[发明专利]响应音频信号控制光

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理、特别是音频信号处理的领域。更具体地，本发明涉及用于处理音频信号的方法、信号处理器和设备，处理音频信号的目的在于提取用于响应所述音频信号控制光源(例如环境照明)的参数。

背景技术

为了反映音频信号的性质而控制光(例如环境光)是已知的，音频信号的性质例如音乐的性质，目标是产生一种与光和音乐相匹配的音频-视觉感知。这例如在音乐会、餐厅、酒吧和迪斯科舞厅里实现。

在音乐会上，常常精心地策划复杂的光的顺序，以便完美地匹配音乐内容，因而需要手工操作技能和策划来获得这样的结果。相反，在迪斯科舞厅或酒吧里表现的光常常通过检测到的音乐信号的信号参数来自动地控制。这样的光控制可以通过检测音频信号的总体水平并相应地调节光强度来完成，因而产生光随着音乐节拍而闪烁的总体体验。另一个实例是检测音频信号在三个频带中的水平，这三个频带是低音、中音、高音，每一个指定一种光颜色，光颜色的强度由各个检测的水平来控制。

所述自动光控制方法容易实施，例如采用模拟电子电路，也可以响应音频信号在线地控制光，而不需要可用的操作人员。然而，这样的低水平方法不提供音乐内容和光之间的完全一致，尤其在大量的各种各样的音频信号(例如经典音乐对舞曲或演说)的情况下，更是如此。

发明内容

因此，本发明的目的是提供能够自动地控制光(例如环境光)的方法和设备，于是光的变化在感知上对应于音频信号的变化。

按照本发明的第一方面，这个目的和若干其他目的通过提供一种用于生成用于响应音频信号控制光(例如环境光)的光控制参数的方法来实现。该方法包括：

-分析该音频信号，以便提取音频信号的语义内容的时间演变，

-根据音频信号的语义内容的时间演变生成光控制参数。

语义内容理解为基于低水平特征的组合的特征，并对所述低水平特征进行推理，所述低水平特征是从音频信号的表现中直接提取的，例如频率、振幅和时域分析。另外，如果可得到的话，可以应用前后关系信息来进一步帮助提取音频信号的语义内容。

光控制参数理解为例如软件参数或电信号的任何信息，该信息可以用于相对于不同属性(例如亮度、饱和度、色调、它们的空间分布和时间动态)来控制光源或光源组。

这个创造性方法的一个优点在于，它变得可以控制光源来以下面方式提供与音频信号的表现一致的光效应时间：在光效果和音频信号(例如一段音乐)内容之间存在感知的一致。尤其获得：通过光强调了或正确反映了音乐中的变化，并且该方法非常适合于对于大量的各种各样的音频信号(例如不同类型的音乐)来自动地控制光，同时保持音乐和光之间良好的对应。

本方法可以包括与根据光控制参数控制环境光同时播放音频信号的步骤。

在一组实施例中，本方法包括提取音频信号的空间属性并根据所述音频信号的空间属性生成用于控制空间定位的光源的单独的光控制参数。利用这样的实施方式，可以实现音频信号和光之间进一步的对应，因为考虑了在感知上重要的参数，例如在家庭hi-fi立体声或环绕声系统中再现的听觉意象可以通过对应的光来强调。

优选地，定位许多空间分开的单独可控光源，以便至少覆盖由音频信号再现产生的听觉意象。特别地，优选的是，在音频信号中提取对象(例如乐器)的空间属性，并根据对象的空间属性生成单独的光控制参数。这使得可以在音频信号中以特殊的光效果空间地反映对象(例如乐器)，所述光效果对应于感知的听觉意象中的空间位置，或者换句话说，光的对象特定的映射。特别地，所述音频信号可以包括或代表环绕声音信号，环绕声音信号代表三个或更多个通道，其中针对每一个环绕声音通道生成单独的光控制参数。因而，例如本方法适合于与家庭系统中或者影院中等的音频系统一起使用。音频信号可以包括或者代表至少两个单独的通道，例如立体声、杜比环绕、5.1、6.1、6.2音频系统。

在另一组实施例中，本方法包括确定音频信号序列的在语义上不同的时间区段(section)，其中生成光控制参数来反映音频信号的这些区段。特别地，音频信号的区段的确定包括提取与选自由区段边界、拍子、动态变化、音乐键组成的组的至少一个属性有关的统计数据。光控制参数可以反映每一个区段中音频信号(A)的特征属性。

光控制参数可以包括用于控制选自由亮度、饱和度、色调、其空间分布和时间动态组成的组的至少一个光属性的信息。