CN105511833B - 音频频谱、动画显示方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种音频频谱、动画显示方法和系统，其中一种是获取音频模拟信号，对音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；对音频数字信号进行快速傅里叶转换，把时域的音频信号转化为频域的音频频谱信号；对音频频谱信号的振幅进行缩放，使振幅的大小合适；将待显示音频频谱信号传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示；另一种是获取动画数据，对动画数据进行解析，再传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示。在本发明中，利用了驱动器，可以控制显示装置的亮度和颜色，能够自动地扫描显示，而且只需将待显示音频频谱信号或者动画数据传输给驱动器，免去了直接驱动显示装置时消耗大量系统资源的问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及音频频谱、动画显示方法和系统。
背景技术
目前，显示装置已经广泛应用在生活中，现在人们在听音乐的同时也会想要看到相应的画面，虽然市场上已有关于音频频谱的显示装置，但其都比较复杂，没有一个比较通用的实现方法，限制了音频频谱显示这一行业的发展，尤其在LED(发光二极管)显示方面，由于LED是通过MCU(单片机)直接驱动的，因此为了保证LED能够一直处于显示的状态，需要MCU不停地扫描显示LED，也就需要MCU不停地处理显示操作，占用了系统的大量资源，大大降低了MCU的使用效率。
发明内容
基于此，有必要针对系统资源被大量占用的问题，提供一种音频频谱、动画显示方法和系统。
一种音频频谱显示方法，显示装置连接有驱动器，该方法包括以下步骤：
获取音频模拟信号，对音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；
对音频数字信号进行快速傅里叶转换，获得音频频谱信号；
对音频频谱信号的振幅进行缩放处理，获得待显示音频频谱信号；
将待显示音频频谱信号传输给驱动器，由驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示。
一种动画显示方法，显示装置连接有驱动器，该方法包括以下步骤：
获取动画数据，对动画数据进行解析，将解析数据传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示。
一种音频频谱显示系统，显示装置连接有驱动器，该系统包括模数转换采样单元、快速傅里叶转换单元、频谱缩放单元、第一传输单元；
模数转换采样单元用于获取音频模拟信号，对音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；
快速傅里叶转换单元用于对音频数字信号进行快速傅里叶转换，获得音频频谱信号；
频谱缩放单元用于对音频频谱信号的振幅进行缩放处理，获得待显示音频频谱信号；
第一传输单元用于将待显示音频频谱信号传输给驱动器，由驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示。
一种动画显示系统，显示装置连接有驱动器，该系统包括解析单元、第二传输单元；
解析单元用于获取动画数据，对动画数据进行解析；
第二传输单元用于将解析数据传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示。
根据上述音频频谱显示方法和系统的方案，其是获取音频模拟信号，对音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；对音频数字信号进行快速傅里叶转换，把时域的音频信号转化为频域的音频频谱信号；对音频频谱信号的振幅进行缩放，使振幅的大小合适；将待显示音频频谱信号传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示。在本方案中，通过对获取的音频模拟信号的处理，获得待显示音频频谱信号，再传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示，驱动器可以控制显示装置进行扫描显示，只需将待显示音频频谱信号传输给驱动器，免去了直接驱动显示装置时消耗大量系统资源的问题。
