【树莓派】2 - 无源蜂鸣器

一、无源蜂鸣器驱动原理

• 工作原理：必须由外部提供 PWM 脉冲信号 才能驱动发声
• 应用特性：
  • 声音尖锐，适合警报、提示音
  • 接触不良会导致音准偏差

1. 音谱频率设置

• 低音区（C3–B3） Tone_CL = [131,147,165,175,196,220,247,262]
• 中音区（C4–B4） Tone_CM = [262,294,330,349,392,440,494,523]
• 高音区（C5–B5） Tone_CH = [523,587,659,698,784,880,988,1047]
• 硬件限制：蜂鸣器有额定频率范围，超出会跑调/无声

2. 音乐编程实现

1. 初始化设置

• 使用 TonalBuzzer(buzzer_pin) 初始化
• 停止发声：stop()

2. 音符播放

• 核心：按频率播放
• 时间单位：duration = 0.5 对应 1/16拍

3. 乐曲播放

• 用 song 数组存音符频率
• 用 beat 数组存对应时值
• 循环播放实现旋律

3. 音乐编程技巧

• 音符索引：Tone_CM[3] = 中音 mi
• 节奏换算：
  • 0.5 → 1/16拍
  • 1 → 1/8拍
  • 2.5 → 5倍基础时长
• 异常处理：try-except 捕获 Ctrl+C，安全停止发声

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二、知识小结

知识点	核心内容	技术要点	实现难点
蜂鸣器驱动	需外部 PWM 脉冲驱动	无源蜂鸣器必须方波驱动	接触不良导致音准偏差
音阶频率映射	赫兹对应音符	低/中/高三组频率表	硬件频率范围限制
音乐编程结构	双数组存音高+节奏	song/beat 配对播放	时值计算、动态延时
播放控制	单音/乐曲播放函数	play_note / play_song	音高线性调整、跑调
硬件适配	适配蜂鸣器频响	接受非标音阶做小调	高音尖锐、音色固定