單片機播放音樂的基本知識

1．音名
從常見的電子琴的鍵盤談起。
在下表中，可以看到一列黑白相間的琴鍵（示意）。主要分成低音、中音和高音三個區域，每個區域都有12個琴鍵。其中的白鍵，簡譜音符標為1、2、3、4、5、6、7，大家一般都讀成哆、來、咪、發、嗦、拉、西。
2．頻率
注意看一下幾個6（拉）的頻率，它們是整數，容易看出規律――是成2倍的關系。其它的音符，也有同樣的規律。這些頻率，如220、440等，它們在琴鍵上的位置是世界統一的，無論是鋼琴、手風琴，還是電子琴，都是一樣的。
包括黑鍵和白鍵在內的全部音符的頻率數值，是成“等比數列”的關系，它們之間有個公比，可以按照“2倍”的規律推算出來。
已知最低音的6（拉）的頻率是220，設公比為q，那么：7的頻率就是220*q*q 。
乘了兩個q，是因為6、7之間隔了個黑鍵。以此類推，兩個6之間，共有12個琴鍵，所以：
低音區的6（拉）的頻率就是：220*q*q*q*q*q*q*q*q*q*q*q*q = 440。
馬上就可以看出，12個q相乘，等于： 440 / 220 = 2。
那么就可以求出公比：q = 2的12次方根 = 1.059463094。
用這個公比，和已知的220進行計算，可以得出全部琴鍵所對應的頻率，如下表中所示。
3．定時初值
頻率的倒數是周期，用單片機輸出方波，應該在半個周期的時刻，將輸出取反。
設單片機的晶振為12MHz，那么定時器將在1us進行一次加一，加到65536就會出現中斷。據此，就可計算出定時器定時半個周期所需的初值，如下表中所示。

圖表鏈接：http://hi.baidu.com/%D7%F6%B6%F8%C2%DB%B5%C0/album/item/bfbfc7a93f49fd8eca130cd3.html

4．音調數據表
單片機發出不同頻率的方波，人聽起來，就是不同的音調。
上表中的頻率數值，有些過多，去掉不常用的黑鍵頻率，只是把白鍵對應的數據存放在單片機中，即可滿足絕大部分的應用需求。
定義音調數據表的程序如下：
DW 63625, 63833, 64019, 64104, 64260, 64400, 64524 ;低音區:1 2 3 4 5 6 7
DW 64580, 64685, 64778, 64820, 64898, 64968, 65030 ;中音區:1 2 3 4 5 6 7
DW 65058, 65110, 65157, 65178, 65217, 65252, 65283 ;高音區:1 2 3 4 5 6 7
DW 65297 ;超高音:1

把這個數據表，放在程序中，需要播音的時候，就從表中取出一個數據送到定時器，當定時器溢出中斷的時候，再對輸出引腳取反，那么，在揚聲器中，即可聽到上表中頻率的聲音。