至诚matlab实验报告.docx
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至诚matlab实验报告
至诚学院
《MATLAB实践》
课程设计
学生姓名：
学号：
专业班级：
指导教师：
二○一二年四月十四日
目录
1.设计目的…………………………………………………3
2.题目分析…………………………………………………3
3.总体设计…………………………………………………4
4.具体设计…………………………………………………4
5.心得体会…………………………………………………14
6.参考书目…………………………………………………15
1、设计目的
（1）通过MATLAB实践设计的训练，提高学生对已学相关专业知识的掌握和应用水平
（2）培养学生将已学课程基础理论与实践环节实际相结合。
（3）运用MATLAB实现MATLAB的GUI程序设计。
（4）培养学生合理安排实现设计的基本程序流程，利用强大的仿真功能与丰富的工具箱来制作、调试、评价自己设计的作品。
（5）培养学生的工程实践能力，增强学生程序设计能力和解决实际问题的能力。
提高学生实践动手能力，为日后参加工作奠定一定的实践基础。
2、题目分析
学习MATLABGUI程序设计，设计和实现一个音乐键盘仿真系统。
要求：
按照软件工程方法，根据需求进行程序的功能分析和界面设计，给出设计详细说明。
然后按照自己拟定的功能要求进行程序设计和调试。
以下几点是程序的功能，供参考。
1）设计音乐键盘GUI界面，实现单音键盘的发声。
2）实现键盘的双音多频，即每个键盘对应低音频组的一个频率和高音频组的一个频率，实现按键的发出双音。
3）能改变音乐包络形式，实现音型的改变。
4）能够演奏一段音乐。
3、总体设计
4、具体设计
4.1GUI界面设计
（1）Pushbutton36个：
钢琴键盘的仿真设置；
Pushbutton1个：
音区包络复位。
（2）Axes17个：
背景图
（3）EditText1个：
标题
（4）Pop-upMenu1个：
音乐播放区
（5）MenuEditor:
功能模块的选择
设计界面如下：
4.2钢琴键盘
原理：
从小字组到小字一组之间共12键，7个白键，5个黑键，按规定每相邻半音的频率比值为12√2=1.059463，根据这规定，就可以得出钢琴上每一个琴键音的频率。
如与a1右边相邻＃a1的频率是440×1.059463＝466.16372Hz；再往上，b1的频率是493.088321Hz；c2的频率是523.25099......同理，与a1左边相邻的＃g1的频率是440÷1.059463＝415.030473Hz。
用CDEFGAG来表示不同的音名，一次唱成do,re,mi,sol,la,si（简谱：
1234567）又称唱名（syllablenames）。
每个唱名并未固定基波频率，当指定乐曲的音调时才知道此时对应的音名，亦即确定了对应的频率值。
使用组建Pushbutton，并且运用其回调函数Callback。
函数代码如下：
k=2.^（1/12）;
t00=220.*（k.^0）;
n=0:
1/8000:
0.3;
globala0b0c0
o=isempty（a0）;
p=isempty（b0）;
if（o==1||p==1）
msgbox（'请选择音区、包络','oh,MyGod!
','warn'）
else
switchb0
case1
x=exp（-2*n）;
case2
x=sawtooth（1*pi*n）;
otherwise
x=square（1*pi*n）;
end
end
if（c0==1）
t0000=x.*sin（t00*2*pi*n）;
else
t0000=x.*（sin（t00*2*pi*n）+0.5*sin（t00*4*pi*n）+0.3*sin（t00*6*pi*n））;
end
soundsc（t0000）
根据原理回调每个键的程序。
4.3选音区
使用全局变量定义a0，设置在菜单中，根据不同的值设置低音，中音，高音。
functionUntitled_5_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletoUntitled_5（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
globala0
a0=50;（低音）
……
globala0
a0=110;（中音）
……
globala0
a0=440;（高音）
菜单中选择如下：
4.4包络选择区
使用全局变量定义b0，设置在菜单中，根据不同的值设置指数包络、三角包络、方波包络。
functionUntitled_9_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletoUntitled_9（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
globalb0
b0=1;（指数包络）
……
globalb0
b0=2;（三角包络）
……
globalb0
b0=3;（方波包络）
菜单中选择如下：
当取得b0的之后，进入switch循环判断选择哪个包络。
switchb0
case1
x=exp（-2*t）;
case2
x=sawtooth（1*pi*t）;
case3
x=square（1*pi*t）;
end
4.5音频选择区
使用全局变量定义c0，设置在菜单中，根据不同的值设置单音单频和双音多频。
functionUntitled_13_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletoUntitled_13（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
globalc0
c0=1;（单音单频）
……
globalc0
c0=2;（双音多频）
菜单中选择如下：
4.6音乐播放区
利用Pop-upMenu回调函数，播放一闪一闪亮晶晶
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^3）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^3）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^10）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^10）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^12）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^12）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^10）;
n=0:
1/8000:
1;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^8）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^8）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^7）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^7）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^5）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^5）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^3）;
n=0:
1/8000:
1;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^10）;
n=0:
1/8000:
0.3;
x=exp（-2*n）;
f0000=x.*（sin（f00*2*pi*n）+0.5*sin（f00*4*pi*n））;
soundsc（f0000）;
k=2.^（1/12）;
f00=220.*（k.^10）;
n
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