CN111093302A - 音箱灯光控制方法和音箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及音箱技术领域，提供了一种音箱灯光控制方法和音箱，所述音箱灯光控制方法包括：步骤S10、获取音频时域信号，使用FFT算法将获取的所述音频时域信号转换为频域信号，得到所述频域信号的连续帧原始数据；步骤S20、将所述频域信号的连续帧原始数据进行频率和响度分析，以得到频率值和对应的响度值；所述频率值为高频、中频或低频，所述响度值为各个频率值的幅值；步骤S30、对所述频率值和响度值进行滤波处理，以得到显示驱动参数；步骤S40、根据所述显示驱动参数驱动灯光按照预定的灯效样式进行显示。本发明提供的方法实现更好的跟随音乐的节奏来动态的显示灯效，同时提供一种结构简单、灯光效果好和成本低的音箱。

Description

音箱灯光控制方法和音箱

技术领域

本发明涉及音箱技术领域，尤其涉及一种音箱灯光控制方法和音箱。

背景技术

现有技术的音箱灯效的数据处理来源于对模拟数字转换数据的采样，或者是对音箱播放歌曲能量的一个判断，这种采样或判断不能够很好的根据音乐的节奏进行灯光闪烁。为了实现不同的灯光效果，通常需要设置大量的灯，随着灯数量的增加，等于灯光效果的控制也越发复杂，在程序的控制下很容易给程序带来不可控的意外，并且成本高。

因此，有必要提供一种新的音箱灯光控制方法和音箱以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种音箱灯光控制方法，实现更好的跟随音乐的节奏来动态的显示灯效，同时提供一种结构简单、灯光效果好和成本低的音箱。

本发明提供一种音箱灯光控制方法，所述方法包括：

步骤S10：获取音频时域信号，使用离散傅立叶变换的高速算法(Fast FourierTransform，FFT)将获取的所述音频时域信号转换为频域信号，得到所述频域信号的连续帧原始数据；

步骤S20：将所述频域信号的连续帧原始数据进行频率和响度分析，以得到频率值和对应的响度值；所述频率值为高频、中频或低频，所述响度值为各个频率值的幅值；

步骤S30：对所述频率值和响度值进行滤波处理，以得到显示驱动参数；

步骤S40：根据所述显示驱动参数驱动灯光按照预定的灯效样式进行显示。

进一步地，所述步骤S10包括：

步骤S110：获取音频时域信号，所述音频时域信号为采样音频解码数据；

步骤S120：当所述采样音频解码数据达到预定采样阈值时，启动FFT算法运算；

步骤S130：通过FFT算法将等于所述采样阈值的音频解码数据转换为频域信号，经过一次转换的频域信号为一帧原始数据；

步骤S140：重复执行步骤S110至S130，得到所述频域信号的连续帧原始数据。

优选地，所述采样阈值为n×1024，其中n为自然数。

进一步地，所述步骤S30包括：

步骤S310：对所述频率值和响度值进行滤波处理，提取对应的帧数据；所述帧数据包括滤波处理后的频率值和响度值；

步骤S320：根据所述帧数据刷新显示驱动参数，每一帧所述帧数据刷新一次。

进一步地，所述显示驱动支持真正无线立体声(True Wireless Stereo，TWS)模式组队播放；所述TWS模式实现两个或两个以上音箱的所述灯光控制。

进一步地，所述灯效样式包括灯与对应的显示样式，所述灯包括闪灯、射灯和带灯中的一种或多种，所述显示样式包括对应的灯的显示亮度、显示时长及显示颜色中的一种或多种。

同时，本发明提供一种音箱，包括灯光系统，所述音箱根据上述的音箱灯光控制方法控制所述灯光系统。

优选地，所述音箱包括音箱本体及设置于所述音箱本体前侧的灯光系统，所述灯光系统包括前盖、前壳、第一灯光组件和第二灯光组件，所述前盖盖设于所述前壳上，所述前盖可拆卸安装在所述前壳上，所述前壳盖设于所述音箱本体上，所述前壳可拆卸安装在所述音箱本体上；所述第一灯光组件设于所述前壳上，所述前壳的中间位置设有安装座，所述第二灯光组件固定于所述安装座上。

