。乐音听起来有的高，有的低，这就叫音高。音高是由发音物体振动频率的高低决定的，频率高声音就高，频率低声音就低。比如，女人唱歌时声带振动频率高，男人唱歌时声带振动频率低，所以男声比女声低。

音乐中所用乐音的范围从每秒钟振动16次的最低音到每秒钟振动4186次的最高音，大约97个。现在最大的钢琴可以奏出其中的88个音，是音乐范围最大的乐器。人唱歌时因受生理限制，所能唱出的乐音仅是乐音范围中的一小部分。

不同音高的乐音是用C、D、E、F、G、A、B来表示的，这7个字母就是乐音的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI，即唱成简谱的1、2、3、4、5、6、7，相当于汉字“多来米发梭拉西”的读音，这是唱曲时乐音的发音，所以叫唱名。把C、D、E、F、G、A、B这一组音的距离分成12个等份，每一个等份叫一个“半音”。两个音之间的距离有两个“半音”的，就叫“全音”。在钢琴等键盘乐器上，C-D、D-E、F-G、G-A、A-B两音之间隔着一个黑键，它们之间的距离就是全音；E-F、B-C两音之间没有黑键相隔，它们之间的距离就是半音。通俗地说，那些唱成1、2、3、4、5、6、7的音叫自然音，那些在它们的左上角加上#号（如#4、#1）或者b号（如b7、b3）的叫变化音。#叫升记号，表示把音在原来的基础上升高半音；b叫降记号，表示把音在原来的基础上降低半音。

音持续时间的长短即时值，一般用拍数表示。休止符表示暂停发音。

一首音乐是由许多不同的音符组成的，而每个音符对应着不同的频率，这样就可以利用不同的频率的组合，加以与拍数对应的延时，构成音乐。

在设计中我将音乐的简谱编成音符表和节拍表。所谓简谱，是指一种简易的记谱法。有字母简谱和数字简谱两种。一般所称的科谱，系指数字简谱。数字简谱以可动唱名法为基础，用1、2、3、4、5、6、7代表音阶中的7个基本音级，读音为do、re、mi、fa、sol、la、si，休止以O表示。每一个数字的时值名相当于五线谱的4分音符

了解音乐的一些基本知识后可知，产生不同频率的音频脉冲，不同频率的脉冲经滤波放大电路驱动喇叭，就会发出不同的音调。对于单片机而言，产生不同频率的脉冲非常方便，可以利用它的定时/计数器T0，工作模式1，设定计数值TH0和TL0，定时器按设置的定时参数产生中断，这一次中断发出脉冲低电平，下一次反转发出脉冲高电平。因为定时参数不同，所以产生不同频率的脉冲信号。在此情况下，C调的各音符频率与在12Mz的单片机下的计数值T的对照表4.1所示。T的值决定了TH0和TL0的值，其关系如下。

TH0=T/256，TL0=T%256。

表4.1 C调各音符频率与计数值T（12Mz单片机，T0工作模式1）对照表

音符 频率 简谱码（T值） 音符 频率 简谱码（T值）

低1DO 262 63628 #4FA# 740 64860

#1DO# 277 63731 中5SO 784 64898

低2RE 294 63835 #5SO# 831 64934

#2RE# 311 63928 中6LA 880 64968

低3MI 330 64021 #6LA# 932 64994

低4FA 349 64103 中7SI 988 65030

#4FA# 370 64185 高1DO 1046 65058

低5SO 392 64260 #1DO# 1109 65085

#5SO# 415 64331 高2RE 1175 65110

低6LA 440 64400 #2RE# 1245 65134

#6LA# 466 64463 高3MI 1318 65157

低7LA 494 64524 高4FA 1397 65178

中1DO 523 64580 #4FA# 1480 65198

#1DO# 554 64633 高5SO 1568 65217

中2RE 587 64684 #5SO# 1661 65235

#2RE# 622 64732 高6LA 1760 65252 中3MI 659 64777 #6LA# 1865 65268

中4FA 698 64820 高7SI 1976 65283

除了音符以外，节拍也是音乐的关键组成部分。

节拍实际上就是音持续时间的长短，在单片机系统中可以用延时来实现。如果1/4拍的延时设为0.1秒，则1拍的延时是0.4秒。只要知道1/4拍的延时时间，其余的节拍延时时间就是它的倍数。

表4.2所示的为1/4节拍和1/8节拍的延时时间设定。

表4.2 1/4节拍和1/8节拍的延时时间

曲调值（1/4节拍） 延时DELAY 曲调值（1/8节拍） 延时DELAY

调4/4 125ms 调4/4 62ms

调3/4 187ms 调3/4ms 94ms

调2/4 250ms 调2/4 125ms

⑵ 单片机产生不同频率脉冲信号的原理：

1）要产生音频脉冲，只要算出某一音频的脉冲（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间，利用定时器计时这个半周期的时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期的时间再对I/O反相，就可以在I/O脚上得到此频率的脉冲。