根据上述动画显示方法和系统的方案，其是获取动画数据，对动画数据进行解析，再传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示。在本方案中，通过对动画数据进行解析，再传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示，驱动器可以控制显示装置进行扫描显示，只需将动画数据传输给驱动器，免去了直接驱动显示装置时消耗大量系统资源的问题。
附图说明
图1是一个实施例中音频频谱显示方法的流程示意图；
图2是一个实施例中动画显示方法的流程示意图；
图3是一个实施例中音频频谱显示系统的结构示意图；
图4是一个实施例中音频频谱显示系统的结构示意图；
图5是一个实施例中音频频谱显示系统的结构示意图；
图6是一个实施例中动画显示系统的结构示意图；
图7是一个实施例中动画显示系统的结构示意图；
图8是一个实施例中音频频谱、动画显示系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
参见图1所示，为本发明的音频频谱显示方法的实施例。该实施例中的音频频谱显示方法中，显示装置连接有驱动器，该方法包括如下步骤：
步骤S101：获取音频模拟信号，对音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；
步骤S102：对音频数字信号进行快速傅里叶转换，获得音频频谱信号；
步骤S103：对音频频谱信号的振幅进行缩放处理，获得待显示音频频谱信号；
步骤S104：将待显示音频频谱信号传输给驱动器，由驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示。
根据上述方案，其是获取音频模拟信号，对音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；对音频数字信号进行快速傅里叶转换，把时域的音频信号转化为频域的音频频谱信号；对音频频谱信号的振幅进行缩放，使振幅的大小合适；将待显示音频频谱信号传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示。在本实施例中，通过对获取的音频模拟信号的处理，获得待显示音频频谱信号，再传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示，驱动器可以控制显示装置进行扫描显示，只需将待显示音频频谱信号传输给驱动器，免去了直接驱动显示装置时消耗大量系统资源的问题。
优选的，将上述音频频谱显示方法应用于MCU控制LED显示。MCU获取音频模拟信号，对音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；MCU对数字化后的音频数字信号进行快速傅里叶转换，把时域的音频信号转化为频域的频谱信号，再把生成的音频频谱的振幅缩放到合适的大小，获得待显示音频频谱信号；接着将待显示的音频频谱信号传输到MCU的LED驱动算法模块，演算之后传输给LED驱动器，由LED驱动器驱动LED矩阵显示音频频谱。
目前市面上常见的LED驱动方法为MCU直接驱动的方式，从MCU中引出十几个I/O，排列成矩阵模式，此时在同一时间点内，只能显示一行或者一列的LED，为了让LED屏幕显示完整，则需要不停的进行行扫描或者列扫描，需要MCU不停的对I/O口的电平进行控制，浪费MCU的资源。此外，这种连接方法只能让LED处于亮或者灭的状态，不能有效控制LED的亮度，从而限制了显示的丰富度。而通过对获取的音频模拟信号的处理，获得待显示音频频谱信号，再传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示，驱动器可以控制显示装置进行扫描显示，只需将待显示音频频谱信号传输给驱动器，免去了直接驱动显示装置时消耗大量系统资源的问题，而且LED驱动器可以单独控制每一个LED的亮度和颜色，能够自动地扫描LED显示，丰富了驱动内容，减小了LED布局的难度，统一了控制接口，可以满足不同LED数量及布局的条件下的驱动的要求。
在其中一个实施例中，对音频数字信号进行快速傅里叶转换，获得音频频谱信号的步骤包括以下步骤：
对音频数字信号进行快速傅里叶转换时，将浮点计算转化为整数定点计算。