优选地，所述第一灯光组件包括第一电路板、与所述第一电路板连接的导光条和与所述导光条相对设置的导光镜，所述第一电路板上设有用于发光的第一LED灯，所述第一LED灯发出的光经所述导光条聚集后，从所述导光镜传导至外界；所述第二灯光组件包括第二电路板、设置于所述第二电路板上下两端的灯镜以及与所述第二电路板间隔设置的透明灯罩；所述第二电路板中间设有用于发光的第二LED灯，所述第二LED灯发出的光透过所述透明灯罩传导至外界；所述第二电路板上下两端设有用于发光的第三LED灯，所述第三LED灯发出的光经所述灯镜反射后透过所述透明灯罩传导至外界。

优选地，所述音箱本体还包括控制组件，所述控制组件与所述第一电路板和第二电路板连接，所述控制组件使用如上述的音箱灯光控制方法实现对所述第一灯光组件和第二灯光组件的灯光控制。

与现有技术相比，本发明提供的音箱灯光控制方法，通过将时域信号转换成频域信号，可以更好的让灯效跟随音乐节奏显示；同时，所述灯光组件包括带灯、闪灯和射灯组合，灯光效果更佳，提供的音箱组装生产简单，成本低，实现的灯光效果好。

附图说明

图1为本发明提供的音箱灯光控制方法的流程示意图；

图2为图1中的步骤S10的流程示意图；

图3为图1中的步骤S30的流程示意图；

图4为本发明提供的音箱的分解结构示意图；

图5为图4中的灯光系统的分解结构示意图；

图6为图4中的导光镜的立体结构示意图；

图7为图4中的第二灯光组件的结构示意图；

图8为图4中的透明灯罩的结构示意图；

图9为图4中的前壳的结构示意图；

图10为图4中的前盖的正面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、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详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明提供的音箱灯光控制方法包括：

步骤S10：获取音频时域信号，使用离散傅立叶变换的高速算法(Fast FourierTransform，FFT)将获取的所述音频时域信号转换为频域信号，得到所述频域信号的连续帧原始数据；

步骤S20：将所述频域信号的连续帧原始数据进行频率和响度分析，以得到频率值和对应的响度值；所述频率值为高频、中频或低频，所述响度值为各个频率值的幅值；

步骤S30：对所述频率值和响度值进行滤波处理，以得到显示驱动参数；

步骤S40：根据所述显示驱动参数驱动灯光按照预定的灯效样式进行显示。

具体地，如图2所示，所述步骤S10包括：

步骤S110：获取音频时域信号，所述音频时域信号为采样音频解码数据。

步骤S120：当所述采样音频解码数据达到预定采样阈值时，启动FFT算法运算；所述采样阈值为n×1024，其中n为自然数。具体在一实施例中，所述采样阈值为1024。

步骤S130：通过FFT算法将等于所述采样阈值的音频解码数据转换为频域信号，经过一次转换的频域信号为一帧原始数据。

步骤S140：重复执行步骤S110至S130，得到所述频域信号的连续帧原始数据。

具体地，当播放音乐时，获取音频时域信号，每达到1024个数据，即启动FFT算法进行计算一次，通过一次FFT计算出来的数据为一帧原始数据，这样可以避免过度占用CPU资源，使处理效率更优；不断循环得到连续地多帧原始数据，进一步地，将所述频域信号的连续帧原始数据进行频率和响度的分析处理，以得到频率值和对应的响度值；所述频率值为高频、中频或低频，所述响度值为各个频率值的幅值。

请参见图3，所述步骤S30包括：

步骤S310：对所述频率值和响度值进行滤波处理，提取对应的帧数据；所述帧数据包括滤波处理后的频率值和响度值；

步骤S320：根据所述帧数据刷新显示驱动参数，每一帧所述帧数据刷新一次。

根据所述帧数据中包含的低频、中频或高频的频率值和响度值，进一步驱动不同的灯进行显示对应的灯效，达到音箱灯光的控制。具体在一实施例中，所述灯效样式包括灯与对应的显示样式，所述灯包括闪灯、射灯和带灯中的一种或多种，所述显示样式包括对应的灯的显示亮度、显示时长及显示颜色中的一种或多种。具体地如表1所示，灯的类型包括闪灯、射灯和带灯，频率值包括低频、高中低频和无音乐的情况，响度值包括低响度、中响度和低响度，灯效样式为预设的显示样式。