2）利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法如下：

例如，频率为523Hz，其周期天/523 S=1912uS，因此只要令计数器计时956uS/1us=956，在每计数956次时就将I/O反接，就可得到中音DO（532Hz）。

计数脉冲值与频率的关系公式如下：

N=Fi/2/Fr

（N：计数值，Fi：内部计时一次为1uS，故其频率为1MHz，Fr：要产生的频率 ）

3） 其计数值的求法如下：

T=65536-N=65536-Fi/2/Fr

计算举例：

设K=65536,F=1000000=Fi=1MHz，求低音DO（261Hz）、中音DO（523Hz）、高音DO（1046Hz）的计数值。

T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr

低音DO的T=65536-500000/262=63627

中音DO的T=65536-500000/523=64580

高音DO的T=65536-500000/1047=65059

4） 每个音符使用1个字节，字节的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的节拍，下表为节拍码的对照。但如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒，只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。假设1/4节拍为1DELAY，则1拍应为4DELAY，以此类推。所以只要求得1/4拍的DELAY时间，其余的节拍就是它的倍数， 5） 建立音乐的步骤：

1、先把吧乐谱的音符找出，然后由上表建立T值表的顺序。

2、把T值表建立在TABLE1，构成发音符的计数值放在“TABLE”。

3、简谱码（音符）为高位，节拍为（节拍数）为低4位，音符节拍码放在程序的“TABLE”处。

程序范例

ORG 0000H ；主程序起始地址

SJMP START ；跳至主程序

ORG 000BH ；TIMER0中断起 始地址

LJMP TIM0 ；跳至TIMER0中断子程序

START: MOV TMOD,#01H ；设T0在M1

MOV IE,#82H ；中断使能

START0:MOV 30H,#00 ；取简谱码指针

NEXT: MOV A,30H ；简谱码指针载入A

MOV DPTR,#TAB ；至TAB取简谱码

MOVC A,@A+DPTR ；

MOV R2,A ；渠道的简谱码暂存于R2

JZ END0 ；是否渠道00（结束码）

ANL A,#0FH ；不是，则取低4位（节拍码）

MOV R5,A ；将节拍码存入R5

MOV A,R2 ；将取到的简谱码再载入A

SWAP A ；高低4位交换

ANL A,#0FH ；取低4位（音符码）

JNZ SING ；取到的音符码是否为0？

CLR TR0 ；开始，则不发音

SJMP D1 ；跳至D1

SING: DEC A ；取到的音符码减1（不含0）

MOV 22H,A ；存入（22H）

RL A ；乘2

MOV DPTR,#TAB1 ；至TABLE1取相对的高位字节计数值

MOVC A,@A+DPTR ；

MOV TH0,A ；取到的高位字节存入TH0

MOV 21H,A ；取到的高位字节存入（21H）

MOV A,22H ；在载入取到的音符码

RL A ；乘2

INC A ；加1

MOVC A,@A+DPTR ；至TABLE1取相对的低位字节计数值

MOV TL0,A ；取到的低位字节存入TL0

MOV 20H,A ；取到的低位字节存入（20H）

SETB TR0 ；启动TIMER0

D1: LCALL DELAY ；其本单位时间1/4拍187毫秒

INC 30H ；取简谱码指针加1 JMP NEXT ；取下一个简谱码

END0： CLR TR0 ；停止TIMER0

JMP START0 ；重复循环

TIM0： PUSH ACC ；将A的值暂存于堆栈

PUSH PSW ；将PSW的值暂存于堆栈

MOV TL0，20H ；重设计数值

MOV TH0，21H ；

CPL P3.0 ；将P3.0位反相,控制蜂鸣器发声

POP PSW ；至堆栈取回PSW的值

POP ACC ；至堆栈取回A的值

RETI

DELAY：MOV R7，#02

D2： MOV R4，#187

D3： MOV R3，#248

DJNZ R3，$

DJNZ R4，D3

DJNZ R7，D2

RET

TAB1： ；决定节拍

DW 64260，64400，64521，64580

DW 64684，64777，64820，64898

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基于语音识别的智能音乐播放器设计与实现

基于语音识别的智能音乐播放器设计与实现

基于语音识别的智能音乐播放器设计与实现

音乐作为一种文化艺术形式，具有强烈的感染力和文化内涵。然而，随着科技的发展，传统音乐播放器已经无法满足人们的需求。因此，本文将探讨一种基于语音识别的智能音乐播放器的设计与实现，旨在提升音乐播放的体验，为人们带来更多乐趣。

