怎么用excel做音乐

怎么用Excel做音乐

在Excel中制作音乐可能听起来有些不可思议，但实际上，Excel可以通过特定的函数和公式来生成简单的音乐。利用Excel生成音乐的核心方法包括：频率与音高对应关系、公式计算音符、宏编程生成声音。其中，频率与音高对应关系是最基础的方法，通过将音符与其对应的频率一一对应，可以在Excel中创建简单的音符序列，进而生成音乐。

一、频率与音高对应关系

在音乐理论中，每个音符都有其特定的频率。通过在Excel中创建一个频率表，可以轻松地将音符与其相应的频率对应起来。比如，A4音符的频率是440 Hz，而C4的频率是261.63 Hz。我们可以在Excel中创建一个表格，将这些音符和频率对应起来。

创建频率表

打开Excel并创建一个新的工作表。
在第一列中输入音符名称（例如，C4、D4、E4等）。
在第二列中输入相应的频率值（例如，261.63、293.66、329.63等）。

通过这种方式，可以在Excel中创建一个完整的音符频率表，方便后续使用。

应用频率表

有了频率表之后，可以通过查找函数（例如VLOOKUP）在乐谱中查找音符对应的频率值。这样可以根据乐谱生成一个频率序列，为后续的声音生成做准备。

二、公式计算音符

除了直接使用频率表，还可以通过公式来计算音符的频率。通常情况下，音符的频率可以通过其相对于A4的音程位置来计算。公式如下：

[ f = 440 times 2^{(n/12)} ]

其中，f是音符的频率，n是音符相对于A4的半音数。例如，C4相对于A4有-9个半音，因此C4的频率可以计算为：

[ f = 440 times 2^{(-9/12)} approx 261.63 ]

在Excel中实现公式

可以在Excel中使用公式来计算音符的频率。具体步骤如下：

在A列中输入音符名称。
在B列中输入音符相对于A4的半音数。
在C列中使用公式计算频率，例如：=440 * 2^(B2/12)。

通过这种方式，可以自动计算出每个音符的频率，无需手动输入。

三、宏编程生成声音

Excel本身并不能直接播放声音，但可以通过宏编程调用外部库或程序来生成声音。例如，可以使用VBA（Visual Basic for Applications）编写宏，通过调用Windows API来生成声音。

编写VBA宏

打开Excel并按Alt+F11进入VBA编辑器。
插入一个新模块（Insert -> Module）。
编写宏代码，例如：

Declare Function Beep Lib "kernel32" (ByVal dwFreq As Long, ByVal dwDuration As Long) As Long Sub PlayNote() Dim freq As Long Dim duration As Long ' 示例：播放C4音符 freq = 261 duration = 500 ' 持续时间，毫秒 Beep freq, duration End Sub

通过这种方式，可以使用VBA宏在Excel中生成简单的音符声音。

调用宏生成音乐

有了宏之后，可以通过编写更复杂的宏来生成一系列音符，从而生成简单的音乐。例如，可以根据乐谱数据循环调用Beep函数，依次播放每个音符。

四、综合应用

通过以上三种方法，可以在Excel中实现从音符频率表、公式计算到声音生成的完整过程。下面是一个综合应用的示例，展示如何在Excel中生成简单的音乐。

创建乐谱数据

在工作表中创建一个乐谱数据表，包括音符名称和持续时间。
使用频率表或公式计算音符频率。
编写VBA宏，根据乐谱数据生成声音。

示例代码

Sub PlayMusic()
    Dim freq As Long
    Dim duration As Long
    Dim i As Integer
    ' 乐谱数据
    Dim notes As Variant
    notes = Array("C4", "D4", "E4", "F4", "G4", "A4", "B4", "C5")
    ' 持续时间（毫秒）
    Dim durations As Variant
    durations = Array(500, 500, 500, 500, 500, 500, 500, 500)
    ' 频率表
    Dim frequencies As Variant
    frequencies = Array(261, 293, 329, 349, 392, 440, 493, 523)
    ' 播放乐谱
    For i = 0 To UBound(notes)
        freq = frequencies(i)
        duration = durations(i)
        Beep freq, duration
    Next i
End Sub

通过这种方式，可以在Excel中生成简单的音乐，展示如何利用Excel的计算和编程能力来实现音乐生成。

五、进阶应用

对于更复杂的音乐生成，可以结合更多的Excel功能和编程技术。例如，可以使用Excel图表来可视化乐谱，或者使用更复杂的算法生成音乐。

使用Excel图表可视化乐谱

可以在Excel中创建图表，展示音符的时间序列和频率变化。例如，可以使用折线图展示音符频率随时间的变化，帮助理解和分析乐谱。

结合外部程序

可以结合外部程序（例如Python、MATLAB）来生成更复杂的音乐。例如，可以使用Python生成MIDI文件，然后在Excel中调用Python脚本生成音乐。

示例：使用Python生成MIDI文件

from midiutil import MIDIFile
创建MIDI文件
midi = MIDIFile(1)
midi.addTempo(0, 0, 120)
添加音符
notes = [60, 62, 64, 65, 67, 69, 71, 72]
for i, note in enumerate(notes):
    midi.addNote(0, 0, note, i, 1, 100)
保存MIDI文件
with open("music.mid", "wb") as output_file:
    midi.writeFile(output_file)

通过这种方式，可以利用Excel与外部程序的结合，生成更复杂和丰富的音乐。

总结

通过本文的介绍，我们了解了如何在Excel中生成音乐的基本方法和进阶应用。利用Excel生成音乐的核心方法包括：频率与音高对应关系、公式计算音符、宏编程生成声音。通过这些方法，可以在Excel中实现从简单音符到复杂乐曲的生成，展示了Excel强大的计算和编程能力。希望本文的内容能够帮助您更好地理解和应用Excel音乐生成技术。