问题:

乐谱的 1、2、3、4、5、6、7，加上高低音可以谱出动听的曲子，请编写程

序，使计算机能够播放歌曲。

[分析]

播放歌曲意味着让计算机发声，声音从 PC 机内的扬声器发出，所以这个问题将与

硬件扬声器电路有关。

[解答]

解决这一编程问题，让我们首先简单了解一下计算机发声的原理。在PC 机的系统板上装有定时与计数器 8253 芯片，还有 8255 可编程并行接口芯片，由它们组成的硬件电路

可用来产生 PC 机内扬声器的声音，对于 286、386、486、586 等 PC 微机，由于采用了超大

规模集成电路，因而看不到这些芯片，它们均集成在外围电路芯片上了。

当我们操作计算机时，常常听到的发声，就是由软件控制这些电路而产生的。声音的

长短和音调的高低，均可由程序进行控制。在扬声器电路中，定时器的频率决定了扬声器发

音的频率，所以可通过设定定时器电路的频率来使扬声器发出不同的声音。对定时器电路进

行频率设定时，首先对其命令寄存器(口地址为 0x43)写命令字，如写入     0xb6，这可用

outporb(0x43，0xb6)；来实现，则表示选择该定时器的第二个通道，计数频率先送低 8 位(二

进制)，后送高 8 位。接着用口地址 0x42 送频率计数值，先送低 8 位，后送高 8 位，即用

outportb(0x42，低 8 位频率计数值)和 outportb(0x42，高 8 位频率计数值)来实现。通过这两

步使定时器电路产生一系列方波信号，此信号是否能推动扬声器发音，还要看由 8255 产生

的门控信号和送数信号是否为 1，而它们也可编程，口地址为 0x61。为了不影响 8255 口地

址 61H 中的其他高位，应先输入口地址 6lH 的现有值 bits，即用 bits= inportb(0x61)来实现，

然后就可用 outportb(0x61，bits|3)来允许发声，而用 outportb(0x61，bits&0xfc)来禁止发声，

且不改变 8255 其它位原来的值，关于这方面的详细内容可以参阅 IBM PC/XT 接口技术方面

书籍有关内容。

5.1 声音函数

编写音乐程序播放歌曲，最简单的方法是可以直接使用 TURBO C 在 dos.h 中提供的有

关发声的函数 sound()和 nosound()。sound()函数用于产生声音，其原型如下：

void sound(unsigned freqncy)；

该函数的入口参数为扬声器要产生声音的频率。

与 sound()函数相反，nosound ()函数用于关闭扬声器，其原型为：

void nosound(void)；

该函数没有入口和出口参数，它只是简单地把口地址 61H 中的低 2 位清 0。

在利用函数 sound 产生指定频率的声音后，一般要过一段时间后再调用函数 nosound 关

闭扬声器，这样我们才能清楚地听到一个声音。如果扬声器刚打开就关闭，我们是很难听到

一个声音的。某个频率的声音延续时间的长短是重要的，它将直接影响音响效果。这需要使

用 TURBOC 提供了专门的延时函数 delay，其原型说明如下：

void delay (unsigned milliseconds)；

该函数中断程序的执行，中断的时间由 milliseconds 指定。

例程 3-36：该程序每间隔 10000 milliseconds pc 扬声器发出不同频率的声音，直到频率大于

5000hz。

#incl?<dos.h>

main()

{

int freq;

for(freq=50;freq<5000;freq+=50)

{

sound (freq);

delay(10000);

}

nosound();

}

如果不能使用上述现成的函数 sound()和 nosound()，当然我们也可以采用上节中的方法，

用  I/O  接口的输入输出函数，自己编写产生声音和关闭声音的函数。下面可供参考的函数

SOUND()与 TURBOC 提供的产生声音函数 sound()的算法类似：首先函数 SOUND()中使用

了一个由一个整数和两个字符组成的联合，其目的在于方便地把一个 16 位数分解成两个 8

位数。为了打开扬声器，需要把口地址 61H 的低 2 位置位，但又不能影响其他高位，为此，

先输入口地址 61H 中的现有值，与 3 逻辑或后再输出到口地址 61H。

void SOUND(unsigned freqncy)

{

union   {

unsigned divisor;

unsigned char c[2];

