运用MATLAB代码创作超好听的台剧《想见你》片尾曲——《想见你》

写在最前面的话：

2020年听过最美的故事就是来自1998的李子维爱上了2019年的黄雨萱。

•  想念离我如此之近，才发现你多遥不可及
•  你的出现就足够占据我余生的那些年
•  失去你的时间里面，我的世界从未往前
•  所有的离别都是我在练习失去你
•  要我怎么穿越时间，重新和你相识一遍
•  在想念的时候，就把温柔的自己都用完了
•  慢慢把自己搁浅在无法拼凑的昨天

27岁黄雨萱爱上的是拥有王全胜身体的李子惟的灵魂 ，17岁的李子维爱上的是拥有陈韵茹身体的黄雨萱的灵魂 ，17岁追逐阳光一样刺眼李子维的陈韵茹车祸死掉 ，27岁深爱黄雨萱的王全胜空难死掉。

这样的一部穿越时空的爱恋，深入人心，让我们认识到了李子维，也认识了黄雨萱，还有那个小天使莫俊杰。片尾曲八三夭乐团的《想见你》在一段时间甚至成为了手机中重复播放的曲目。

正文部分：

在网上闲逛的时候无意间发现有同学使用MATLAB创作了歌曲，第一次发现MATLAB竟然也可以这么玩。在仔细研究了相关的代码后，理解了一下其中的原理，并去学习了一下乐理的基础知识后，决定自己动手探索一下，并在以下部分具体解释以下其中的奥秘。

1.什么是声音

从本质上来说，声音其实是一种机械波。各种波源的振动通过介质的传播到人类或者动物的听觉器官(耳)后，听觉器官中的特殊分化细胞将感受到的振动转换为神经冲动。这些携带着振动信息的神经冲动传导至听觉中枢后，经过大脑的分析处理，最终便产生出了我们对振动的感受－声音。

声音是一种由振动带来的感受，一般来说音波常常被简化为正弦平面波的合成，而我们所说的声音的三个主要的主观属性(即音调、音量、音色)则是由如下参数刻画的：

• 频率：频率越高，音调越高。人耳可以听到的振动频率范围在20到2万赫兹(Hz)之间。高于这个频率范围的我们称为超声波，而低于这个范围的我们叫次声波。
• 波长：波长越长，音调越低。
• 振幅：振幅是在振动中距离平衡位置或静止位置的最大位移。振幅越大，音量越大。
• 波形：不同的波形有不同的音色。波形是波在物理介质上移动的抽象表达形式。简单的说，就是声波所对应的函数的曲线图形。

在信号学中，音乐信号属于正弦波，并且是由很多大大小小频率不一的波组成的。

2.MATLAB中函数介绍

在MATLAB中播放音乐的是由sound(Y,fs,bits)函数来完成，该函数的三个参数代表输入信号、采样率、比特率。假设信号输入频率是w0，采样频率为Fs，我们知道连续正弦信号可以表示为y(t)=Asin(w0*t)，其中w0=2π*f0，这里f0就是信号的频率，t为连续的时间。在离散信号中，t是离散的，我们以固定的时间间隔采样，设时间间隔为Ts=1/Fs。那么t=n*Ts，n表示第n个样点。所以连续信号就可以表示成y(t)=Asin(2π*f0*n*Ts)=Asin(2π*f0*n/Fs)，也就是y(n)=Asin(2π*f0*n/Fs)。
        采样频率Fs是可以任意选择的，但是为了能从离散信号无失真还原原始信号，采样频率需要大于声音最高频率的两倍。Fs越大，保留的信息就越多，但是采样相同时间数据量就越大。

同时对于音频采样率的设计，音频采样率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原就越真实越自然。在当今的主流采集卡上，采样频率一般共分为11025Hz、22050Hz、24000Hz、44100Hz、48000Hz五个等级，11025Hz能达到AM调幅广播的声音品质，而22050Hz和24000HZ能达到FM调频广播的声音品质，44100Hz则是理论上的CD音质界限，48000Hz则更加精确一些。所以本文中也采取使用48000Hz。

对于正弦函数y(n)=Asin(2π*f0*n/Fs)，其中A决定振幅大小即控制声音大小，f0决定频率大小即控制声音的音调高低，n/Fs的范围控制着声音的长短，所以理论上利用这个公式可以发出任何声音，只是不能控制音色和音质。控制音色的主要是是谐波，一般形容高于基波频率的小波就叫作谐波。

3.简单乐理介绍

国际标准音调的频率是440Hz，即每秒内振动的次数为440次。

以国际标准音 A-la-440HZ为准：

C - do -  261.6HZ；

D - re -  293.6HZ；

E - mi -  329.6HZ；

F - fa -  349.2HZ；

G - sol- 392HZ；

A - la -  440HZ；

B - si -  493.8HZ；

在音乐中，相邻的音组中相同音名的两个音，包括变化音级，称之为八度。现代生物学研究表明，人耳的敏感程度与声音频率大致呈指数关系。每当声音的频率翻倍，我们就记它为一个单位——西方叫“八度”，东方叫均。因此对于高八度与低八度之间的频率就是成二倍的关系。

