CN111209040A - 一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法及系统 - Google Patents

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music
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黄凯
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    • G—PHYSICS
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    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
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    • G—PHYSICS
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    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/14—Fourier, Walsh or analogous domain transformations, e.g. Laplace, Hilbert, Karhunen-Loeve, transforms
    • G06F17/141—Discrete Fourier transforms

Abstract

本申请公开了一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，包括：控制端通过傅里叶变换转换实时音频流成为频域里的值；通过转换算法将所述值转换成对应的HSV数据；所述控制端将所述HSV数据组装成控制指令发送至音乐灯。与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：1.手机app通过FFT对实时音频数据的变化对应到具体的rgb的值，发送指令到灯，让灯变化的频域和音乐的变化达成一致。2.蓝牙mesh可以通过一条指令实时控制成百上千个灯，通过蓝牙mesh方案，解决多个灯同时变化时，频率不统一问题。3.通过app发送蓝牙指令方案，成本低，并且灯的响应迅速。

Description

一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法及系统
技术领域
本申请涉及物联网领域，具体而言，涉及一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法。
背景技术
蓝牙Mesh技术是一种基于蓝牙的多对多关键技术，应用于智能照明、楼宇自动化、全屋智能等多个领域，实现设备的智能化。FFT是离散傅里叶变换的快速算法，可以将一个信号变换到频域。
RGB灯随着音乐的播放，不断改变自身的颜色和亮度，来达到音乐灯的效果。
现有技术中，是将音乐存在灯的固件里，这样对灯硬件的要求很高，性价比很差；或者通过手机监听周围的分贝通过wifi远程下发颜色指令到灯，响应慢，效果极差。并且当有多个灯同时变化时，每个灯的变化节奏很难达到统一。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，包括：
控制端通过傅里叶变换转换实时音频流成为频域里的值；
通过转换算法将所述值转换成对应的HSV数据；
所述控制端将所述HSV数据组装成控制指令发送至音乐灯。
可选地，所述转换算法为：
通过快速傅里叶变换得到实时频率表示的字节数组；
对所述字节数组中的每个字节进行相加，得到当前的频率值；
对所述频率值进行分段，并转换成对应的亮度值；
将当前的所述频率值与前次所述频率值对比，当变化波动小于预设值时，颜色不变，否则随机显示颜色。
可选地，所述控制端为手机app。
可选地，所述控制指令为单控指令或群控指令。
可选地，所述亮度值范围为0–100。
可选地，随机显示的颜色为预存的RGB颜色。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现系统，包括：
第一转换模块，用于控制端通过傅里叶变换转换实时音频流成为频域里的值；
第二转换模块，用于通过转换算法将所述值转换成对应的HSV数据；
发送模块，用于所述控制端将所述HSV数据组装成控制指令发送至音乐灯。
本申请还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器内并能由所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法。
本申请还公开了一种计算机可读存储介质，非易失性可读存储介质，其内存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现上述任一项所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法。
本申请还公开了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，当所述计算机可读代码由计算机设备执行时，导致所述计算机设备执行上述任一项所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
1.手机app通过FFT对实时音频数据的变化对应到具体的rgb的值，发送指令到灯，让灯变化的频域和音乐的变化达成一致。
2.蓝牙mesh可以通过一条指令实时控制成百上千个灯，通过蓝牙mesh方案，解决多个灯同时变化时，频率不统一问题。
3.通过app发送蓝牙指令方案，成本低，并且灯的响应迅速。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和有益效果变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请一个实施例的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法的流程示意图；
图2是根据本申请一个实施例的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法的流程示意图；
图3是根据本申请一个实施例的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法的转换算法示意图；
图4是根据本申请一个实施例的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法的转换算法示意图；
图5是根据本申请一个实施例的用于基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法的计算机设备的示意图；以及
图6是根据本申请一个实施例的用于基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参照图1-2，本申请一实施例提供了一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，包括：
S2：控制端通过傅里叶变换转换实时音频流成为频域里的值；
S4：通过转换算法将所述值转换成对应的HSV数据；
S6：所述控制端将所述HSV数据组装成控制指令发送至音乐灯。