一、背景分析

传统的音乐播放器只能通过按钮进行操作，限制了人们使用的手势和时间。随着人工智能技术的不断发展，语音识别技术逐渐成熟，人们可以通过语音命令来实现音乐播放。因此，基于语音识别的智能音乐播放器成为了一个新的领域。

二、智能音乐播放器的设计

1. 硬件设备

智能音乐播放器需要具备麦克风，扬声器，处理器等硬件设备。其中，麦克风用于接收用户的语音指令，扬声器用于播放音乐，处理器用于控制系统的运行。

2. 软件系统

智能音乐播放器的软件系统包括语音识别引擎，自然语言处理系统，音乐播放控制系统等。其中，语音识别引擎用于将用户的语音指令转换为文字，自然语言处理系统用于分析指令的意图和语义，音乐播放控制系统用于控制音乐的播放和停止等操作。

3. 数据库系统

智能音乐播放器需要建立一个存储音乐信息的数据库系统，以便用户随时查找和播放自己喜欢的音乐。

三、智能音乐播放器的实现

1. 语音识别引擎的选择

目前市面上有多种语音识别引擎，如微软小冰，百度语音等。根据对比和评估，选择一款适合自己需求的语音识别引擎。

2. 自然语言处理系统的构建

自然语言处理系统需要借助机器学习和深度学习的算法，对用户的语音指令进行分析和处理，以便控制音乐播放。通过算法，可以使系统的识别率更高，指令的执行更加精准。

3. 音乐播放控制系统的开发

音乐播放控制系统需要集成语音识别引擎和自然语言处理系统，实现对音乐的控制。例如，当用户说“播放某一首歌曲”时，系统可以通过数据库找到这首歌并播放。

4. 数据库系统的搭建 为了使系统能够随时查找和播放用户想听的音乐，需要建立一个存储音乐信息的数据库系统。数据库可以通过网络爬虫等方式进行数据的搜集和整合。

毕业设计(论文)-基于java的mp3播放器jmplayer[管理资料]

毕业设计(论文)-基于java的mp3播放器jmplayer[管理资料]

基于JAVA的Mp3播放器JMPlayer

作 者 姓 名

专 业 计算机科学与技术

指导教师姓名

专业技术职务 讲 师

山东轻工业学院本科毕业设计（论文）原创性声明

本人郑重声明：所呈交的毕业论文，是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。论文中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在论文中加以说明，除此之外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。

毕业论文作者签名：

年 月 日

山东轻工业学院关于毕业设计（论文）使用授权的说明

本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定，即：学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，学校可以公布设计论文的全部或部分内容，可以采用影印、扫描等复制手段保存本论文。

指导教师签名： 毕业设计（论文）作者签名：

年 月 日 年 月 日

目 录

摘 要 ..................................................................................................... III

ABSTRACT .................................................................................... IV

音乐播放器-单片机课程设计

音乐播放器-单片机课程设计

1 设计内容与设计要求

设计内容：

本课题要求以单片机为核心设计一个音乐播放器，完成多曲选择播放控制、停止控制、省电模式控制等功能。音乐播放器利用单片机的定时器产生乐谱的各种频率方波，信号经过放大后由喇叭发出声音，选取某段音乐使单片机连续播放。设计3个按键：播放/停止、下一曲、上一曲；4位LED显示器，用来显示所选曲目，该显示器在播放期间为了节省电源，设计为关闭状态，当一歌曲演奏结束，或选曲时显示器才显示曲目信息。要求焊接好开发板，在开发板上进行调试。

设计要求：

1）确定系统设计方案；

2）进行系统的硬件设计；

3）完成必要元器件选择；

4）开发板焊接及测试

5）系统软件设计及调试；

6）系统联调及操作说明

7）写说明书 2 主 要 设 计 条 件

1、 MCS-51单片机实验操作台1台；

2、 PC机及单片机调试软件，仿真软件proteus；

3、 开发板1块；

4、 制作工具1套；

5、 系统设计所需的元器件。

说 明 书 格 式

目录

第1章、概述

第2章、系统总体方案设计

第3章 硬件设计

第4章 软件设计及调试

第5章 系统联调及操作说明

第6章 总结

参考文献

附录A 系统硬件原理图

附录B 程序清单 3 进 度 安 排

设计时间分为二周

第一周

星期一、上午：布置课题任务，课题介绍及讲课。

下午：借阅有关资料，总体方案讨论。

星期二、分班级焊接开发板

星期三、确定总体方案，学习与设计相关内容。

星期四、各部分方案设计，各部分设计。

星期五、设计及上机调试。

星期六、设计并调试

第二周

星期一：设计及上机调试。

星期二：调试，中期检查。

星期三：调试、写说明书。

星期四--星期五上午：写说明书、完成电子版并打印成稿。

星期五下午：答辩。

参 考 文 献

参考文献

1、王迎旭编.《单片机原理与应用》[M].机械工业出版社.

