CN112669873B - 一种基于音乐频率的振动频率设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于音乐频率的振动频率设计方法，包括以下步骤：S1：预先设置一组量化模块，包括：个性输入量化模块；音乐特征量化模块；振动效果量化模块；S2：用户个性化参数输入，通过个性输入量化模块，获取个性输入的具体量化值；S3：提取音乐信号的音乐特征，通过音乐特征量化模块，获取音乐特征的具体量化值；S4：量化计算，按照公式进行计算，获取振动效果频率相对值；S5：通过振动效果量化模块，将振动效果频率相对值进行映射，获取振动效果频率绝对值；S6：马达基于振动效果频率绝对值播放振动。本发明的振动频率设计方法实现了听觉上的音乐频率到触觉上的振动频率完美转换，为设计人员或者用户提供了高效、丰富的触觉体验。

Description

一种基于音乐频率的振动频率设计方法
【技术领域】
本发明涉及振动频率技术领域，尤其涉及基于音乐频率的振动频率设计方法。
【背景技术】
马达作为一种基于电磁感应定律实现电能转换或传递的电磁装置，在设备中广泛运用。现有的马达技术经历了从转子马达的“嗡嗡嗡”到横向线性马达的“哒哒哒”的不断发展。伴随着马达技术的发展和应用的同时，用户也开始逐步追求更加丰富有趣的触感。为了满足用户和市场的需求，触感应用场景也从基础的UI反馈，拓展到现在更多维的触感应用场景，例如游戏，AR/VR，音乐等。由于现有的振动效果是固定的，马达无法针对不同的触感应用场景提供相匹配的振动效果，例如在音乐场景中，面对不同的音乐旋律，马达只能提供一种振动效果，缺乏多样性，趣味性和用户触觉体验差，不能满足市场需求。
因此，有必要提供一种基于音乐频率的振动频率设计方法。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种基于音乐频率的振动频率设计方法，将马达的振动效果与音乐频率相关联，解决现有技术中的马达的振动效果单一，在音乐场景应用时，趣味性和用户触觉体验差的技术问题。
本发明的技术方案如下：一种基于音乐频率的振动频率设计方法，将音乐信号转换为马达的振动频率，所述振动频率设计方法包括以下步骤：
S1：预先设置一组量化模块，包括：
个性输入量化模块，建立个性输入值与量化值的量化关系；
音乐特征量化模块，建立音乐特征输入值与量化值的量化关系；
振动效果量化模块，建立振动效果频率相对值与振动效果频率绝对值的量化关系；
S2：用户个性化参数输入，通过所述个性输入量化模块，获取个性输入的具体量化值；
S3：提取音乐信号的音乐特征，通过所述音乐特征量化模块，获取音乐特征的具体量化值；
S4：量化计算，根据所述个性输入的具体量化值与所述音乐特征的具体量化值，按照公式进行计算，获取振动效果频率相对值；
S5：通过所述振动效果量化模块，将所述振动效果频率相对值进行映射，获取振动效果频率绝对值；
S6：马达基于所述振动效果频率绝对值播放振动。
进一步的，步骤S5还包括，将振动效果频率划分为不同区间，每个频率区间指定一振动效果频率，作为所述频率区间的振动效果频率绝对值输出。
进一步的，建立振动效果库，所示指定振动效果频率存储在所述振动效果库中。
进一步的，步骤S2所述的用户个性化参数输入，包括：应用场景输入、振动效果频率种类数量输入、音乐频率与振动效果频率是否反转输入。
进一步的，步骤S3所述的提取音乐信号的音乐特征，具体操作为，根据音乐的特征识别算法获取音乐的旋律点，再采用傅里叶变化获取所述旋律点的频谱图，并提取所述旋律点的中心频率。
进一步的，当振动效果频率只有1种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
进一步的，当振动效果频率有2种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
进一步的，当振动效果频率有3种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
进一步的，当振动效果频率有4种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
进一步的，当振动效果频率有5种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
本发明的有益效果在于：本发明通过多种量化模块将用户的个性化输入及音乐信号进行量化处理，运用量化计算公式进行标准化的加权处理，从而获得与个性化设置和音乐特征相匹配的振动效果频率，实现了听觉上的音乐频率到触觉上的振动频率完美转换，为设计人员或者用户提供了高效、丰富的触觉体验。
【附图说明】
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的振动效果库中不同指定频率的振动效果图；
图3为本发明的公式1的运算结果；
图4为本发明的公式2的运算结果；
图5为本发明的公式3的运算结果；
图6为本发明的公式4的运算结果；
