CN103037577A

CN103037577A - 一种声光同步控制方法

Info

Publication number: CN103037577A
Application number: CN2012105257855A
Authority: CN
Inventors: 马正; 宋强; 宾光宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明提供了一种声光同步控制方法，包括如下步骤：在原音频文件中加入携带闪烁控制命令的高频声波成分，生成新的音频文件；在该新音频文件的播放过程中，分析音频中的高频声波信号，提取所携带的控制命令；根据所述控制命令对发光物体的闪烁进行控制。本发明中的方法，可以利用声光同步将脑电波拖带到一个有效途径，以加强学习和改进思想心理，作为非药理的心理学物理疗法技术，是人类克服心理障碍与加强学习的可持续研究发展的工程。

Description

一种声光同步控制方法

技术领域

本申请涉及一种声光同步控制方法，尤其涉及一种在音频文件中植入和提取闪烁控制命令的方法。

背景技术

当前，随着物质文化生活水平的不断提高，诸如手机、PDA等手持设备以及MP3播放器等音乐播放设备已经逐渐成为人们生活中不可或缺的娱乐设施，而且人们对于手机或MP3播放器的娱乐功能的要求也越来越高。现如今的部分手机或MP3播放器通常也都安装有LED灯，随着铃声或音乐的播放，手机或MP3播放器上的LED能够发出同步的闪光，因此能够在欣赏音乐的时候还能带来良好的视觉效果。

专利文献CN2738518Y公开了一种可随外界音频变化闪烁的发光装置，该发光装置包括依次顺序连接的：用于接收外界音频信号的拾音器、将外界音频信号放大的信号放大电路、对放大后的电路进行分频的分频电路、将模拟信号转换为数字信号的检波转换电路、控制电路以及发光灯组。其通过拾音器把外界音频信号采集进来，经过放大后通过分频电路把不同频段的音乐信号区分开来，接着通过检波电路对其分别进行检波，得到跟音乐节奏和频谱成分幅度对应的电信号，电信号经过转换后输入控制电路，通过控制电路的微处理器做出对应的处理，控制发光灯组的发光效果。

专利文献CN101282520A公开了一种采用3个大LED彩灯配合手机播放MP3音乐，闪烁不同色彩组合的方法：在手机顶部添加3个较大的LED发光二极管彩灯，每个彩灯都具有常亮、闪烁的效果，且有红、绿、蓝、橙、白等颜色，播放MP3音乐的时候，根据获取的音频流频率、EQ的不同，3个LED灯显示不同的色彩组合，不断闪烁，获得视觉上的效果。

专利文献CN201966991U提供一种声光动同步效果的控制装置，包括马达控制器、音频电路以及灯光控制器，其中，所述音频电路向所述马达控制器输出第一音频信号，向所述灯光控制器输出第二音频信号，所述音频电路连接所述马达控制器和灯光控制器，所述灯光控制器包括呼吸灯控制器。其从一音频信号中提取出第一音频信号以及第二音频信号，从而控制马达以及呼吸灯随着音乐震动或者明暗变化、强弱闪烁，进而实现了在手机等手持设备上产生声、光、动同步效果的用户体验。通过该专利，手机不仅有音乐给予用户的听觉享受，还更有LED灯随着音乐节奏一起闪烁、手机也将随着音乐节奏一起震动和转动的视觉和触觉享受，给予用户前所未有的趣味效果。

但是，现有技术中的声光同步装置或者方法都是以原始音频文件作为直接的闪烁控制命名来源，因此结构上或者所需的技术步骤都非常复杂，而且由于这种复杂性，往往又导致声光同步的效果比较单一、灵活性较差，相同的，现有技术大多只是把光声同步应用在普通领域，而没有更广泛的应用。

发明内容

本申请旨在克服上述缺陷，提供一种更为简单、更加灵活的声光同步控制方法，同时，利用光与心理教学讲座的结合，有效的将脑电波拖带到一个有效途径，达到加强学习和改进心理思想，改善睡眠，提供一种非药理的心理学物理疗法技术。具体地，本发明提供一种声光同步控制方法，包括如下步骤：在原音频文件中加入携带闪烁控制命令的高频声波成分，生成新的音频文件；在该新音频文件的播放过程中，分析音频中的高频声波信号，提取所携带的控制命令；根据所述控制命令对发光物体的闪烁进行控制。

植入闪烁控制命令的方法分为四个步骤：第一，按照闪烁控制命令生成一组二进制序列，该序列的长度和原音频文件的长度一致，序列中“1”代表发光物体亮，“0”代表发光物体暗；第二，生成一同样序列长度的高频声波信号；第三，用闪烁控制序列调制高频声波序列，生成携带闪烁控制命令信息的高频声波序列；第四，在原音频文件中加入高频声波序列生成新的音频文件。

对于携带高频声波信息的音频文件，可以通过如下的步骤进行提取：第一，利用带通滤波器进行滤波，中心频率为调制时的高频声波频率；第二，对滤波后的信号进行半波整流；第三，利用低通滤波器对整流后的信号进行平滑处理；第四，利用电压比较电路实现二值化；第五，利用电压比较器的输出信号驱动发光物体的闪烁。