} tone;/*    定义由—个整数和两个字符组成的联合 */

tone.divisor=119328/freqncy； /* 计算该频率对应的定时器计数值  */

outportb(0x43，0xb6)；  /*     通知定时器采用新的计数 */

outportb(0x42，tone.c[0])； /* 计数低字节先送到定时器 */

outportb(0x42，tone.c[1]);  /*  计数高字节后送到定时器 */

outportb(0x61, inportb(0x61) | 3 );   /*             使定时器到喇叭的输出有效             */

}

如下供参考的函数 NOSOUND()，为了不影响口地址 61H 中的其他高位，应先输入口地

址 6lH 的现有值．在屏蔽掉低 2 位后再输出到口地址 61H。

void NOSOUND(void)

{

outportb(0x61，inportb(0x61) & 0xfc));      /*  使定时器到喇叭的输出无效 */

}

5.2 计算机乐谱

表 3-18 是频率与音阶的对照表。我们可以通过该表编制出自己的驱动程序。编制乐谱

程序一般在原乐谱的基础上添加一些控制字符来完成。如：

。。。     。。。。。

_11176 3232 6 2

就是孟庭苇演唱的“羞答答的玫瑰静俏俏地开”的第一句歌词的乐谱。

在计算机中可以表述为：

600 H1 0.5 H1 0.5 H1 0.5 M7 0.5 M6 1 H3 1 H2 0.5 H3 0.5 H2 0.5 M6 0.5 H2 2

第一个为音长基准，一般为 300，600，900，1200。后面字 H1 表示高音的 1，音阶的

设置如下：

最高音：在音符前加“E”；

高音：在音符前加“计”；

中音：在音符前加“M”；

低音：在音符前加“L”；

再后面的字为节拍数，其中的 0.5 表示节拍数，每个音的音长＝音长基数×\?X拍数，如

第一个“1”的音长为 600×0.5＝300。

表 3-18 频率与音阶的对照表

低音

1

2

3

4

5

6

7

频率

131

147

165

176

196

220

247

中音

1

2

3

4

5

6

7

频率

262

296

330

349

392

440

494

高音

1

2

3

4

5

6

7

频率

523

587

659

699

784

880

988

最高音

1

2

3

4

5

6

7

频率

1047

1175

1319

1397

1568

1760

1976

知道了这些知识，就容易编制—个乐谱驱动程序。思路是将各个频率存储在一个二维数

组中，根据音阶字符、音符和节拍数，得到发音的音长，使用 sound 函数发音，使用 delay

函数控制。

5.3 问题实现

5.3.1  调用 sound()和 unsound()

下面的程序（例程 3-37）先开辟两个数组 freq[96]和 dely[96]分别用于存储声音的频

率和延时。采用图形方式，利用 printtext()函数在屏幕上分别显示字符串 Welcome !"，"Please

press any key to start ......"，"Enjoy yourself !”，"Press any key to end !"  和  "Thank you! Bye

Bye ......"

printtext()定义如下：

void printtext(unsigned char *temp[],int i)

{

setcolor(4);                            //设置颜色为 red

settextstyle(TRIPLEX_FONT,HORIZ_DIR,3); // 设置字符的字体，方向和大小

outtextxy(100,40+i*50,temp[i]);         // 显示字符串

}

另外，在此程序中还调用了 conio.h       中的函数 kbhit(),用于判断是否有键按下，当没有键按下

时返回 0。

/*例程 3-37*/

#incl?<dos.h>

#incl?<graphics.h>

void printtext(unsigned char *temp[],int i);     //   用于在屏幕上显示字符串

main()

{

int i,graphdriver,graphmode;

unsigned char *temp[4];

int freq[96]={784,660,588,660,523,523,

588,494,440,523,392,392,

330,392,440,523,784,440,523,392,

784,1048,880,784,660,784,588,588,

588,660,494,440,392,440,523,588,

330,523,440,392,440,523,392,392,

660,784,494,588,440,523,392,392,

330,392,330,392,392,440,494,588,440,440,392,440,

523,588,784,660,588,660,588,523,440,392,

330,523,440,523,440,392,330,392,440,523,

392,392,660,784,588,660,588,523,494,440,784,784};

int dely[96]={25,50,12,12,50,50,

25,50,12,12,50,50,

50,38,12,38,12,12,12,25,

38,12,12,12,12,12,50,50,

38,12,25,25,38,12,25,25,

25,25,12,12,12,12,50,50,

38,12,25,25,12,12,50,25,

12,12,12,12,12,12,12,12,50,25,12,12,

38,12,25,25,25,12,12,25,12,12,

50,50,12,12,12,12,12,12,12,12,

50,25,12,12,12,12,12,12,25,25,50,50};

