CN105148522B - 基于游戏者肢体节奏均匀程度的评分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于游戏者肢体节奏均匀程度的评分方法，包括以下步骤：通过附加在游戏者肢体上的三轴加速度传感器采集一个采样周期T内游戏者的三轴加速度数据；找出峰峰值最大的一个轴及该轴的加速度数据的所有波峰点对应的采样序号k，并将采样序号k按照从小到大的顺序排放，形成一个序列；利用最小二乘法对上述序列进行一阶线性拟合并计算出该序列的方差；根据上述方差进行游戏评分；重复上述计算出整个游戏过程中每个采样周期时间段内的得分，并求得分求平均值，该平均值即作为游戏者的最后得分。该发明只需要在音乐设备中增加一个三轴加速度传感器以及简单控制电路就解决了游戏者的评分问题，且准确可靠。
Description
技术领域
本发明属于音乐游戏领域，尤其涉及一种根据游戏者肢体节奏的均匀程度进行评分的方法。
背景技术
随着电子技术的不断发展，消费电子产品在生活中广泛使用。听音乐成为人们日常生活中不可缺少的一部分。人们享受音乐盛宴的形式越来越多样化，现在人们已经不仅仅满足于戴着耳机听专业歌手演唱，还希望能够更加主动的与音乐进行互动。自上世纪80年代以来，卡拉OK已经在中国迅速的发展起来，人们可以跟着音乐伴奏进行演唱，而且还可以通过演唱水平评分来增加唱歌的乐趣。音乐包含音色、音高、响度、节奏等要素，卡拉OK评分通常是利用麦克风对演唱者进行录音，演唱结束后综合分析演唱者的音准、节奏等要素，再按照某种规则进行评分。
卡拉OK虽然能够增加人们享受音乐的乐趣，但是具有以下不足：
1、由于卡拉OK音响设备要求较高，需要配置较为昂贵的设备后才能进行。
2、卡拉OK声音较大，为了不影响周围人的正常活动，需要在特定的场地演唱，使得卡拉OK并不能随时随地进行。
3、人们在演唱的过程中需要关注歌词、音准、情感、节奏等诸多方面的内容，所以不能够很好的将注意力放在节奏上，不利于提高人的节奏感。
人们享受音乐的时候头和肢体会随着音乐节奏轻轻摇摆，对于节奏感很强的音乐，人们通过摇摆身体可以得到更加强烈的音乐律动感，获得身心愉悦的感觉，而且听音乐可以随时随地进行，不影响周围人的正常活动，所以可以单独将节奏作为人们享受音乐的一个新方法。每个人的节奏感有强有弱，因此跟着音乐节奏摇摆身体的准确性也各不相同。节奏感好的人可以在音乐节奏不强时仍然正确找准节奏，而节奏感不好的人会在音乐节奏不强时弄错节奏，因此可以根据人们正确分辨节奏的能力进行评分，帮助人们判断自己的节奏感是不是好。在听音乐的时候通过将注意力集中于音乐的节奏上，长时间的进行可以帮助人们提高音乐的节奏感。对节奏感进行评分也可以作为一种比赛，通过比赛来增加人们在欣赏音乐过程中的乐趣。
发明内容
本发明的目的是克服卡拉OK设备昂贵，使用环境受限，对提高人的节奏感效果不明显的缺点，提供一种帮助人们享受音乐的节奏评分方法。
为了实现本发明的目的，本发明提出了一种基于游戏者肢体节奏均匀程度的评分方法，包括以下步骤：
步骤1，通过附加在游戏者肢体上的三轴加速度传感器采集一个采样周期T内游戏者听音乐过程中的三轴加速度数据，并记录每个采样点的采样序号k＝1，2，3，，，i，所述三轴加速度传感器的采样频率为f；
步骤2，对步骤1采集得到的三轴加速度数据使用低通滤波器进行数字滤波处理，去除4赫兹以上的高频噪声；
步骤3，对经过步骤2所述数字滤波处理后的三轴加速度数据的峰峰值进行比较，找出峰峰值最大的一个轴，并命名为A轴；
步骤4，找出步骤3所述A轴的加速度数据的所有波峰点对应的采样序号k，并将采样序号k按照从小到大的顺序排放，形成一个序列；
步骤5，利用最小二乘法对步骤4所得到的序列进行一阶线性拟合并计算出该序列的方差；
步骤6，根据步骤5得到的方差计算出该段采样周期T内的得分n，其表达式为：
n＝100-s2c
其中n为该段采样周期T内的得分，s2为该段该段采样周期T内的方差，c为常数；
步骤7，重复步骤2到步骤6，计算出整个游戏过程中每个采样周期时间段内的得分，直至游戏结束；
步骤8，对步骤7中每个采样周期时间段的得分求平均值，该平均值即作为游戏者的最后得分。
