CN110058831A - 音乐信号控制模块 - Google Patents

Abstract

一种音乐信号控制模块，供与一扬声器以及一驱动器连接，用以控制该扬声器以及该驱动器的动作，该音乐信号控制模块包括有：一控制器，用以接收一输入音讯并产生对应的一第一输出音讯以及一第二输出音讯，该第一输出音讯传输给该扬声器进行播放；以及一信号转换器，与该控制器信号连接，用以接收该第二输出音讯并转换为一控制信号传输给该驱动器，以控制该驱动器的动作。由此，通过该音乐信号控制模块，可将一输入音讯分别转换为供扬声器播放的音乐信号，及供控制驱动器动作的控制信号，从而实现自动依据音讯来控制扬声器与驱动器的功效。

Description

音乐信号控制模块

技术领域

本发明与控制模块有关；特别是指一种根据音乐对驱动器进行控制的音乐信号控制模块。

背景技术

现今如在舞台、秀场、剧院等表演场所中，大多会启动一些特效设备(例如喷水器材、喷火器材、灯光器材等)的效果与其表演结合，例如搭配一段音乐并且一并启动特效设备的特效(例如喷水、喷火或是灯光等特效)，以提供观众丰富的视觉与听觉体验。

然而，前述音乐以及特效设备的搭配必须由工作人员事先根据该音乐的节奏、属性或调性对于该特效设备的驱动器进行预先设定与编辑，以便演出时一并播放该音乐以及依据预先编辑完成的控制程序来启动该特效设备的驱动器，以达到音乐与特效设备的播放产生关联性与相呼应的效果。然而，若要改变或替换音乐时，则工作人员又必须再以人工的方式根据音乐的不同再次对驱动器的控制程序重新进行编辑，因此，在作业程序与准备上，其耗费的人力与工时时常不敷成本，而仍有有待改进之处。

公开内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种音乐信号控制模块，可根据音乐的变化产生一相应的控制信号，并根据该控制信号控制一驱动器的动作。

为了达成上述目的，本发明提供的一种音乐信号控制模块，供与一扬声器以及一驱动器连接，用以控制该扬声器以及该驱动器的动作，该音乐信号控制模块包括有：一控制器，用以接收一输入音讯并产生对应的一第一输出音讯以及一第二输出音讯，该第一输出音讯传输给该扬声器进行播放；以及一信号转换器，与该控制器信号连接，用以接收该第二输出音讯并转换为一控制信号传输给该驱动器，以控制该驱动器的动作。

本发明的效果在于，通过该音乐信号控制模块，可将输入的音讯分别转换为一供扬声器播放的信号以及供控制该驱动器动作的控制信号，从而达到自动地依据输入音频转换成对应控制信号来控制驱动器的效果。

附图说明

图1本发明一实施例的音乐信号控制模块的使用状态参考图。

图2为上述实施例的音乐信号控制模块的方块图。

图3为将第二输出音频转换为控制信号的示意图。

图4为一实施例的瓦斯控制阀与燃烧器的示意图。

图5为一实施例的音乐信号控制模块搭配多个驱动器的使用状态参考图。

【符号说明】

1音源

2扬声器

3驱动器 3a第一瓦斯控制阀 3b第二瓦斯控制阀

4燃烧器 4a第一燃烧器 4b第二燃烧器

5出水控制阀

6分水装置

7光驱动器

8灯具

[本发明]

100音乐信号控制模块

10控制器

10a音讯输入端口

10b第一音讯输出端口 10c第二音讯输出端口

12延迟单元 14控制单元 16侦测单元

20信号转换器

22转换单元 24放大单元

30放大器

40滤波器

A声音信号 A1、A2信号段

B控制信号 B1、B2信号段

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，现举一实施例并配合附图详细说明如后。请参图1及图2所示，本发明一实施例的音乐信号控制模块100，可供与音源1、扬声器2以及驱动器3信号连接，该音乐信号控制模块100用以自该音源1接收一输入音讯，并经处理后传输一输出音讯给该扬声器2进行播放，以及传输一控制信号给该驱动器3，从而控制该驱动器3的动作。其中，所述的音源1可通过有线或无线的方式将音频输入至该音乐信号控制模块当中，例如在一实施例中，该音源1可通过USB传输线将音频传输给该音乐信号控制模块100，但不以此为限，也可通过如蓝牙、Wi-Fi以无线传输的方式将音频传输给该音乐信号控制模块100。在本实施例中，所述的驱动器3包括有一以瓦斯控制阀为例的流体控制阀，该瓦斯控制阀与一燃烧器4连接，用以控制流入该燃烧器4的瓦斯流量，据以调节该燃烧器4的火焰大小。