表1：

进一步地，所述显示驱动支持真正无线立体声(True Wireless Stereo，TWS)模式组队播放；所述TWS模式实现两个或两个以上音箱的所述灯光控制。

此外，本发明还提供一种音箱，请结合参照图4和图5，所述音箱100包括音箱本体1及设置于所述音箱本体前侧的灯光系统2。所述灯光系统2与所述音箱本体1固定连接。具体的，所述灯光系统2包括前盖21、前壳22、第一灯光组件23和第二灯光组件24，所述前盖21盖设于所述前壳22上，所述前盖21可拆卸安装在所述前壳22上，所述前壳22盖设于所述音箱本体1上，所述前壳22可拆卸安装在所述音箱本体1上；所述第一灯光组件23设于所述前壳22上，所述前壳22在中间位置设有安装座241，所述第二灯光组件24固定于所述安装座241上。所述第一灯光组件23和所述第二灯光组件24用于产生灯光并向外界传导。

请结合参照图5和图6，所述第一灯光组件23包括第一电路板231、与所述第一电路板231连接的导光条232和与所述导光条232相对设置的导光镜233，所述第一电路板231上设有用于发光的第一LED灯(图中未标识)，所述第一LED灯发出的光经所述导光条232聚集后，从所述导光镜233传导至外界。所述导光镜233向所述第一电路板231方向设有齿状台阶2331，用于增加导光效果。所述第一电路板231为一个或多个，每一个所述第一电路板231对应设置两个导光条232。

请结合参照图5、图7和图8，所述第二灯光组件24包括第二电路板241、设置于所述第二电路板241上下两端的灯镜242以及与所述第二电路板241间隔设置的透明灯罩243。所述第二电路板241中间设有用于发光的第二LED灯2411，所述第二LED灯2411发出的光透过所述透明灯罩243传导至外界。所述第二电路板241上下两端设有用于发光的第三LED灯2412，所述第三LED灯2412发出的光经所述灯镜242反射后透过所述透明灯罩243传导至外界。所述透明灯罩243向靠近所述第二电路板241方向设有齿状台阶2431。

请结合参照图5、图9和图10，所述前壳22包括前壳本体221及自所述前壳本体221的边缘向靠近所述音箱本体1方向延伸的侧壁222，所述前壳本体221与所述侧壁222一体成型，所述侧壁222对应盖设于所述音箱本体1上。所述侧壁222可以通过卡扣结构盖设于所述音箱本体1上，使得所述前壳22与所述音箱本体1可拆卸连接，方便对所述智能灯光音响100进行拆卸维修或是清洁。所述前壳本体221远离所述音箱本体1的一侧向靠近所述音箱本体1方向凹陷形成有收容槽2211，所述前盖22收容并固定安装于所述收容槽2111内。所述前盖21包括防尘网211，所述防尘网211收容并固定安装于所述收容槽221内。

所述音箱本体1还包括扬声器组件，所述前壳本体221对应所述扬声器组件的位置还贯穿设置有贯穿孔2212，所述贯穿孔2212与所述收容槽2211连通。所述扬声器组件的出音口收容于所述贯穿孔2212内并朝向所述前盖21，所述前盖21完全覆盖所述贯穿孔2212，起到良好的保护作用和美观作用。同时，所述防尘网211对应所述透明灯罩243的位置设有避让孔，所述透明灯罩243穿过所述避让孔露设于所述防尘网211外。

由于所述防尘网211为具有多个小孔的网状结构，所述第一灯光组件23发出的光可以由所述小孔内透出，不会对光形成遮挡。

进一步的，所述前壳本体221的中间位置还设有安装座223，所述安装座223一端开口一端闭合。所述安装座223可以横向设置也可以纵向设置，本实施方式对此不做限制。

所述第一电路板231与所述智能灯光音箱100的主控电路连接，由所述主控电路供电并控制运行。所述导光镜233环绕所述扬声器组件设置，其具体形状可以根据实际需要进行调整，在本实施方式中，所述导光镜233整体呈跑道形，其环设在所述扬声器组件外围。

所述导光条232和所述导光镜233采用光学级的亚克力板材制成，然后用具有极高折射率且不吸光的高科技材料，在光学级的亚克力板材底面用激光雕刻、V型十字网格雕刻、UV网版印刷技术印上导光点。所述第一LED灯发出来的光在光学级亚克力板材表面停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使所述导光条232和所述导光镜233均匀发光。

所述第二灯光组件24收容并固定于所述安装座213内。具体的，所述第二灯光组件24包括第二电路板241、设置于所述第二电路板241上下两端的灯镜242以及与所述第二电路板241间隔设置的透明灯罩243。所述第二电路板241中间设有用于发光的第二LED灯2411，所述第二LED灯2411发出的光透过所述透明灯罩243传导至外界。所述第二电路板241上下两端设有用于发光的第三LED灯2412，所述第三LED灯2412发出的光经所述灯镜242反射后透过所述透明灯罩243传导至外界。所述透明灯罩243向靠近所述第二电路板241方向设有齿状台阶2431。

