CN106909593A - 可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置，包括音讯接收电路、处理电路以及至少一可动部件。音讯接收电路接收音讯数据。处理电路对音讯数据执行音讯特征分析以取得音讯特征数据，并依据音讯特征数据决定相对应的动作事件，以产生针对动作事件的动作控制信号。可动部件回应于动作控制信号执行动作事件。

Description

可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置
技术领域
本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置。
背景技术
目前市面上的表演玩偶可伴随音乐进行一连串设定好的动作，例如跳舞、旋转等。传统上，这类型的表演玩偶需储存预先录制好的音乐，当音乐拨放时，同时触发预设的控制信号以驱动玩偶进行表演。然而，这类型的表演玩偶只能配合预先录制好的音乐做出固定的表演动作，无形中限制了表演玩偶能带给使用者的娱乐体验。
因此，如何提出一种可回应外部音讯而自动产生相应动作反馈的装置，乃目前业界所致力的课题之一。
发明内容
本发明有关于一种电子装置，可对未知的音乐作分析，并依据对该音乐的分析结果作出对应的动作，以完成符合音乐情境的即兴表演。
根据本发明的一实施例，提出一种可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置，该电子装置包括音讯接收电路、处理电路以及至少一可动部件。音讯接收电路接收音讯数据。处理电路对音讯数据执行音讯特征分析以取得音讯特征数据，并依据音讯特征数据决定相对应的动作事件，以产生针对动作事件的动作控制信号。可动部件回应于动作控制信号执行动作事件。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示依据本发明一实施例的可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置的方块图。
图2绘示依据本发明一实施例的通过电子装置建立音讯特征数据的一例方法流程图。
图3绘示依据本发明另一实施例的可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置的方块图。
图4绘示依据本发明一实施例的具备多人互动功能的电子装置的一例操作流程图。
其中，附图标记：
100、100’：电子装置
102：音讯接收电路
104：处理电路
106_1～106_m、106：可动部件
Sin：音讯数据
SC1～SCm、SC：动作控制信号
108：记忆单元
110_1～110_n、110：拟真场景部件
SS1～SSn、SS：拟真场景控制信号
302：感测器
304：互动沟通模块
SC1’～SCm’、SS1’～SSn’：互动控制信号
SG：互动群组信号
S202、S204、S206、S208、S402、S404、S406、S408、S410、S412：步骤
具体实施方式
在本文中，参照所附图式仔细地描述本发明的一些实施例，但不是所有实施例都有表示在图示中。实际上，这些发明可使用多种不同的变形，且并不限于本文中的实施例。相对的，本发明提供这些实施例以满足应用的法定要求。图式中相同的参考符号用来表示相同或相似的元件。
图1绘示依据本发明一实施例的可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置100的方块图。电子装置100例如是一表演玩偶。电子装置100主要包括音讯接收电路102、处理电路104以及一或多个可动部件106_1～106_m，其中m为正整数(如无特别需要，以下统称可动部件106)。音讯接收电路102例如是收音器、数据传输端口(例如USB端口)、无线传输接收器(例如蓝牙装置)或任意形式的接收器。处理电路104例如是微处理器、微控制器、特殊目的应用电路或其他的运算控制电路。可动部件106例如是可动的机构组件，以电子装置100为人形表演玩偶为例，可动部件106例如是表演玩偶的四肢、头部等。
音讯接收电路102用以接收音讯数据Sin。此处所述的音讯数据Sin可以是任意一段非内建于电子装置100的音乐或声音信号，其来源可例如是通过收音、或是直接载入mp3或来自无线传输接收器的多媒体文件等。
处理电路104用以对音讯数据Sin执行音讯特征分析以取得音讯特征数据，并依据音讯特征数据决定相对应的动作事件，以产生针对动作事件的动作控制信号SC1～SCm(如无特别需要，以下统称动作控制信号SC)。此处所述的音讯特征分析可以是信号处理领域中适用于撷取信号特征资讯的任一分析演算法，例如傅立叶分析、相关性分析。在一实施例中，处理电路104可通过分析音讯数据SC的音量变化及音调(pitch)变化至少其一，以建立音讯特征数据。
基于所建立的音讯特征数据，处理电路104可通过数据库比对或内建的演算法，选出相应的动作事件并产生动作控制信号SC，而可动部件106将回应于动作控制信号SC执行该动作事件。举例来说，倘若可动部件106_1与106_2分别为人形玩偶的手部及上半身的机构部件，当分析出音讯数据Sin属于快节奏音乐，且处理电路104通过数据库比对或内建的演算法所选出的动作事件为快速挥手以及转动身体，此时处理电路104将产生动作控制信号SC1以控制可动部件106_1进行快速上下摆动，并产生动作控制信号SC2以控制可动部件如106_2进行转动。换言之，针对一动作事件，处理电路104可对相关的一或多个可动部件106发送对应的动作控制信号SC，以完成该动作事件。在一实施例中，可动部件106执行动作事件而产生的部件摆动幅度及/或部件动作速度取决于音讯数据Sin的音量变化及/或音调变化。