具体地，时域的音频数字信号通过快速傅里叶转换算法计算，生成对应的音频频谱信号，在传统的快速傅里叶转换算法的基础上，优化算法的计算过程，通过把浮点计算转化为整数定点计算，大大加快了算法的运算速率，从而加快了音频频谱解析的速度，减少了单片机的资源消耗。
在其中一个实施例中，对音频频谱信号的振幅进行缩放处理，获到待显示音频频谱信号的步骤包括以下步骤：
获取音频频谱信号的音量值，并将音频频谱信号的振幅值与音量值相除，获得待显示音频频谱信号。
本步骤提供了音量大小的矫正机制，保证无论当前采集的声音信号强度为多大，其显示出来的音频频谱效果都是类似的，显示出合理的节奏图像。
优选的，由于外部的音乐信号的声音强度有大有小，因此快速傅里叶转换计算出来的音频频谱信号中每个频点的数据大小都会不一样，直接导致显示频谱的时候效果不一样，因此把计算出来的音频频谱信号的振幅值与音量的数值(音量大小因子)进行相除运算：当音量大小偏大时，计算出来的音频频谱信号就会偏小一点；当音量大小偏小时，计算出来的音频频谱信号就会偏大一点。通过这个步骤，无论输入的声音信号的声音强度有多大，显示出来的频谱节奏都保证是类似的，不会产生因为音乐信号偏大或偏小而导致显示节奏不明显的问题。
在其中一个实施例中，获取音频频谱信号的音量值的步骤包括以下步骤：
获取音频频谱信号的若干个低频信号，将各低频信号的振幅值之和作为音频频谱信号的音量值。
优选的，通过快速傅里叶转换计算出来的音频频谱信号，以其中最低的四个频率点的振幅值之和为基础(不含直流分量的频点，其频率为0Hz)，来代表当前声音信号的声音大小，高频部分对声音强度大小贡献不大。还可以使用滑动平均值的方法，每20ms采集一次，采集10次数据进行滑动滤波求出平均值(为了保证声音强度数据的平滑性)，这个平均值就是计算出来的音量大小因子，通过音量大小因子，可以把求得的频谱数据控制在一个可以显示的范围之内，保证即使当前声音的节奏突然放缓，其对应的音量大小信号也会在一个范围内缓慢变化，保持整体的平稳。
在其中一个实施例中，在将待显示音频频谱信号传输给驱动器之前，还包括以下步骤：
将当前显示周期内的待显示音频频谱信号的当前频点的第一音频强度与上一显示周期的当前频点的第二音频强度进行比较；
若第一音频强度低于第二音频强度，则将第二音频强度减小一个预设步长后更新第一音频强度。
优选的，以MCU和LED为例，可以在MCU中的LED驱动算法模块中实现将当前显示周期内的待显示音频频谱信号的当前频点的第一音频强度与上一显示周期的当前频点的第二音频强度进行比较；若第一音频强度低于第二音频强度，则将第二音频强度减小一个预设步长后更新第一音频强度。通过这种处理，音频的节奏显示会更有弹性，最符合用户的体验；具体操作之后可以获得如下效果：
在LED矩阵显示音频频谱信号的过程中，以某个频点为例，若当前显示周期此频点要显示的音频强度f(t)要比上一显示周期LED矩阵显示出来的音频强度f(t-1)要高，则当前显示周期LED矩阵显示出来的频谱强度就为f(t)；若此频点要显示的音频强度f(t)比上一显示周期LED矩阵显示的音频强度f(t-1)小，则在当前显示周期中，显示的音频强度就比上一显示周期显示的音频强度f(t-1)小一个预设步长Δh，即f(t)＝f(t-1)-Δh，Δh的具体数值可根据实际需要自由设定。经过几个显示周期之后，直到显示的音频强度降低到当前采集的音频强度为止。
在一个优选的实施例中，音频频谱显示方法可以应用于MCU控制LED显示，MCU中的LED驱动算法模块具有完整的驱动LED控制芯片FL3731(LED驱动器)的函数，使用LED驱动算法模块可以设置不同的显示模式：
第一，多频点频谱显示模式。通过快速傅里叶转换计算多个频点，显示到LED矩阵显示屏上，每条LED灯柱的高度都代表不同的频率点的声音强度，不同的灯柱都会根据输入的声音各自显示不同频点的节奏；
第二，音量节奏显示模式，与多频点显示模式不同的是，此模式下所有灯柱的闪烁高度是一样的，按照声音的低音区节奏进行跳动；
第三，音频变色显示模式，与以上两种通过灯柱的高度显示音频强度不同，此模式下是通过颜色的变化来显示的。
该LED驱动算法模块提供了多种不同效果的、高质量的音频频谱解析与显示算法，可以满足不同场合下音频节奏的现实要求。
LED驱动器采用的是专用LED驱动芯片FL3731，通过I2C总线与单片机进行通讯，统一了LED驱动的接口；此驱动芯片可以控制多个单色或者全彩LED，能够单独控制LED矩阵中一颗LED的亮度与颜色，丰富了显示的内容，而且能够自动地扫描LED显示，免去单片机驱动LED时资源消耗的问题。