例如，控制端通过快速傅里叶变换将实时音频流转换成频域里的值；通过转换算法将转换后的值转换成对应的HSV数据；控制端将HSV数据组装成控制指令下发到灯。
请参照图3-4，在本申请一实施例中，所述转换算法为：
S41：通过快速傅里叶变换得到实时频率表示的字节数组；
S42：对所述字节数组中的每个字节进行相加，得到当前的频率值；
S43：对所述频率值进行分段，并转换成对应的亮度值；
S44：将当前的所述频率值与前次所述频率值对比，当变化波动小于预设值时，颜色不变，否则随机显示颜色。
例如，通过快速傅里叶变换可以得到实时频率表示的字节数组fftByte[]；对fftByte[]数组中的每个字节进行相加，得到这一时刻频率值；对频率值进行分段，并转换成对应的亮度值；每个时刻的频率值和上一次进行对比变化波动小于预设值40，则颜色不变，否则随机一个RGB颜色(随机的颜色是可以事先配置的)；通过上述得到的RGB和亮度值转换成HSV数据。
在本申请一实施例中，所述控制端为手机app。但并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际需求，改变控制端的类型及控制方法，均属于本申请所要求保护的范围内。
例如，手机app通过快速傅里叶变换将实时音频流转换成频域里的值；通过转换算法将转换后的值转换成对应的HSV数据；手机app将HSV数据组装成控制指令下发到灯。
在本申请一实施例中，所述控制指令为单控指令或群控指令。
例如，控制端通过快速傅里叶变换将实时音频流转换成频域里的值；通过转换算法将转换后的值转换成对应的HSV数据；控制端将HSV数据组装成单控指令或群控指令下发到灯。
在本申请一实施例中，所述亮度值范围为0–100。但并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际需求，改变亮度值的范围，均属于本申请所要求保护的范围内。
例如，通过快速傅里叶变换可以得到实时频率表示的字节数组fftByte[]；对fftByte[]数组中的每个字节进行相加，得到这一时刻频率值；对频率值进行分段，并转换成对应的从0-100的亮度值；每个时刻的频率值和上一次进行对比变化波动小于预设值40，则颜色不变，否则随机一个RGB颜色(随机的颜色是可以事先配置的)；通过上述得到的RGB和亮度值转换成HSV数据。
在本申请一实施例中，随机显示的颜色为RGB颜色，且所述RGB颜色可以为预存的。但并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际需求，改变颜色的种类及取得方式，均属于本申请所要求保护的范围内。
根据本申请的另一个方面，本申请还提供了一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现系统，包括：
第一转换模块，用于控制端通过傅里叶变换转换实时音频流成为频域里的值；
第二转换模块，所述第二转换模块用于通过转换算法将所述值转换成对应的HSV数据；
发送模块，用于所述控制端将所述HSV数据组装成控制指令发送至音乐灯。
HSV(Hue,Saturation,Value)是根据颜色的直观特性由A.R.Smith在1978年创建的一种颜色空间,也称六角锥体模型(Hexcone Model)。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
1.手机app通过FFT对实时音频数据的变化对应到具体的rgb的值，发送指令到灯，让灯变化的频域和音乐的变化达成一致。
2.蓝牙mesh可以通过一条指令实时控制成百上千个灯，通过蓝牙mesh方案，解决多个灯同时变化时，频率不统一问题。
3.通过app发送蓝牙指令方案，成本低，并且灯的响应迅速。
请参照图5，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器内并能由所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法。
请参照图6，一种计算机可读存储介质，非易失性可读存储介质，其内存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现上述任一项所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法。
一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，当所述计算机可读代码由计算机设备执行时，导致所述计算机设备执行上述任一项所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，其特征在于，包括：
控制端通过傅里叶变换转换实时音频流成为频域里的值；
通过转换算法将所述值转换成对应的HSV数据；
所述控制端将所述HSV数据组装成控制指令发送至音乐灯。
2.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，其特征在于，所述转换算法为：
通过快速傅里叶变换得到实时频率表示的字节数组；
对所述字节数组中的每个字节进行相加，得到当前的频率值；
对所述频率值进行分段，并转换成对应的亮度值；
将当前的所述频率值与前次所述频率值对比，当变化波动小于预设值时，颜色不变，否则随机显示颜色。
3.根据权利要求2所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，其特征在于，所述控制端为手机app。
4.根据权利要求3所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，其特征在于，所述控制指令为单控指令或群控指令。
5.根据权利要求4所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，其特征在于，所述亮度值范围为0–100。
6.根据权利要求5所述的基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现方法，其特征在于，随机显示的颜色为预存的RGB颜色。
7.一种基于傅里叶变换的Mesh音乐灯实现系统，其特征在于，包括：
第一转换模块，用于控制端通过傅里叶变换转换实时音频流成为频域里的值；
第二转换模块，用于通过转换算法将所述值转换成对应的HSV数据；
发送模块，用于所述控制端将所述HSV数据组装成控制指令发送至音乐灯。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器内并能由所述处理器运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，非易失性可读存储介质，其内存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在由处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，其特征在于，当所述计算机可读代码由计算机设备执行时，导致所述计算机设备执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
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王乐: "自适应无线智能音乐灯光系统设计与实现", 《万方学位论文》 *

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