在本实施例中，该音乐信号控制模块100主要包括有一控制器10以及一信号转换器20。该控制器10包括有一音讯输入端口10a、一第一音讯输出端口10b以及一第二音讯输出端口10c，该音讯输入端口10a供与该音源1连接，用以接收一输入音讯，并经该控制器10处理后产生对应的一第一输出音讯以及一第二输出音讯，该第一输出音讯通过该第一音讯输出端口10b传输给该扬声器2进行播放；该第二输出音频通过该第二音讯输出端口10c传输给该信号转换器20。在本实施例中，该第一输出音频自该第一音频输出端口10b输出后，传输至一以功率放大器为例的放大器30，再输出至该扬声器2，从而通过该放大器30放大该第一输出音频并驱动该扬声器2。

该信号转换器20用以接收该第二输出音讯并将该第二输出音讯对应转换为一控制信号后传输给该驱动器3，从而控制该驱动器3的动作，例如，可根据输入的声音信号的不同产生对应的控制信号来控制瓦斯控制阀的动作，据以调节燃烧器4的火焰大小。

在本实施例中，该驱动器3以比例阀形式的瓦斯控制阀为例，受限于比例阀的响应频率属于比较低频的频段，例如介于1Hz至150Hz之间，而声音信号通常为相对较高频的频段，例如20Hz至20kHz之间。因此，在应用上，必须先将声音信号转换为符合比例阀的响应频率的控制信号才可有效控制该比例阀。因此，本实施例提供的信号转换器20设计包含有一转换单元22，在接收该第二输出音频后，该转换单元22用以将该第二输出音频中大于一预定频率且大于一预定振幅的信号段转换为符合该驱动器3的响应频率的控制信号后输出，该控制信号的频率不大于该预定频率。

举例而言，请参图3所示，假设该第二输出音频为频率约为10kHz的声音信号A，其具有一个或多个振幅大小的信号段，例如包括有两个振幅大于50mV(预定振幅)的信号段A1以及一个振幅约为5mV以下的信号段A2，该转换单元22将声音信号A中大于该预定振幅的信号段A1转换为一相对高电位的信号段B1，将声音信号A中低于该预定振幅的部分转换为一相对低电位的信号段B2，并由信号段B1以及信号段B2以组成的控制信号B，该控制信号B为频率约为150Hz以下(预定频率)的信号，也即，将第二输出音频转换为符合驱动器3的响应频率范围内的控制信号。此外，在实务上，所述的转换单元，可由time collector实现。

另外，在一情况下，由于经转换单元22转换后所取得的控制信号的电压较小，可能尚不足以控制该驱动器3的动作，例如本实施例中，该声音信号A经该转换单元22转换后所得的控制信号B的电压约为3mV左右，而该瓦斯控制阀的工作电压介于1V至6V之间，因此，在控制信号B传输给该瓦斯控制阀之前，需先对该控制信号B作进一步的放大。因此，本实施例中，该信号转换器20还包含有一放大单元24，与该转换单元22电性连接，用以放大该转换单元22输出的控制信号，且放大后的该控制信号的振幅大于该预定振幅。优选地，所述的放大单元24包含有但不限于线性放大器，用以将该控制信号作线性放大。