根据上述音频频谱显示方法，本发明还提供一种动画显示方法，以下就本发明的动画显示方法的实施例进行详细说明。
参见图2所示，为本发明的动画显示方法的实施例。该实施例中的动画显示方法中，显示装置连接有驱动器，该方法包括如下步骤：
步骤S201：获取动画数据，对动画数据进行解析；
步骤S202：将解析数据传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示。
根据上述方案，其是获取动画数据，对动画数据进行解析，再传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示。在本实施例中，通过对动画数据进行解析，再传输给驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示，驱动器可以控制显示装置进行扫描显示，只需将动画数据传输给驱动器，免去了直接驱动显示装置时消耗大量系统资源的问题。
在其中一个实施例中，上述动画显示方法可以应用于MCU控制LED显示。MCU从动画数据储存器中读取动画数据，将动画数据传输到解析模块，将动画数据解析成图片数据，获得图片数据后传输到LED驱动算法模块，演算之后传输给LED驱动器，LED驱动器驱动LED矩阵进行动画显示。
动画显示可以单独进行，也可以在音频频谱显示的同时显示相应的动画。
在一个优选的实施例中，还可以有一个配套的PC机软件，通过PC机软件辅助设计动画内容，把设计好的动画自动生成动画数据，下载到MCU外的闪存中供MCU调用，闪存即为动画数据储存器，MCU通过SPI总线从闪存中读取动画数据，然后解析模块把读取的动画数据按照一定的规格解析成图片数据，填充到对应的数组里，一次只读取并解析一帧图片，把图片数据传输到LED驱动算法模块后，LED驱动算法模块把填充了一帧图片数据的数组数据填充到FL3731芯片里，驱动LED矩阵显示对应的图片，LED矩阵显示完一帧图片之后，解析模块会控制从闪存中读取下一帧图片数据。在LED矩阵中，音频频谱和动画画面可以同时显示在LED矩阵中，也可以分开显示在LED矩阵中。
通过PC机软件对动画进行编辑，并可以把动画数据写入到外部闪存里边。闪存里边存放的动画数据是通过PC机来编辑的，可以让不同的动画用一个方式显示出来，免去了通过算法来显示动画的步骤，统一了动画的编辑方法，非程序员也可以设计出来很好的动画效果，这样开发人员就能够减少对动画制作上的投入，缩短开发周期。提供的PC机软件还可以辅助MCU对各个LED的编号进行设置，实现根据实际情况布局LED矩阵，对其效果进行预览等功能，并通过此PC机软件对每个LED进行编号，可以快速地完成对MCU显示驱动的搭建。
上述各个实施例中的MCU可以为其他控制器，LED可以为其他类型的显示设备，驱动器为与显示设备相应的驱动器。
根据上述音频频谱显示方法，本发明还提供一种音频频谱显示系统，以下就本发明的音频频谱显示系统的实施例进行详细说明。
参见图3所示，为本发明的音频频谱显示系统的实施例。该实施例中的音频频谱显示系统包括模数转换采样单元300、快速傅里叶转换单元310、频谱缩放单元320和第一传输单元330，音频频谱显示系统外围包括显示装置，显示装置连接有驱动器，其中：
模数转换采样单元300用于获取音频模拟信号，对音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；
快速傅里叶转换单元310用于对音频数字信号进行快速傅里叶转换，获得音频频谱信号；
频谱缩放单元320用于对音频频谱信号的振幅进行缩放处理，获得待显示音频频谱信号；
第一传输单元330用于将待显示音频频谱信号传输给驱动器，由驱动器驱动显示装置进行音频频谱显示。
在其中一个实施例中，模数转换采样单元300从音频采集器中获取音频模拟信号。
优选的，将上述音频频谱显示系统应用在MCU中，如图4所示，MCU中的模数转换采样单元从音频采集器中获取音频模拟信号。该音频采集器通过运算放大器或电压跟随器对采集的音频信号进行隔离放大，之后传输音频模拟信号到模数转换采样单元300；音频采集器输出的音频信号需要通过串联电容把音频信号的中心电压耦合在1.5V左右，保证采集的音频信号电压处于MCU可采集的范围之内；模数转换采样单元通过MCU自带的模数转换器，可以把模拟的音频电压信号转化为音频数字信号，其模数转换采样的周期可通过软件进行调节。