优选地，所述发光物体为LED灯。

优选地，包括多个LED灯，每个LED灯可显示颜色。

优选地，所述的高频声波信号为20000Hz的正弦信号。

优选地，此技术用于制造心理治疗设施，发光物体的光可按心理专家及医学专家制定闪烁频率及光的强弱闪烁，设定好的灯光效果(光的闪烁及强弱不受原音乐声音大小及节奏变化的影响)可从视觉神经反应到大脑，刺激指令脑电波按分别为α、β、θ、δ赫兹的频率活动。将此频率植入心理专家的辅导音乐课程的音频文件中，频率的快慢按音乐课程中内容针对性设定制作，制作出带控制灯光的音频文件。

本发明没有以原始音频文件作为直接的闪烁控制命名来源，而是利用人类听力的特点，将发光物体的闪烁控制命令植入高频声波信号中，因此在声光同步控制过程中实现了更为简单、更为灵活的控制方式，同时，按此技术制造的心理治疗设施达到光与声结合，可更有效的将脑电波拖带到一个有效途径，达到加强学习和改进心理思想改善睡眠等。

附图说明

图1是控制命令植入处理流程图；

图2是音频文件处理效果示意图；

图3是控制命令提取框图。

具体实施方式

本方法利用人耳不能感受高频声波(大于1500Hz)的特点，在音频文件中加入携带闪烁控制命令的高频声波成分，生成新的音频文件。在该新音频文件的播放过程中，利用信号分析技术分析音频中的高频声波信号，提取所携带的控制命令，从而实现对发光物体的闪烁控制。

根据人类听觉系统的特点可知，人类听不到高频率的声波。频率是指物体每秒振动的次数。物体每秒振动1次，它的频率就是一赫兹，符号是Hz。根据相关研究，人耳对于频率在1000-4000Hz的声音最敏感，而人类的语言频率主要是在500-3000Hz之间，大多数汉语语音频率处在500-3000Hz的范围内。当频率超过4000Hz以后，声波的频率越高，人耳就越不敏感。当声波频率大于15000Hz时，绝大部分人已经不能够感知。当频率超过20000Hz以后，人耳已经完全不能感知。本方法中所涉及的高频声波是指大于15000Hz的声波，优选地大于或等于20000Hz。

本实施例中，在音频文件中植入和提取闪烁控制命令的方法具体如下：

如图1所示，针对某段音频文件，植入闪烁控制命令的方法分为四个步骤：第一，按照闪烁控制命令生成一组二进制序列，该序列的长度和原音频文件的长度一致，序列中“1”代表发光物体亮，“0”代表发光物体暗；第二，生成一同样序列长度的高频声波信号，例如20000Hz的正弦信号；第三，用闪烁控制序列调制高频声波(超声)序列，生成携带闪烁控制命令信息的高频声波(超声)序列；第四，在原音频文件中加入高频声波(超声)序列生成新的音频文件。音频处理效果如图2所示意性地显示的那样。

如图3所示，对于携带高频声波信息的音频文件，可以通过如下的步骤进行提取：第一，利用带通滤波器进行滤波，中心频率为调制时的高频声波频率；第二，对滤波后的信号进行半波整流；第三，利用低通滤波器对整流后的信号进行平滑处理；第四，利用电压比较电路实现二值化；第五，利用电压比较器的输出信号驱动LED闪烁。

优选地，包括多个LED灯，每个LED灯可显示颜色。

按此技术制造的心理治疗设施达到光与声结合，可更有效的将脑电波拖带到一个有效途径，达到加强学习和改进心理思想改善睡眠等。

本领域技术人员可以根据本发明公开的内容和所掌握的本领域技术对本发明内容做出替换或变型，但是这些替换或变型都不应视为脱离本发明构思的，这些替换或变型均在本发明要求保护的权利范围内。

Claims

1.一种声光同步控制方法，包括如下步骤：在原音频文件中加入携带闪烁控制命令的高频声波成分，生成新的音频文件；在该新音频文件的播放过程中，分析音频中的高频声波信号，提取所携带的控制命令；根据所述控制命令对发光物体的闪烁进行控制。

2.根据权利要求1所述的声光同步控制方法，其特征在于植入闪烁控制命令的方法分为四个步骤：第一，按照闪烁控制命令生成一组二进制序列，该序列的长度和原音频文件的长度一致，序列中“1”代表发光物体亮，“0”代表发光物体暗；第二，生成一同样序列长度的高频声波信号；第三，用闪烁控制序列调制高频声波序列，生成携带闪烁控制命令信息的高频声波序列；第四，在原音频文件中加入高频声波序列生成新的音频文件。

3.根据权利要求2所述的声光同步控制方法，其特征在于对于携带高频声波信息的音频文件，可以通过如下的步骤进行提取：第一，利用带通滤波器进行滤波，中心频率为调制时的高频声波频率；第二，对滤波后的信号进行半波整流；第三，利用低通滤波器对整流后的信号进行平滑处理；第四，利用电压比较电路实现二值化；第五，利用电压比较器的输出信号驱动发光物体的闪烁。

4.根据前述任一个权利要求所述的声光同步控制方法，其特征在于所述发光物体为LED灯。

5.根据权利要求4所述的声光同步控制方法，其特征在于包括多个LED灯，每个LED灯可显示颜色。

6.根据前述任一个权利要求所述的声光同步控制方法，其特征在于所述的高频声波信号为20000Hz的正弦信号。