电子装置100可选择性包括记忆单元108。记忆单元108例如是数据库、查阅表或任意形式的非挥发性记忆体，用以储存多笔预设音讯特征数据与相对应的多个预设动作事件。举例来说，倘若各预设音讯特征数据分别对应不同的节奏组态(如快节奏、慢节奏等)，记忆单元108储存不同节奏组态下所对应的动作事件。例如，快节奏对应快速挥舞四肢、慢节奏对应旋转身体等。处理电路104在取得音讯特征数据后，将自记忆单元108中寻找与所取得的音讯特征数据最相近的一笔预设音讯特征数据，以基于对应的预设动作事件产生动作控制信号SC。
在一实施例中，电子装置100可选择性包括一或多个拟真场景部件110_1～110_n，其中n为正整数(如无特别需要，以下统称拟真场景部件110)。拟真场景部件110_1～110_n可分别回应于拟真场景控制信号SS1～SSn(如无特别需要，以下统称拟真场景控制信号SS)执行拟真场景特效。所述的拟真场景特效可以是灯光变化、模拟水舞变化、模拟火炬变化或任意的场景特效。举例来说，倘若拟真场景部件110_1与110_2分别为执行灯光变化及水舞变化的特效元件，当音讯特征数据显示音讯数据Sin对应一缓慢的旋律，且处理电路104通过数据库比对或内建的演算法所选出的动作事件为渐进式变换灯光以及产生水舞特效，此时处理电路104将产生拟真场景控制信号SS1以控制拟真场景部件110_1缓慢变换不同色光，并产生拟真场景控制信号SS2以控制拟真场景部件110_2产生水舞特效。
依据所需呈现的拟真场景特效的不同，拟真场景部件110可以不同的特效元件或其组合来实现，像是LED灯、烟雾产生器、蜂鸣器等。在一实施例中，针对拟真场景部件110的动作事件与音讯特征数据的对应关系储存于记忆单元108。
图2绘示依据本发明一实施例的通过电子装置100建立音讯特征数据的一例方法流程图。
在步骤S202，音讯接收电路102自外部接收音讯数据Sin。音讯数据Sin可以是任意的一段音讯，而不需是内建于电子装置100或是电子装置100数据库中已知的音乐。
在步骤S204，处理电路104分析音讯数据Sin的音量变化及/或音调变化。举例来说，处理电路104可依据音讯数据Sin在时域(time domain)或频域(frequency domain)上的波形变化来判别其音量变化和其音调变化。
在步骤S206，处理电路104取得音讯数据Sin的节拍特征值集合及/或旋律特征值集合。举例来说，处理电路104可藉由撷取音讯数据SC的时域波形发生明显变化的转折点，以获得音讯数据SC的节奏资讯，并藉此建立相应的节拍特征值集合。另一方面，处理电路104亦可藉由分析音讯数据SC于频谱上的主要分布区域，以获得音讯数据SC的旋律资讯，并藉此建立相应的旋律特征值集合。
在步骤S208，处理电路104基于节拍特征值集合及/或旋律特征值集合产生音讯特征数据。产生的音讯特征数据例如会与记忆单元108中的预设音讯特征数据作比对以找出最近似/相符者，藉此找出该音讯特征数据所对应的动作事件。或者，处理电路104可基于内建的演算法对音讯特征数据进行处理，以决定相应的动作事件。
需注意，本发明并不以上述例示为限。音讯特征数据除了可基于音讯数据Sin的节拍及旋律特征来定义，亦可基于音讯数据Sin的任一特征化参数或其组合来定义，而动作事件则可依据表演玩偶的样式、或是表演玩偶的表演型态来设定。
图3绘示依据本发明另一实施例的可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置100’的方块图。相较于前述的电子装置100，电子装置100’更包括感测器302。为方便理解及说明，相同及类似的元件沿用相同符号。
感测器302可以是任意形式的距离/位置感测器，可检测一或多个其他电子装置的相对位置资讯。电子装置100’可利用测得的相对位置资讯与其他电子装置进行互动事件/表演，像是双人舞、团体舞、乐团演奏等。
在一实施例中，当感测器302检测到其他电子装置，或是检测到的其他电子装置的数量超出一限值，处理电路104将触发多人互动模式，使电子装置100’进入多人互动模式。当电子装置100’进入多人互动模式，处理电路104将依据音讯特征数据与测得的相对位置资讯产生互动控制信号，使可动部件106及/或拟真场景部件110与其他电子装置进行互动事件。如图3所示，针对各可动部件106_1～106_m的互动控制信号分别为SC1’～SCm’；针对各拟真场景部件110_1～110_m的互动控制信号分别为SS1’～SSn’。
对于同样的音讯数据Sin，电子装置100’在多人互动模式下与非多人互动模式下(即单人模式)所作出的动作反馈可能不同。举例来说，当电子装置100’处于单人模式，其可动部件106_1回应于动作控制信号SC1而执行动作事件，像是上下摆动；当电子装置100’进入多人互动模式，在可动部件106_1将回应于互动控制信号SC1’而执行互动事件，例如改为左右转动。整体而言，当电子装置100’与其他电子装置进入多人互动模式，此些电子装置将形成一群组，并可回应音讯数据Sin进行互动事件，以各司其职完成全体表演。