优选的，步骤1所述采样频率f为80-120赫兹，采样周期T为8-15秒。
与背景技术相比，具有以下优点：
1、该方法只需要在音乐设备中增加一个三轴加速度传感器以及简单的控制电路即可，其成本较低。
2、采用的是头和肢体的摆动作为输入，不会产生很大的声响，所以不会影响周围人的正常活动，可以随时随地进行。
3、游戏者可以将所有的注意力放在音乐的节奏上，所以经过一段的时间后，游戏者的节奏感会有较明显的提高。
附图说明
图1为本发明所述评分方法计算的流程图。
具体实施方式
本发明所述方法可以应用于任何具有加速度传感器的便携式音乐播放设备中，比如耳机、手机等。以下仅以具有加速度传感器的耳机为例进行介绍。本发明按照以下步骤进行：
步骤1，游戏者佩戴头戴式耳机后开始播放音乐，游戏者根据音乐的节奏自然的晃动头和肢体。附加在耳机上的三轴加速度传感器以100赫兹的频率采集10秒钟内的三轴加速度数据，并记录每个采样点的采样序号；
步骤2，对步骤1采集得到的三轴加速度数据使用低通滤波器进行数字滤波处理，去除4赫兹以上的高频噪声，保留可以反映游戏者身体摆动情况的低频数据；
步骤3，对经过步骤2所述数字滤波处理后的三轴加速度数据的峰峰值进行比较，找出峰峰值最大的一个轴，并命名为A轴，使用该轴的加速度数据进行后续处理；
步骤4，找出A轴的加速度数据的所有波峰点，记录下所有波峰点对应的采样序号并且将采样序号按照从小到大的顺序进行排列，形成一个序列；
步骤5，利用最小二乘法对步骤4所得到的序列进行一阶线性拟合并计算出该序列的方差；
步骤6，根据步骤5得到的方差计算出该段该段采样周期T内的得分n，其表达式为：
n＝100-s2c
其中n为该段采样周期T内的得分，s2为该段该段采样周期T内的方差，c为常数。调整c可以使得得分n可以在0到100范围内有较明显的变化。
步骤7，重复步骤2到步骤6，计算出整个游戏过程中每个采样周期时间段内的得分，直至游戏结束；
步骤8，对步骤7中每个采样周期时间段的得分求平均值，该平均值即作为游戏者的最后得分。
Claims (2)
1.一种基于游戏者肢体节奏均匀程度的评分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过附加在游戏者头戴式耳机中的三轴加速度传感器采集一个采样周期T内游戏者听音乐过程中的三轴加速度数据，并记录每个采样点的采样序号k＝1，2，3，，，i，所述三轴加速度传感器的采样频率为f；
步骤2，对步骤1采集得到的三轴加速度数据使用低通滤波器进行数字滤波处理，去除4赫兹以上的高频噪声；
步骤3，对经过步骤2所述数字滤波处理后的三轴加速度数据的峰峰值进行比较，找出峰峰值最大的一个轴，并命名为A轴；
步骤4，找出步骤3所述A轴的加速度数据的所有波峰点对应的采样序号k，并将采样序号k按照从小到大的顺序排放，形成一个序列；
步骤5，利用最小二乘法对步骤4所得到的序列进行一阶线性拟合并计算出该序列的方差；
步骤6，根据步骤5得到的方差计算该段采样周期T内的得分n，其表达式为：
n＝100-s2c
其中n为该段采样周期T内的得分，s2为该段采样周期T内的方差，c为常数；
步骤7，重复步骤2到步骤6，计算出整个游戏过程中每个采样周期时间段内的得分，直至游戏结束；
步骤8，对步骤7中每个采样周期时间段的得分求平均值，该平均值即作为游戏者的最后得分。
2.根据权利要求1所述的一种基于游戏者肢体节奏均匀程度的评分方法，其特征在于，步骤1所述采样频率f为80-120赫兹，采样周期T为8-15秒。
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| CN101380520A (zh) * | 2007-09-05 | 2009-03-11 | 财团法人工业技术研究院 | 调整惯性感测范围与灵敏度的方法及惯性感测互动装置与系统 |
| CN102307525A (zh) * | 2009-01-05 | 2012-01-04 | 莫韦公司 | 用于表征运动的设备和方法 |
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