文档介绍：重庆大学Matlab音乐合成实验报告班级:实验班指导老师:印勇学生:覃继良学号:20114909重庆大学通信工程学院音乐合成实验介绍本文共有三大部分:第一部分,简单的音乐合成;第二部分,用傅里叶变换分析音乐;第三部分,基于傅里叶级数的音乐合成。由潜入深,一步一步分析了用MATLAB进行音乐合成的过程。通过本实验达到了加深对傅里叶级数和傅里叶分析的理解,熟悉对MATLAB基本使用的目标。 合成《东方红》根据《东方红》第一小节的简谱和十二平均律计算出该小节每个乐音的频率,在MATLAB中生成幅度为1,抽样频率为8kHz的正弦信号表示这些乐音,用sound播放合成的音乐由图可知《东方红》的曲调定为F,即1=F,,据此可以计算出其他乐音的频率,例如5对应的频率为,一次类推计算出第一小节各乐音对应的频率为:。每小节有两拍,,因此各乐音的持续时间为:=8000Hz,也就是所1s钟内有8000个点,抽样点数的多少就可表示出每个乐音的持续时间的长短。用一个行向量来存储这段音乐对应的抽样点,在用sound函数播放即可。 根据以上分析在MATLAB中编写如下程序:;clc;fs=8000; %抽样频率f=[];%各个乐音对应的频率time=fs*[1/2,1/4,1/4,1,1/2,1/4,1/4,1]; %各个乐音的抽样点数N=length(time); %这段音乐的总抽样点数east=zeros(1,N); %用east向量来储存抽样点n=1;fornum=1:N %利用循环产生抽样数据,num表示乐音编号t=1/fs:1/fs:time(num)/fs; %产生第num个乐音的抽样点east(n:n+time(num)-1)=sin(2*pi*f(num)*t); %抽样点对应的幅值n=n+time(num);endsound(east,8000); %,播放出了《东方红》的第一段,但是可以听出效很不好,只能听出具有《东方红》的调子而已。图1-1由图1-1我们可以看到,每一个调子并没有能够区分出来,就是连续一片的。幅度也是相当的,都是1。,加包络在east1中,连接的音符产生了一个杂音,下面通过加包络来消噪音。最简单的包络为指数衰减。最简单的指数衰减是对每个音乘以因子,在实验中首先加的是的衰减,这种衰减方法使用的是相同速度的衰减,但是发现噪音并没有完全消除,播放的音乐效果不是很好,感觉音乐起伏性不强。于是采用不同速度的衰减,根据乐音持续时间的长短来确定衰减的快慢,乐音持续时间越长,衰减的越慢,持续时间越短,衰减的越快。,编写如下程序:;clc;fs=8000; %抽样频率f=[];%各个乐音对应的频率time=fs*[1/2,1/4,1/4,1,1/2,1/4,1/4,1]; %各个乐音的抽样点数N=length(time); %这段音乐的总抽样点数east=zeros(1,N); %用east向量来储存抽样点n=1;fornum=1:N %利用循环产生抽样数据,num表示乐音编号t=1/fs:1/fs:time(num)/fs; %产生第num个乐音的抽样点G=zeros(1,time(num)); %G为存储包络数据的向量G(1:time(num))=exp(1:(-1/time(num)):1/8000); %产生包络点east(n:n+time(num)-1)=sin(2*pi*f(num)*t).*G(1:time(num)); %给第num个乐音加上包络n=n+time(num);endsound(east,8000); %播放plot(east);播放后可以听出噪音已经消除,同时因为不同时长的乐音衰减的快慢不一样,音乐听起来更有起伏感,下图是加包络后的east图像。更科学的包络如下图所示,每个乐音都经过冲激、衰减、持续、消失四个阶段。由上图可以看出这个包络是四段直线段构成的,因此只要确定了每段线段的端点,即可用端点数据写出直线方程,因此这段包络可以用简单的循环来完成。例如认为包络线上的数据