graphdriver=DETECT;

graphmode=0;

temp[0]="Welcome !";

temp[1]="Please press any key to start ......";

temp[2]="Enjoy yourself !";

temp[3]="Press any key to end !";

temp[4]="Thank you! Bye Bye ......";

initgraph(&graphdriver,&graphmode,"");       //系统初始化

cleardevice();                                                          //清除屏幕

settextjustify(LEFT_TEXT,CENTER_TEXT);   //设置字符排列方式

for(i=0;i<2;i++)

printtext(temp,i);

getch();

for(i=2;i<4;i++)

printtext(temp,i);

i=0;

while(i<96&&!kbhit())

{

sound(freq[i]);                       //    扬声器根据频率发声

delay(1100*dely[i]);                   //  声音延时

i++;

}

nosound();                             //     关闭扬声器

printtext(temp,4);

getch();

closegraph();                                                      //  关闭图形模式

}

void printtext(unsigned char *temp[],int i)

{

setcolor(4);                                                          //  设置颜色

settextstyle(TRIPLEX_FONT,HORIZ_DIR,3); //       设置字符的字体，方向和大小

outtextxy(100,40+i*50,temp[i]);            // 在所指定的坐标出显示字符串

}

5.3.2  调用 inportb()和 outportb()

这个程序（例程 3-38）利用 3.5.2 节的 SOUND()和 UNSOUND()改写前一实现,播放一段不同

的曲目。

/*例程 3-38*/

#incl?<dos.h>

#incl?<graphics.h>

void printtext(unsigned char *temp[],int i);

void SOUND(unsigned freqncy);

void NOSOUND(void);

main()

{

int i,graphdriver,graphmode;

unsigned char *temp[4];

int freq[87]={196,262,262,262,330,294,262,294,330,294,262,

330,394,440,440,394,330,330,262,294,262,294,

330,294,262,230,230,196,262,440,394,330,330,

262,294,262,294,440,394,330,330,394,440,523,

394,330,330,262,294,262,294,330,294,262,230,

230,196,262,440,394,330,330,262,294,262,294,

440,394,330,330,394,440,523,394,330,330,262,

294,262,294,330,294,262,230,230,196,262};

int dely[87]={25,38,12,25,25,38,12,25,12,12,56,25,25,50,25,

38,12,12,12,38,12,25,12,12,38,12,25,25,100,25,

38,12,12,12,38,12,25,25,38,12,25,25,100,25,38,

12,12,12,38,12,25,12,12,38,12,25,25,100,25,38,

12,12,12,38,12,25,25,38,12,25,25,100,25,38,12,

12,12,38,12,25,12,12,38,12,25,25,100

}

graphdriver=DETECT;

graphmode=0;

temp[0]="Welcome !";

temp[1]="Please press any key to start ......";

temp[2]="Enjoy yourself !";

temp[3]="Press any key to end !";

temp[4]="Thank you! Bye Bye ......";

initgraph(&graphdriver,&graphmode,"");

cleardevice();

settextjustify(LEFT_TEXT,CENTER_TEXT);

for(i=0;i<2;i++)

printtext(temp,i);

getch();

for(i=2;i<4;i++)

printtext(temp,i);

i=0;

while(i<87&&!kbhit())

{

SOUND(freq[i]);

delay(1100*dely[i]);

i++;

}

NOSOUND();

printtext(temp,4);

getch();

closegraph();

}

void printtext(unsigned char *temp[],int i)

{

setcolor(4);

settextstyle(TRIPLEX_FONT,HORIZ_DIR,3);

outtextxy(100,40+i*50,temp[i]);

}

void SOUND(unsigned freqncy)

{

union  {     /*    定义由-个整数和两个字符组成的联合  */

unsigned divisor;

unsigned char c[2];

} tone;

tone.divisor=119328L/freqncy;  /*                                                      计算该频率对应的定时器计数值                                                    */

outportb(0x43,0xb6);   /*    通知定时器采用新的计数 */

outportb(0x42,tone.c[0]); /*  计数低字节先送到定时器 */

outportb(0x42,tone.c[1]);         /*      计数高字节后送到定时器 */

outportb(0x61,inportb(0x61) | 3 );  /*                                              使定时器到喇叭的输出有效                                                               */

}

void NOSOUND(void)

{

outportb(0x61,(inportb(0x61) & 0xfc)); /*           使定时器到喇叭的输出无效             */

}