【偽教程】手把手教你成為matlab作曲家

為了不被槍斃決定開一個小系列，慢慢填坑。

警告：本教程不涉及任何樂理知識，但涉及部分數理和編程，請小心觀看。

構成聲音最基本的成分是什麼？根據傅里葉的回答：是正弦波。正弦波可以用來線性組合成幾乎所有的聲音，而且最基礎的單個正弦波已經可以組成基本的音高感，因此也可以被用來創作音樂。

在matlab的command window中輸入：

Fs=4000 ;Td=1 ;Ft=1000 ; s=sin([1:Fs*Td]*2*pi*Ft/Fs); sound(s,Fs)

後回車，能聽到一個1kHz的純音，以上變數中：Fs為採樣率，本例中為3kHz；Td為純音的持續時間，本例中為1s；Ft為音高，本例為1kHz。

一般來說採樣率至少是聲音最高頻率的2倍以上，至於低於這個數字會怎樣，建議感興趣的可以嘗試一下，改改參數。原理參照：採樣定理_百度百科

在matlab中，1：x這種表達等同於數組[1，2，3，…，x ]，意即x個採樣點上，數值呈等差數列排布。經過這個等差數列經過公式 s=sin([1:Fs*Td]*2*pi*Ft/Fs)運算後就得到了正弦波的值了。

成功播放一次聲音之後，輸入以下指令：Ft=1500 ; s1=sin([1:Fs*Td]*2*pi*Ft/Fs); s2=[s,s1];sound(s2,Fs)

這次操作是將兩次生成的不同音高的數列前後拼接到一起，就可以生成旋律啦！是不是很高級（並沒有）。這種操作是有一些問題的，不過寫個一句兩句玩一玩還好。

matlab最為大名鼎鼎的就是作為「矩陣實驗室」（這個名稱為直譯），它的所有運算單位都為矩陣或者數組，本案例的運算也是如此，3000個採樣點的等差數列數值經公式轉換後變成了3000個正弦波數列的值，再經由sound(s,Fs)播放出來。

至於這個公式是怎麼工作的，以及最後一條指令是如何將數組變成聲音從揚聲器/耳機放出來，私以為是碼農最不需要關心的問題了（筆者也不太想談數學和硬體），所以本次偷懶教程到此為止（下次寫什麼也還沒想好）。再見！

參考文獻：

Applied Speech and Audio Processing: With MATLAB Examples ,Ian McLoughlin

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