实用技巧 | MATLAB演奏《Lemon》

Posted 2022-12-25

注：本次推文内容在获得B站UP主华仞之锋授权后发表。

原文视频链接：https://b23.tv/h0kSvpv

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今天与各位聊聊MATLAB的一个神奇功能——演奏歌曲，实际上，我们都知道，MATLAB无所不能，基本上只有你想不到，没有它做不到。本期我们选择的歌曲是《lemon》，接下来，我们边啃代码，边欣赏歌曲吧。

▎主函数

clear;
clc;
Fs = 8192;
a = 1;
b = 1/2;
c = 1/4;
d = 1/8;
e = 1/16;
f = 1/32;
c3 = 3/4;
d3 = 3/8;
e3 = 3/16;
d4 = 1/12;
e5 = 5/16;
d5 = 5/12;
c1 = 1/6;
c2 = 2/6;
B = B;
A = A;
% tone: 取哪个音节;rythm: 节拍数; keynote_change:升降调8度; keynote_type:当前基调; up_down:音节升降
tone = [0, 0, 0, 1, 2, 3, 1, 6, 2, 7, 5, 3, 7, 6, 5, 1, 5, 3, 2, 3,...
    4, 1, 7, 7, 1, 5, 4, 3, 4, 4, 1, 7, 7, 6, 5, 1, 2, 3, 1, 6, 2,...
    7, 5, 3, 7, 6, 5, 1, 5, 3, 2, 3, 4, 5, 4, 4, 5, 3, 5, 1, 3,...
    2, 2, 2, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 1, 6, 2,...
    7, 5, 3, 7, 6, 5, 1, 5, 3, 2, 3, 4, 1, 7, 1, 5, 4, 3, 4,...
    4, 1, 7, 7, 6, 5, 1, 2, 3, 1, 6, 2, 7, 5, 3, 7, 6, 5, 1, 5,...
    3, 2, 3, 4, 5, 4, 4, 5, 3, 5, 1, 3, 2, 2, 2, 1, 1,...
    6, 7, 1, 7, 6, 5, 3, 3, 2, 3, 4 ,3, 2, 1, 2, 5, 4, 5, 6, 5, 4,...
    3, 1, 1, 1, 7, 6, 7, 1, 0, 2, 3, 2, 1, 6, 1, 3, 5, 2, 1, 2, 3, 2, 1,...
    6, 1, 3, 5, 2, 1, 2, 3, 2, 1, 5, 1, 3, 5, 6, 5, 5, 1,...
    7, 5, 3, 5, 2, 2, 2, 3, 2, 1, 6, 1, 3, 5, 2, 1, 1, 1, 2, 3,...
    4, 3, 2, 7, 1, 1, 7, 6, 7, 1, 2, 1, 5, 3, 5, 6, 2, 7, 1,...
    1, 1, 7, 6, 7, 1, 2, 1, 5, 1, 2, 3, 4, 2, 1, 1, 0];
rythm = [c, c, c, d, d, c, d, d3,c, c, d, d3,c, c, d, d3,c, c3,d, d,...
    b, c, d4,d4,d4,b, c, e3,e, b, c, d4,d4,d4,c3,d, d, c, d, d3,c,...
    c, d, d3,c, c, d, d3,c, c3,d, d, b, c, d4,d4,d4,c, c, c, c,...
    d3,d, d, c, d, a, c, c, c, c, c, c, c, d, d, c, d, d3,c,...
    c, d, d3,c, c, d, d3,c, c3,d, d, b, c, d, d, b, c, e3,e,...
    b, c, d4,d4,d4,c3,d, d, c, d, d3,c, c, d, d3,c, c, d, d3,d,...
    c3,d, d, b, c, d4,d4,d4,c, c, c, c, d, d3, e3,e5,a,...
    d3,d, c, d, d, c, c, b, d3,d, c, d, d, c, c, b, d3,d, c, d, d,...
    c, c, c, c, b, c, c, c, c, e3,e, e3,e, d, d3,e3,e5,d, d3,e3,e, e3,e,...
    d, d3,e3,e5,d, d3,e3,e, e3,e, d, d3,e3,e5,d, d3,d, d3,...
    d, d3,d, c, d, b, e3,e, e3,e, d, d3,e3,e5,d, d3,e3,e, e3,e,...
    d3,d5,c2,c1,c3,e3,e, c, c, c, c, c, c, c1,c2,d3,d5,d3,d5,...
    c3,e3,e, c, c, c, c, c, c, c2,c1,e3,e5,e3,e5,c3,c];
keynote_change= [1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,...
    1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 2,...
    1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2,...
    2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 2,...
    1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 1, 1,...
    1, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,...
    1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,...
    1, 1, 2, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1,...
    1, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2 ,2, 2, 2, 2, 2,...
    1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,...
    2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,...
    2, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 2,...
    2, 2, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1];
up_down = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0];
keynote_type= [B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B,...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B...
    B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B, B];
y = [];
len = length(tone);
for i = 1:1:len y = [y, get_wave(tone(i), rythm(i), keynote_change(i), keynote_type(i), up_down(i))];
end%plot(y);
sound(y, Fs)

▎get_wave函数

function y = get_wave(tone, rythm, keynote_change, keynote_type, up_down)
% get_wave：
% tone: 取哪个音节; rythm: 节拍数; keynote_change:升降调8度; keynote_type:当前基调; up_down:音节升降
Fs = 8192; keynote_B = 493; % 开始的节奏降E
keynote_Ab = 415; % 中间变为降A
rythm = 1.25 * rythm;
tones_normal = [1, 3, 5, 6, 8, 10, 12]; % 1-7 到 C D E F G A B映射
if nargin == 5 % 有改变基调&可能有升降调&可能有音节升降
    if keynote_type == A
        keynote = keynote_Ab;
    elseif keynote_type == B
        keynote = keynote_B;
    end
    keynote = keynote * keynote_change;
end
if tone == 0 % 停顿
    tone = 13;
else tone = tones_normal(tone);
end
freqs = [1, 1.059, 1.122, 1.189, 1.260, 1.335, 1.414, 1.498, 1.587, 1.682, 1.782, 1.888, 0] .* keynote.*(1.059^up_down);
x = linspace(0, 2*pi*rythm, floor(Fs*rythm));
y = sin(freqs(tone) * x) .* (1 - x/(2*pi*rythm));
end

OK，今天就到这里啦