另外，在一情况下，在信号转换器20以及控制器10之间，可进一步耦接有一个滤波器40，用以对该控制器10输出的第二输出音讯进行滤波后输出与该信号转换器20。其中，所述的滤波器40包含有低通滤波器、高通滤波器及带通滤波器中的其中一者或其组合，并根据滤波器的属性不同，可针对音频中不同频率的信号段进行处理。举例而言，当选择低通滤波器时，则可针对该第二输出音讯中低频、低音部分进行后续的信号转换，以产生可控制燃烧器4特别针对音讯中的低频、低音部分进行响应的控制信号；当选择高通滤波器时，则可该第二输出音讯中高频、高音部分进行后续的信号转换，以产生可控制燃烧器4特别针对音讯中的高频、高音部分进行响应的控制信号；当选择带通滤波器时，则可针对该第二输出音讯中特定频段之内的声音信号作后续的信号转换，以产生可控制燃烧器4特别针对音讯中的特定频段之内的声音信号进行响应的控制信号。由此，通过上述滤波器的设计，可进一步设定该音乐信号控制模块100根据音频中不同频段的信号段产生对应的控制信号，以使得驱动器3可进一步根据不同的控制信号，驱动燃烧器4表现出不同的火焰形式。

值得一提的是，在实际应用上，也可同时设置有多个分别具有可滤出不同频段的滤波器40，并可供使用者自由选择。举例而言，使用者希望选择或增强对于输入音讯中的低音部分进行处理，以产生对应控制信号给驱动器时，那么用户便可依据需求选择低通滤波器40来据以实现。

此外，在一情况下，在扬声器2播放的音乐与驱动器3(如瓦斯控制阀)及/或被驱动的设备(如燃烧器4)之间，在播放的时间轴上，可能会有些许的误差或延迟产生，例如：产生有扬声器2播放的音乐效果早于燃烧器4所展现的火焰效果等不协调、不同步的情况。为解决上述问题，请配合图2所示，在一实施例中，在控制器10中可进一步设计有一个或一个以上的延迟单元12，用以延迟该控制器10输出给该扬声器2的第一输出音讯，及/或用以延迟该控制器10输出给信号转换器20的第二输出音讯，从而解决扬声器2方面与驱动器3方面不同步的问题。其中，在一情况下，可由一个延迟单元12延迟给予该扬声器2第一输出音讯的时间，从而使得该扬声器2方面所播放的音乐有部分的迟延，进而与驱动器3方面所播放的效果同步；另外，在一相反情况下，也可由一个延迟单元12延迟给予信号该信号转换器第二输出音频的时间，使得驱动器3的动作产生延迟，而与扬声器2方面所播放的音乐同步。但不以此为限，在一情况下，也可分别给予第一输出音频、第二输出音频不同的延迟量，以达到扬声器2与驱动器3之间于动作上、效果展现上的协调。

此外，前述的延迟单元12所产生的延迟，可包含有但不限于延迟音讯传输给扬声器2及/或信号转换器20的时间点，或是延迟所述音讯的相位，以使得扬声器2与驱动器3在动作上产生一致性、同步的效果。

另外，在一实施例中，该控制器10还包含有一控制单元14，与该延迟单元12电性连接，该控制单元14可用以控制该延迟单元对该第一输出音讯及/或该第二输出音讯的延迟量。其中，关于延迟量的设定，可由控制器10主动侦测，并依据侦测结果对延迟量进行设定，举例而言，该控制器10可包含有一侦测单元16，与该控制单元14电性连接，该侦测单元16用以侦测该第一输出音频以及该控制信号之间的时间差，该控制单元14再依据所测得的时间差控制该延迟单元12对第一输出音讯及/或第二输出音讯所产生的延迟量。此外，在一实施例中，也可由使用者操作该控制器10对延迟单元12的延迟量进行设定，而不以上述说明为限。

由此，通过上述设计，本发明所提供的音乐信号控制模块100，可接收音源1的输入音讯，并转换为对应的音讯给扬声器2播放，以及转换为对应的控制信号以控制驱动器3的动作，从而自动地根据输入音讯，达到同步对扬声器2及驱动器3进行控制的效果，除此之外，根据音源、输入音讯的不同，该音乐信号控制模块100便可自动地转换成的音频与控制信号给扬声器2及驱动器3，毋须用户以人工方式对驱动器进行操作或调整。

