[發明專利]能綜合展現音樂頻域時域特性的音樂噴泉的實現方法

有效

• 申請號: 201610175617.6
• 申請日: 2016-03-26
• 公開（公告）號: CN105750145B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 楊衛英
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B05B17/08
• 分類號: B05B17/08;G10L25/48
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

本發明公開了一種能綜合展現音樂頻域時域特性的音樂噴泉的實現方法，包括以下步驟：步驟一，預處理，將音樂信號進行采樣、量化，轉換為數字信號；步驟二，節奏提取，通過選取信號的絕對值，并實施短期平均，提取信號的包絡，并通過閾值判斷，實現時間偵測；步驟三，對頻域的處理和對時域的同步處理；步驟四，信號合并，將時域頻域信號按照一定比例合并。本發明可以讓音樂噴泉展現音樂頻域特點時，與人類的心理感受一致，還具有機器自適應與人為調節相配合的功能。

技術領域

本發明涉及一種音樂噴泉的實現方法，特別是涉及一種能綜合展現音樂頻域時域特性的音樂噴泉的實現方法。

背景技術

在眾多音樂噴泉的實現方法中，多數是依據音樂信號的時域特征如音量、節奏等來控制噴泉水柱的變化，也有少數音樂噴泉是依據音樂的情感特征如曲式、調式、旋律等來控制水柱的變化。采用頻譜信號控制不同噴泉的方法一般采用簡單的傅里葉變換區分高低音。由于音樂中體現的情緒不但與頻譜有關，還與音樂的節奏快慢相關，也與時域中的相關性有關，因此用單純的頻譜提取方法不能完美地體現人類對音樂的心理感受。為此本發明提出一種復合的控制方法，通過頻域、時域多種方法綜合提取音樂的頻域特征來控制音樂噴泉的水柱變化。還可以根據人為喜好，動態進行曲調調整和情緒調整，讓音樂噴泉的表演更加符合人類對音樂的感受，給觀眾以震動心弦的享受。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能綜合展現音樂頻域時域特性的音樂噴泉的實現方法，其以讓音樂噴泉展現音樂頻域特點時，與人類的心理感受一致，還具有機器自適應與人為調節相配合的功能。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種能綜合展現音樂頻域時域特性的音樂噴泉的實現方法，包括以下步驟：

步驟一，預處理，將音樂信號進行采樣、量化，轉換為數字信號；

步驟二，節奏提取；

步驟三，對頻域的處理和對時域的同步處理；

步驟四，信號合并，將時域頻域信號按照比例合并。

優選地，所述步驟二包括以下步驟：

步驟二十一：通過選取信號的絕對值，并實施短期平均，提取信號的包絡，并通過閾值判斷，實現時間偵測；

步驟二十二：通過對時間偵測的去噪分析，提取有關節奏的主要事件；

步驟二十三：通過對主要事件的周期化分析，提取離散的節奏信號，并通過節奏保持，產生連續的節奏信號；

步驟二十四：節奏信號一般為小節拍信號，時間長度遠遠大于對信號進行頻域時域處理所需的時鐘信號，通過對節拍信號的分頻，并根據頻域時域處理的需求，產生各自的所需的時鐘。

優選地，所述步驟三包括以下步驟：

步驟三十：通過對頻域傅里葉變換，在時鐘信號控制下，產生具有滾降特性的采樣窗信號，該信號也可以收人工調整；

步驟三十一：將經過量化的信號在頻域進行傅里葉變換，變換的時間長度由具有滾降特性的采樣窗決定；

步驟三十二：在頻譜圖上估計該音樂信號的總頻帶寬度，即估計上截止頻率，將總頻帶寬度平分為N個頻段，每個頻段寬度相同，各頻段間的頻率分割點對應的頻率設為中心頻率；

步驟三十三：選每個頻段的中心頻率所對應的頻率分量的幅度根據人耳聽覺特性，進行對數化處理，得到N個頻域輸出；

步驟三十四：將量化后的數字信號進行時域濾波，濾掉音樂帶外噪聲，開始進行時域信號的相關運算；

步驟三十五：將時域濾波后的信號進行第一次延時，延時時間由時鐘發生步驟產生；