在其中一个实施例中，快速傅里叶转换单元310用于对音频数字信号进行快速傅里叶转换时，将浮点计算转化为整数定点计算。
在其中一个实施例中，频谱缩放单元320用于获取音频频谱信号的音量值，并将音频频谱信号的振幅值与音量值相除，获得待显示音频频谱信号。
在其中一个实施例中，如图5所示，音频频谱显示系统还包括音量获取单元340，用于获取音频频谱信号的若干个低频信号，将各低频信号的振幅值之和作为音频频谱信号的音量值。
在其中一个实施例中，第一传输单元330还用于在将待显示音频频谱信号传输给驱动器之前，将当前显示周期内的待显示音频频谱信号的当前频点的第一音频强度与上一显示周期的当前频点的第二音频强度进行比较，若第一音频强度低于第二音频强度，则将第二音频强度减小一个预设步长后更新第一音频强度。
本发明的音频频谱显示系统与本发明的音频频谱显示方法一一对应，在上述音频频谱显示方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于音频频谱显示系统的实施例中。
根据上述动画显示方法，本发明还提供一种动画显示系统，以下就本发明的动画显示系统的实施例进行详细说明。
参见图6所示，为本发明的动画显示系统的实施例。该实施例中的动画显示系统包括解析单元400和第二传输单元410，动画显示系统外围包括显示装置，显示装置连接有驱动器，其中：
解析单元400用于获取动画数据，对动画数据进行解析；
第二传输单元410用于将解析数据传输给所述驱动器，使驱动器驱动显示装置进行动画显示。
在其中一个实施例中，解析单元400从动画数据储存器中读取动画数据并进行解析。
优选的，将上述动画显示系统应用于MCU中，如图7所示，闪存即为动画数据储存单元，单片机通过SPI总线从片外的闪存中读取动画数据，然后解析动画数据单元把读取的动画数据按照一定的规格解析成解析数据，填充到对应的数组里，一次只读取并解析一帧图片，把解析数据传输到LED驱动算法单元后，LED驱动算法单元把填充了一帧图片解析数据的数组数据填充到FL3731芯片里，驱动LED矩阵显示对应的图片，LED矩阵显示完一帧图片之后，解析单元400会控制从闪存中读取下一帧图片数据。在LED矩阵中，音频频谱和动画画面可以同时显示在LED矩阵中，也可以分开显示在LED矩阵中。
另外，如图7所示，上述动画显示系统还可以有一个配套的PC机，通过PC机软件辅助设计动画内容，把设计好的动画自动生成数据，下载到MCU外的闪存中供MCU调用。闪存里边存放的动画数据是通过PC机来编辑的，可以让不同的动画用一个方式显示出来，免去了通过算法来显示动画的步骤，统一了动画的编辑方法，非程序员也可以设计出来很好的动画效果，这样开发人员就能够减少对动画制作上的投入，缩短开发周期。提供的PC机软件还可以辅助单片机对各个LED的编号进行设置，实现根据实际情况布局LED矩阵，对其效果进行预览等功能，并通过此PC机软件对每个LED进行编号，可以快速地完成对单片机显示驱动的搭建。
在一个优选的实施例中，本发明的动画显示系统与音频频谱显示系统可以组合成一个音频频谱、动画显示系统，如图8所示，通过动画显示系统与音频频谱显示系统使用同一个传输单元，可以实现分别进行音频频谱显示和动画显示，也可以在音频频谱显示的同时显示相应的动画。
本发明的动画显示系统与本发明的动画显示方法一一对应，在上述动画显示方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于动画显示系统的实施例中。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种音频频谱显示方法，其特征在于，显示装置连接有驱动器，所述音频频谱显示方法包括以下步骤：
获取音频模拟信号，对所述音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；
对所述音频数字信号进行快速傅里叶转换，获得音频频谱信号；
对所述音频频谱信号的振幅进行缩放处理，获得待显示音频频谱信号；
将所述待显示音频频谱信号传输给所述驱动器，由所述驱动器驱动所述显示装置进行音频频谱显示；
所述对音频数字信号进行快速傅里叶转换，获得音频频谱信号的步骤包括以下步骤：
对音频数字信号进行快速傅里叶转换时，将浮点计算转化为整数定点计算；
所述对所述音频频谱信号的振幅进行缩放处理，获到待显示音频频谱信号的步骤包括以下步骤：