对于乐谱的简谱：

• 增时线和减时线

简谱中，音的长短是在基本音符的基础上加短横线、附点、延音线和连音符号表示的。

短横线的用法有两种：写在基本音符右边的短横线叫增时线。增时线越多，音的时值就越长。

不带增时线的基本音符叫四分音符，每增加一条增时线，表示延长一个四分音符的时间。

写在基本音符下面的短横线叫减时线。减时线越多，音就越短，每增加一条减时线，就表示缩短为原音符音长的一半。

写在音符右边的小圆点叫做附点，表示延长前面音符时值的一半。附点往往用于四分音符和少于四分音符的各种音符。

• 音高音低

记在简谱基本音符号下面的小圆点，叫低音点，它表示将基本音符降低一个音组，即降低一个纯八度。记两个圆点表示将基本音符号降低两个音组，即降低两个纯八度。

记在简谱基本音符号上面的小圆点，叫高音点，它表示将基本音符号升高一个音组，即升高一个纯八度。记两个圆点，表示升高两个音组，即升高两个纯八度。

• 音符长短

表示音乐的长短需要有一个相对固定的时间概念。简谱里将音符分为全音符、二分音符、四分音符、八分音符、十六分音符、三十二分音符等。在这几个音符里面最重要的是四分音符，它是一个基本参照度量长度，即四分音符为一拍。这里一拍的概念是一个相对时间度量单位。一拍的长度没有限制，可以是1秒也可以是2秒或半秒。假如一拍是一秒的长度，那么二拍就是两秒；一拍定为半秒的话，两拍就是一秒的长度。一旦这个基础的一拍定下来，那么比一拍长或短的符号就相对容易了。

4.如何用MATLAB创作《想见你》

根据《想见你》的简谱，在这里设定采样频率为48000Hz，以标准音440为基础，通过sound函数来创作，具体代码如下。

[code]clc;clear all;
fs=48000;

C3_2=key(48, 2, fs);
D3_2=key(50, 2, fs);
E3_2=key(52, 2, fs);
F3_2=key(53, 2, fs);
G3_2=key(55, 2, fs);
A3_2=key(57, 2, fs);
B3_2=key(59, 2, fs);
C4_2=key(60, 2, fs);
D4_2=key(62, 2, fs);
E4_2=key(64, 2, fs);
F4_2=key(65, 2, fs);
G4_2=key(67, 2, fs);
A4_2=key(69, 2, fs);
B4_2=key(71, 2, fs);
C5_2=key(72, 2, fs);
D5_2=key(74, 2, fs);
E5_2=key(76, 2, fs);
F5_2=key(77, 2, fs);
G5_2=key(79, 2, fs);
A5_2=key(81, 2, fs);
B5_2=key(83, 2, fs);

PART1=[G4_8 D4_4 C4_4 D4_4 C4_8 D4_8 D4_4 G4_8 G4_1];
PART2=[G3_8 C4_4 B3_4 C4_4 A3_8 C4_1 E4_8 E4_8];
PART3=[A3_8 A3_4 B3_4 C4_4 G3_8 G3_1 E3_8];
PART4=[F3_4 E4_8 E4_4 F4_2 D4_2];

PART5=[G3_8 D4_4 C4_4 D4_4 C4_8 D4_1 G4_8 ];
PART6=[G4_4 C4_4 B3_4 C4_4 A3_8 C4_8 C4_4 A4_8 G4_1];
PART7=[E4_8 A4_4 B4_4 C5_4 C4_1 E4_8];
PART8=[F4_4 E4_8 F4_4 G4_2 D4_2 C4_4 D4_4];

PART9=[E4_4 D4_8 E4_4 G4_2 D4_4 C4_8 D4_4 F4_2];
PART10=[C4_4 B3_8 C4_4 D4_4 A3_4 G3_2 C4_4 D4_4];

PART11=[E4_4 D4_8 E4_4 G4_2 D4_4 C4_8 D4_4 B4_1];
PART12=[C5_2 C5_4 B4_8 C5_4 B4_8 C5_4 E4_2];
PART13=[G4_2 G4_8 C5_8 B4_8 C5_8];

PART14=[E4_4 D4_8 E4_4 G4_2 D4_4 C4_8 D4_4 B4_2];
PART15=[B4_4 C5_2 E4_8 G4_8 G4_2 C5_8 B4_8 C5_8];
PART16=[A4_4 G4_8 A4_4 C5_2 G4_4 C5_8 G4_4 E4_2];
PART17=[F4_4 A4_8 G4_1 A4_8 E4_4 D4_2 C5_8 B4_8 C5_8];

PART18=[E4_4 D4_8 E4_4 G4_2 D4_4 C4_8 D4_4 B4_2];
PART19=[B4_4 C5_8 C5_8 C5_8 D5_4 E5_8 E5_2 D5_4 E5_8 C5_8];
PART20=[C5_4 A4_4 A4_2 A4_8 G4_4 C5_8 G4_8 G4_2 E4_8];
PART21=[F4_4 G4_8 A4_4 C5_2 E5_2 D5_2 C5_2];

PA1=[PART1 PART2 PART3 PART4];
PA2=[PART5 PART6 PART7 PART8];
PA3=[PART9 PART10];
PA4=[PART11 PART12 PART13];
PA5=[PART14 PART15 PART16 PART17];
PA6=[PART18 PART19 PART20 PART21];

legend=[PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6];
sound(legend,fs)

整首曲子共1分30秒，代码可以很好的重现《想见你》歌曲的伴奏（亲测有效），是不是很神奇很好听也很有意思呀！由于篇幅较长这里只粘贴部分代码，有需要的请点击链接自取~