[发明专利]一种全彩声光转换控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及声光控制相关技术领域，特别是一种全彩声光转换控制方法及系统。

背景技术

现行市场LED音乐灯主要是利用幅度值来控制LED灯的变化，LED灯主要为白灯、或者红/绿/蓝三色分开的控制。 而某些LED音乐灯是将音乐与LED灯光的控制由两个文件分别控制。

由于颜色之间没有联系，LED灯变化色域比较狭窄，并且LED变化仅与节奏相关，跟音乐的频率无关，使得音乐的变化比较生硬。分开控制的LED灯需要根据音乐制作响应的LED亮/色度变化文件，非常不灵活，如果是实时的声音（如发言、鼓掌、急性无伴奏演唱），这种方式就没有办法完成与声音同步的LED变化效果。

音有高低、强弱、长短、音色四种性质。音的高低是由物体在一定时间内的振动次数（频率）决定的。振动次数多音就高，振动次数少音就低。一般人耳能够听到的音频范围约为30-17000赫兹。音的长短是由于振动的延续时间决定的，振动延续时间长音就长，振动延续时间短音就短。音的强弱是由于振幅(amplitude)即物体振动范围的幅度大小决定的。振幅大音就强，振幅小音就弱。音色(timbre或tone color)是由发音物体所产生的谐波（harmonic wave）决定的，发音物体的性质、形状不同，所产生的谐波也不同，因而音色也不同。

现有技术存在的问题是LED灯变化仅与节奏相关，只通过光反映了音的强弱和长短，颜色的变化跟音的高低和音色无关。不同的音高和不同时值的单音的连续进行就构成旋律，也就是说它与音乐的旋律无关，而旋律是音乐的灵魂，是音乐的基础，它体现音乐的全部思想或主要思想。现有技术的LED音乐灯无法提供给人们视觉和声觉和谐的感官体验，更谈不上能让失聪者能感受到音乐的魅力。

发明内容

本发明的第一个发明目的在于提供一种全彩声光转换控制方法，以解决现有技术无法通过光反映声音的所有特征的技术问题。

为了实现本发明的第一个发明目的，采用的技术方案如下：

一种全彩声光转换控制方法，所述方法包括：

中央处理模块对通过音频接口模块接收到的音频信号进行频域分析，把音频信号的一个或多个音频特征与光信号的一个或多个光特征对应，光显示模块把一个或多个光特征合并形成光信号。

作为一种优选方案，所述音频特征包括：音频信号的振动频率、振动延续时间、振动幅度和/或谐波，所述光特征包括：颜色、色度、饱和度和/或亮度。

作为进一步的优选方案，所述方法包括：色度与振动频率成正比，亮度与振动幅度成正比，饱和度和谐波成正比。

作为进一步的优选方案，所述方法包括：

对通过音频接口模块接收到的音频信号进行频域分析，在对频域分析以后得到的振动幅度进行非线性变换并进行加权处理得到的加权值，加权值映射为预先设置的第一颜色，光显示模块显示第一颜色。

作为进一步的优选方案，所述方法包括：

根据音频信号按十二平均律分配的音符频率表对频率进行分类得到多个频率区域，对每一个频率区域映射一种颜色；

对通过音频接口模块接收到的第一音频信号进行频域分析后得到对应的第二频率，检查第二频率所处的第二频率区域，映射得到与第二频率区域对应的第二颜色，光显示模块显示第二颜色。

颜色有多种描述方式，可以是红绿蓝三色混光模式，也可以是色度饱和度和亮度描述模式，本发明采用前者，通过不同频率对应不同颜色，而该频率的强弱则对应于该颜色的亮度。

本发明的第二个发明目的在于提供一种全彩声光转换控制系统，以实现本发明提供的一种全彩声光转换控制方法。

为了实现本发明的第二个发明目的，采用的技术方案如下：

一种全彩声光转换控制系统，所述系统包括依次连接的音频接口模块、中央处理模块和光显示模块：

所述音频接口模块负责从空中或音频线接入音频信号并采集音频信号频域的各频率，发送到中央处理模块；

中央处理模块用于对音频信号进行频域分析，再对频域分析以后的幅度数据进行非线性变换，然后对变化后的数值进行加权处理得到加权值并查找与加权值对应的颜色，并发送到光显示模块；

光显示模块用于显示从中央处理模块接收到的颜色。

作为一种优选方案：

所述音频接口模块包括依次连接的音频接口电路和音频频谱采集电路，音频接口电路负责从空中或音频线接入音频信号，音频频谱采集电路用于采集音频信号频域的各频率，发送到中央处理模块；

作为一种优选方案，光显示模块包括LED驱动电路和三基色LED灯珠。