2、楼然苗编.《51系列单片机设计实例》[M].北京航空航天大学出版社.

电子音乐播放器的设计

电子音乐播放器的设计

襄　主要程序设计流程是：主函数一播放歌曲子函　数、延时子函数、Ｔ０中断子函数一外部中断子函数（按　钮Ｋ１、Ｋ２选择歌曲）一查询开关Ｋ３闭合状态（开始／　暂停）嵌入播放歌曲子函数一液晶显示屏写指令子函　数、液晶显示屏写数据子函数一开机画面函数嵌入主　函数一歌曲序号和中文名ＬＣＤ显示子函数一串口发　送子函数一串口接受代码（查询方式）嵌入播放歌曲　子函数。　设计特点为：　１１程序中使用了两个定时／计数器，Ｔ０定时中断　用于产生整个音程的频率，以便驱动扬声器。定时器　Ｔ１用做波特率发生器，按照设定的ＴＨ１、ＴＬ１初值和　ＳＭＯＤ产生特定的波特率，完成串行通信。　２）不同的音调对应不同的频率，本设计主要是运　用单片机的定时／计数器每半周期取反输出来产生方　波频率信号输出到蜂鸣器，并延时音符相应的节拍来　播放音乐。所以存放乐谱编码的数组中，每２个数字　表示一个音符。第１个数字表示音调，其十位数表示　音调ｌ一７，个位数表示低中高音；第２个数字表示节　拍，即音符节拍相应延时的时间，送给调用的延时子　程序。这样编码方便直观地将乐谱编码成相应的数　组。　３１本设计的用户显示界面采用ＬＭ０１６Ｌ液晶显　示器（原理同ＬＣＤ１６０２）来显示开机欢迎画面、当前所　放歌曲的序号和中文歌名以及播放状态。其中用字符　型液晶显示器ＬＭ０１６Ｌ显示中文歌名，是用字模取码　软件得出５ｘ７点阵编码输入实现。　４１本播放器设计有串口通信功能，编程实现了与　上位机通信查看正在播放的歌曲序号和中文名，并可　在上位机控制播放器播放任意一首歌曲。如图２所　示。　图２单片机与上位机的通信功能　四、结论　本设计介绍了用单片机实现电子音乐播放器的　设计方法。系统以ＡＴ８９Ｃ５１为核心，设计中软、硬件结　合，仿真验证达到了设计的要求。本设计播放乐曲采　用的是内置的乐谱编码，只能播放电子音。如果能添　加上单片ＭＰ３译码器和外部存储扩展，即能实现基本　的ＭＰ３播放器功能。另外，配合串口通信功能可以设　计专门的用户界面软件，可以实现更多的控制功能。　参考文献：　［１］高玉芹．单片机原理与应用及Ｃ５１编程技术．北京：机械工　业出版社．２０１１．　［２］谢龙汉，莫衍．Ｐｒｏｔｅｕｓ电子电路设计及仿真．北京：电子．ｙ－，３ｋ　出版社．２０１２．　［３］王东锋，王会良，董冠强．单片机Ｃ语言应用１００例．北京：　电子工业出版社，２００９．　（上接第８７页）　椭圆运动的轨迹扩大，所以输出转速也会增大。又因　为压电陶瓷存在介电损耗，随电压增大而增大，所以　当输入电压达到一定值后，转速反而会下降，由此可　知电压和转速之间存在最佳值。　（３）预压力一转速特性　如图８所示，随着预压力的增大，转速减小；实验　还发现，随着预压力的增大，噪声也不断增大（电压　１５００。　４结论　本文在前述各节的理论分析基础上，论述了压电　行波超声波马达的设计制作方法，重点分析了椭圆运　动的形成，马达各部件的材料选取原则，依据上述原　理和材料的选择计算了定子的固有频率，确定了齿槽　的数目。在此基础上成功设计制作了一台样机，并在　・１２８・　福建电脑Ｉ　２ｏ１３年第５期　样机上进行了一些简单的性能实验，得到了一些有益　的结论，为后续研究积累了一定的设计经验。　参考文献：　［１］赵淳生，超声马达的发展与应用，测控技术，１９９６，（１５）１，　ｐｐ８——１０　［２］Ｓ．Ｕｅｈａ　ａｎｄ　Ｙ．Ｔｏｍｉｋａｗａ，Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　Ｍｏｔｏｒｓ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｏｘｆｏｒｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，１９９３．　［３］上羽贞行富川义郎着，杨志刚郑学伦译，超声波马达理论　与应用，上海科学技术出版社，上海，１９９７　［４］见城尚志，指田年生，超音波乇一夕入门，综合电子出版社，　日本，ｐ．１９４—２００　［５］朱美玲，压电行波超声马达的研究，博士后出站报告，南京　航空航天大学，