获取所述音频频谱信号的音量值，并将所述音频频谱信号的振幅值与所述音量值相除，获得所述待显示音频频谱信号。
2.根据权利要求1所述的音频频谱显示方法，其特征在于，所述获取所述音频频谱信号的音量值的步骤包括以下步骤：
获取所述音频频谱信号的若干个低频信号，将各所述低频信号的振幅值之和作为所述音频频谱信号的音量值。
3.根据权利要求1或2所述的音频频谱显示方法，其特征在于，在将所述待显示音频频谱信号传输给所述驱动器之前，还包括以下步骤：
将当前显示周期内的待显示音频频谱信号的当前频点的第一音频强度与上一显示周期的所述当前频点的第二音频强度进行比较；
若所述第一音频强度低于所述第二音频强度，则将所述第二音频强度减小一个预设步长后更新所述第一音频强度。
4.一种基于如权利要求1至3中任意一项所述的音频频谱显示方法的动画显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取动画数据，对所述动画数据进行解析，将解析数据传输给所述驱动器，使所述驱动器驱动所述显示装置进行动画显示。
5.一种音频频谱显示系统，其特征在于，显示装置连接有驱动器，所述音频频谱显示系统包括模数转换采样单元、快速傅里叶转换单元、频谱缩放单元、第一传输单元；
所述模数转换采样单元用于获取音频模拟信号，对所述音频模拟信号进行模数转换采样，获得音频数字信号；
所述快速傅里叶转换单元用于对所述音频数字信号进行快速傅里叶转换，获得音频频谱信号；
所述频谱缩放单元用于对所述音频频谱信号的振幅进行缩放处理，获得待显示音频频谱信号；
所述第一传输单元用于将所述待显示音频频谱信号传输给所述驱动器，由所述驱动器驱动所述显示装置进行音频频谱显示；
所述快速傅里叶转换单元对音频数字信号进行快速傅里叶转换时，将浮点计算转化为整数定点计算；
所述频谱缩放单元获取所述音频频谱信号的音量值，并将所述音频频谱信号的振幅值与所述音量值相除，获得待显示音频频谱信号。
6.根据权利要求5所述的音频频谱显示系统，其特征在于，还包括音量获取单元，所述音量获取单元用于获取所述音频频谱信号的若干个低频信号，将各所述低频信号的振幅值之和作为所述音频频谱信号的音量值。
7.根据权利要求5或6所述的音频频谱显示系统，其特征在于，还包括调整单元；
所述调整单元用于在所述传输单元将所述待显示音频频谱信号传输给所述驱动器之前，将当前显示周期内的待显示音频频谱信号的当前频点的第一音频强度与上一显示周期的所述当前频点的第二音频强度进行比较，若所述第一音频强度低于所述第二音频强度，则将所述第二音频强度减小一个预设步长后更新所述第一音频强度。
8.一种基于如权利要求5至7中任意一项所述的音频频谱显示系统的动画显示系统，其特征在于，包括解析单元、第二传输单元；
所述解析单元用于获取动画数据，对所述动画数据进行解析；
所述第二传输单元用于将所述解析数据传输给所述驱动器，使所述驱动器驱动所述显示装置进行动画显示。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101051456A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-10-10 | 张建平 | 音频相位检测和自动校正设备 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101051456A (zh) * | 2007-01-31 | 2007-10-10 | 张建平 | 音频相位检测和自动校正设备 |
| CN101923860A (zh) * | 2009-06-11 | 2010-12-22 | 英华达（南京）科技有限公司 | 音讯柔化系统、装置与方法 |
| CN201570233U (zh) * | 2009-11-05 | 2010-09-01 | 无锡力芯微电子股份有限公司 | 带音频均衡器及动画显示的led点阵驱动电路 |
| JP5273080B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2013-08-28 | ブラザー工業株式会社 | 歌声分離装置、及びプログラム |
| CN201910239U (zh) * | 2010-12-21 | 2011-07-27 | 西北师范大学 | 一种基于fpga的语谱分析系统 |
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