所述第二电路板241与所述智能灯光音箱100的主控电路连接，由所述主控电路供电并控制运行。

与相关技术相比，本发明提供的智能灯光音箱中包括灯光组件，所述灯光组件采用快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)技术，将传统的时域信号变换成频域信号，降低了低中高频幅度的识别难度，可以更好的让灯效跟随所述扬声器组件的音乐节奏显示；同时，所述灯光组件包括带灯组件和射灯组件，二者相互配合，灯光效果更佳。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种音箱灯光控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S10：获取音频时域信号，使用离散傅立叶变换的高速算法(Fast FourierTransform，FFT)将获取的所述音频时域信号转换为频域信号，得到所述频域信号的连续帧原始数据；

步骤S20：将所述频域信号的连续帧原始数据进行频率和响度分析，以得到频率值和对应的响度值；所述频率值为高频、中频或低频，所述响度值为各个频率值的幅值；

步骤S30：对所述频率值和响度值进行滤波处理，以得到显示驱动参数；

步骤S40：根据所述显示驱动参数驱动灯光按照预定的灯效样式进行显示。

2.根据权利要求1所述的音箱灯光控制方法，其特征在于，所述步骤S10包括：

步骤S110：获取音频时域信号，所述音频时域信号为采样音频解码数据；

步骤S120：当所述采样音频解码数据达到预定采样阈值时，启动FFT算法运算；

步骤S130：通过FFT算法将等于所述采样阈值的音频解码数据转换为频域信号，经过一次转换的频域信号为一帧原始数据；

步骤S140：重复执行步骤S110至S130，得到所述频域信号的连续帧原始数据。

3.根据权利要求2所述的音箱灯光控制方法，其特征在于，所述采样阈值为n×1024，其中n为自然数。

4.根据权利要求1所述的音箱灯光控制方法，其特征在于，所述步骤S30包括：

步骤S310：对所述频率值和响度值进行滤波处理，提取对应的帧数据；所述帧数据包括滤波处理后的频率值和响度值；

步骤S320：根据所述帧数据刷新显示驱动参数，每一帧所述帧数据刷新一次。

5.根据权利要求1或4所述的音箱灯光控制方法，其特征在于，所述显示驱动支持真正无线立体声(True Wireless Stereo，TWS)模式组队播放；所述TWS模式实现两个或两个以上音箱的所述灯光控制。

6.根据权利要求1所述的音箱灯光控制方法，其特征在于，所述灯效样式包括灯与对应的显示样式，所述灯包括闪灯、射灯和带灯中的一种或多种，所述显示样式包括对应的灯的显示亮度、显示时长及显示颜色中的一种或多种。

7.一种音箱，包括灯光系统，其特征在于，根据如权利要求1-6任一项所述的音箱灯光控制方法控制所述灯光系统。

8.根据权利要求7所述的音箱，其特征在于，所述音箱包括音箱本体及设置于所述音箱本体前侧的灯光系统，所述灯光系统包括前盖、前壳、第一灯光组件和第二灯光组件，所述前盖盖设于所述前壳上，所述前盖可拆卸安装在所述前壳上，所述前壳盖设于所述音箱本体上，所述前壳可拆卸安装在所述音箱本体上；所述第一灯光组件设于所述前壳上，所述前壳的中间位置设有安装座，所述第二灯光组件固定于所述安装座上。

9.根据权利要求8所述的音箱，其特征在于，所述第一灯光组件包括第一电路板、与所述第一电路板连接的导光条和与所述导光条相对设置的导光镜，所述第一电路板上设有用于发光的第一LED灯，所述第一LED灯发出的光经所述导光条聚集后，从所述导光镜传导至外界；所述第二灯光组件包括第二电路板、设置于所述第二电路板上下两端的灯镜以及与所述第二电路板间隔设置的透明灯罩；所述第二电路板中间设有用于发光的第二LED灯，所述第二LED灯发出的光透过所述透明灯罩传导至外界；所述第二电路板上下两端设有用于发光的第三LED灯，所述第三LED灯发出的光经所述灯镜反射后透过所述透明灯罩传导至外界。

10.根据权利要求7-9任一项所述的音箱，其特征在于，所述音箱本体还包括控制组件，所述控制组件与所述第一电路板和第二电路板连接。

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