值得一提的是，在应用上，上述驱动器3并不以单一个瓦斯控制阀为限，举例而言，请参图4所示，在一实施例中，所述驱动器可包含有一第一瓦斯控制阀3a以及一第二瓦斯控制阀3b，其中，该第一瓦斯控制阀3a用以依据该控制信号控制一第一燃烧器4a的启闭，使该第一燃烧器4a产火焰或火焰熄灭，该第二瓦斯控制阀3b用以依据该控制信号调节一第二燃烧器4b的瓦斯流量大小，使该第二燃烧器4b在有火焰的情形下改变火焰的大小。在该实施例中，所述的第一燃烧器4a设置于外圈，而第二燃烧器4b设置于外圈，但在其他应用上，并不以此为限，实务上，也可将第一燃烧器4a设置于内圈，而第二燃烧器4b设置为外圈。此外，根据选用的第一、第二瓦斯控制阀3a、3b的不同，在一实施例中，该第一瓦斯控制阀3a也可设置为依据控制信号控制第一燃烧器4a的瓦斯流量大小，而第二瓦斯控制阀3a也可设置为依据控制信号控制第二燃烧器4b的启闭，而不以上述说明为限。

再一提的是，本发明的音乐信号控制模块100并不限于只控制单一种驱动器，举例而言，请参图5所示，在一实施例中，该音乐信号控制模块100所应用的驱动器也可包含有一以出水控制阀5为例的流体控制阀，该出水控制阀5与一喷水装置6连接，用以控制该喷水装置6的出水量；在一实施例中，所述的驱动器可包含有一光驱动器7，该光驱动器7与一灯具8连接，用以控制该灯具8的明灭，或者可供调节该灯具8的光强变化、色光配色等。

以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，本发明的音乐信号控制模块除了可应用在如瓦斯控制阀、出水控制阀等流体控制阀或是光驱动器外，于其他应用上，也可为其他种类的阀体或是驱动器，此外，所述的控制阀并不以比例阀为限，也可应用在如伺服阀、开关阀等阀体，举凡应用本发明说明书及权利要求所为的等效变化，理应包含在本发明的权利要求内。

Claims (9)

1.一种音乐信号控制模块，供与一扬声器以及一驱动器连接，用以控制该扬声器以及该驱动器的动作，该音乐信号控制模块包括有：

一控制器，用以接收一输入音讯并产生对应的一第一输出音讯以及一第二输出音讯，该第一输出音讯传输给该扬声器进行播放；以及

一信号转换器，与该控制器信号连接，用以接收该第二输出音讯并转换为一控制信号传输给该驱动器，以控制该驱动器的动作。

2.如权利要求1所述的音乐信号控制模块，其中该控制器包含有一延迟单元，用以延迟该第一输出音讯及/或该第二输出音讯。

3.如权利要求2所述的音乐信号控制模块，其中该控制器包含有一控制单元，与该延迟单元电性连接，用以控制该延迟单元对该第一输出音讯及/或该第二输出音讯的一延迟量。

4.如权利要求3所述的音乐信号控制模块，该控制器包含有一侦测单元，与该控制单元电性连接，用以侦测该第一输出音频以及该控制信号之间的时间差，该控制单元依据该时间差控制该延迟单元的延迟量。

5.如权利要求1所述的音乐信号控制模块，其中该驱动器包括有一流体控制阀。

6.如权利要求1所述的音乐信号控制模块，其中该信号转换器包含有一转换单元，用以将该第二输出音频中大于一预定频率且大于一预定振幅的信号段转换为该控制信号后输出，其中该控制信号的频率不大于该预定频率。

7.如权利要求6所述的音乐信号控制模块，包含有一滤波器，耦接于该控制器以及该信号转换器之间，用以将该第二输出音讯进行滤波后输出给该信号转换器，其中该滤波器包括有低通滤波器、高通滤波器及带通滤波器中的其中一者或其组合。

8.如权利要求6或7所述的音乐信号控制模块，其中该信号转换器包含有一放大单元，与该转换单元电性连接，用以放大该控制信号，且放大后的该控制信号的振幅大于该预定振幅。

9.如权利要求1所述的音乐信号控制模块，其中该驱动器包括一第一瓦斯控制阀以及一第二瓦斯控制阀，该第一瓦斯控制阀用以依据该控制信号控制一第一燃烧器的启闭，使该第一燃烧器产火焰或火焰熄灭，该第二瓦斯控制阀用以依据该控制信号调节一第二燃烧器的瓦斯流量大小，使该第二燃烧器在有火焰的情形下改变火焰的大小。