在一实施例中，电子装置100’可选择性地包括互动沟通模块304。互动沟通模块304例如是无线信号收发电路，可例如通过红外线、蓝芽或其他短距离通讯技术与其他电子装置进行沟通。
互动沟通模块304可对其他电子装置发送对应于一互动事件的互动群组信号SG，以控制其他电子装置共同进行该互动事件。在一实施例中，互动事件可包括一或多个子事件，且各子事件对应一装置辨识码。此时，针对该互动事件，电子装置100’与其他电子装置可通过传递互动群组信号SG的方式沟通装置辨识码以及子事件的资讯，以产生相应的互动控制信号来控制相关的可动部件106及/或拟真场景部件110(若有的话)。举例来说，若互动事件为团体演奏，则子事件可能包括弹琴、打鼓、吹奏乐器等动作，各子事件对应一装置辨识码，以分别通过具有相符装置辨识码的电子装置来执行。装置辨识码的分配可例如是各电子装置依据其相对位置资讯而决定，或是于电子装置出厂时进行设定。
图4绘示依据本发明一实施例的具备多人互动功能的电子装置(如电子装置100’)的一例操作流程图。
在步骤S402，电子装置检测其他电子装置的数量。
在步骤S404，电子装置判断检测到的其他电子装置的数量是否超过一限值。举例来说，若检测结果为该电子装置附近有超过一定数量的其他电子装置，则进入步骤S406，电子装置进入多人互动模式。反之，若检测结果为该电子装置附近无其他电子装置，或是检测到的其他电子装置低于一定数量，则进入单人模式，如步骤S408所示。
在多人互动模式下，如步骤S406所示，电子装置除了进行音讯数据的分析以产生音讯特征数据，亦会检测与其他电子装置间的相对位置，以决定对应的互动事件。接着，在步骤S410，电子装置产生互动控制信号，使相关的可动部件及/或拟真场景部件进行该互动事件。
在单人模式下，如步骤S408所示，电子装置进行音讯数据的分析以产生音讯特征数据，并依据音讯特征数据决定对应的动作事件。接着，在步骤S412，电子装置产生动作控制信号SC，使相关的可动部件及/或拟真场景部件进行该动作事件。
综上所述，本发明所提出的电子装置可对未知的音乐作分析，并依据对该音乐的分析结果作出对应的动作及/或拟真场景特效，以完成符合音乐情境的即兴表演。此外，本发明所提出的电子装置更可与其他电子装置进行互动，使多个电子装置可回应音乐而共同完成互动事件，以增进装置的娱乐效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种可回应外部音讯产生动作反馈的电子装置，其特征在于，包括：
一音讯接收电路，接收一音讯数据；
一处理电路，对该音讯数据执行一音讯特征分析以取得一音讯特征数据，并依据该音讯特征数据决定相对应的一动作事件，以产生针对该动作事件的一动作控制信号；以及
至少一可动部件，回应于该动作控制信号执行该动作事件。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包括：
一记忆单元，储存多笔预设音讯特征数据与相对应的多个预设动作事件。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该处理电路分析该音讯数据的一音量变化及一音调变化至少其一，以建立该音讯特征数据。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其特征在于，该处理电路依据该音讯数据的该音量变化以及该音调变化分别取得该音讯数据的一节拍特征值集合以及一旋律特征值集合，并基于该节拍特征值集合以及该旋律特征值集合产生该音讯特征数据。
5.根据权利要求3所述的电子装置，其特征在于，该至少一可动部件执行该动作事件而产生的一部件摆动幅度以一部件动作速度至少其一取决于该音量变化及该音调变化至少其一。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包括：
一拟真场景部件，回应于一拟真场景控制信号执行一拟真场景特效；
其中该拟真场景控制信号由该处理电路针对该动作事件而产生。
7.根据权利要求6所述的电子装置，其中该拟真场景特效包括灯光变化、模拟水舞变化以及模拟火炬变化至少其中之一。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包括：
一感测器，检测一或多个其他电子装置的相对位置资讯；
其中当该电子装置进入一多人互动模式，该处理电路依据该音讯特征数据与测得的该相对位置资讯产生一互动控制信号，使该至少一可动部件与该一或多个其他电子装置进行一互动事件。
9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，更包括：
一互动沟通模块，对该一或多个其他电子装置发送对应该互动事件的一互动群组信号，以控制该一或多个其他电子装置共同进行该互动事件。
10.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，当该感测器检测到该一或多个其他电子装置，该处理电路触发该多人互动模式，使该电子装置进入该多人互动模式。
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