图7为本发明的公式5的运算结果。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如附图1所示，本实施例的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，将音乐信号转换为马达的振动频率，包括以下步骤：
S1：预先设置一组量化模块，包括：
个性输入量化模块，建立个性输入值与量化值的量化关系；
音乐特征量化模块，建立音乐特征输入值与量化值的量化关系；
振动效果量化模块，建立振动效果频率相对值与振动效果频率绝对值的量化关系；
S2：用户个性化参数输入，通过所述个性输入量化模块，获取个性输入的具体量化值。本实施例优选的用户个性化参数输入，包括：应用场景输入、振动效果频率种类数量输入、音乐频率与振动效果频率是否反转输入，具体的个性输入值与量化值的量化关系，如表1所示，
表1
其中，音乐场景表示振动所应用的具体场景，例如游戏、铃声、视觉触感及歌曲触感等；多样化偏好设置表示：用户对整体振动效果频率丰富度的需求设置，该值越大表征期望输出振动效果频率种类越多，反之，期望输出振动效果频率种类越少；频率反转表示用户对音乐频率与振动效果频率的对应关系，当该值为0时，即不进行频率反转，音乐中心频率低的旋律点赋予中心频率低的振动效果，当该值为1时，即进行频率反转，音乐中心频率低的旋律点赋予中心频率高的振动效果。
S3：提取音乐信号的音乐特征，通过所述音乐特征量化模块，获取音乐特征的具体量化值。本实施例优选的具体操作为，根据音乐的特征识别算法获取音乐的旋律点，再采用傅里叶变化获取所述旋律点的频谱图，并提取所述旋律点的中心频率，具体的音乐特征输入值与量化值的量化关系，如表2所示，
表2
S4：量化计算，根据所述个性输入的具体量化值与所述音乐特征的具体量化值，按照公式进行计算，获取振动效果频率相对值；
当α2＝[0,0.2)，即选择的振动效果频率只有1种，量化计算公式为公式1，
当α2＝[0.2,0.4)，即选择的振动效果频率有2种时，量化计算公式为公式2，
当α2＝[0.4,0.6)，即选择的振动效果频率有3种时，量化计算公式为公式3，
当α2＝[0.6,0.8)，即选择的振动效果频率有4种，量化计算公式为公式4，
当α2＝[0.8,1]，即选择的振动效果频率有5种，量化计算公式为公式5，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
S5：通过所述振动效果量化模块，将所述振动效果频率相对值进行映射，获取振动效果频率绝对值。结合人体的触感感知度，马达播放的频率不宜太多，且为保证触感效果的优质性，本实施例优选的，将振动效果频率划分为不同区间，每个频率区间指定一振动效果频率，作为所述频率区间的振动效果频率绝对值输出。为方便调取数据，建立振动效果库，不同频率的振动效果以效果库的形式储存，将每个频率区间的指定振动效果频率统一存储在振动效果库中。基于振动效果频率相对值所在的区间，选用在振动效果库中存储的指定振动效果频率播放振动。如附图2所示，本实施例将振动效果频率划分为5个区间，具体的振动效果频率相对值与振动效果频率绝对值的量化关系，如表3所示，
表3
基于本实施例的表1、表2和表3列举的量化对应关系，针对不同的应用场景及个性化选择，分别结合公式1至5进行具体说明。
将不同的输入值量化后，基于公式1进行计算，
获得振动效果频率相对值，结果如附图3所示。
将不同的输入值量化后，基于公式2进行计算，
获得振动效果频率相对值，结果如附图4所示。
将不同的输入值量化后，基于公式3进行计算，
获得振动效果频率相对值，结果如附图5所示。
将不同的输入值量化后，基于公式4进行计算，
获得振动效果频率相对值，结果如附图6所示。
将不同的输入值量化后，基于公式5进行计算，
获得振动效果频率相对值，结果如附图7所示。
对应获得的振动效果频率相对值所在的区间，选择该区间在振动效果库中存储的指定振动效果频率作为振动效果频率绝对值输出。例如获得的振动效果频率相对值对应的区间为[150,190)Hz，该区间内的振动效果均选用振动效果库中存储的频率为170Hz的振动效果频率输出。具体效果库中的变频效果设计，本发明不提出约束性要求，作为开放接口给出，可根据实际情况指定合适的振动效果频率，但该量化模块提供一种量化方式，具体的量化值及量化关系作为一种示例形式，本专利权利包括但不限于该量化表格，基于该量化形式的变形及无创造性拓展、优化均属于本专利权利范围。
S6：马达基于所述振动效果频率绝对值播放振动。
本发明方法获取用户提供的个性化设置，结合音乐特征分析提取的旋律点及其旋律点中心频率，按照规定量化模式及计算方法获得振动效果频率，通过自动匹配丰富的振动效果，实现听感到触感的转换，提升了用户体验及产品价值。
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)

1.一种基于音乐频率的振动频率设计方法，将音乐信号转换为马达的振动频率，其特征在于，所述振动频率设计方法包括：
S1：预先设置一组量化模块，包括：
个性输入量化模块，建立个性输入值与量化值的量化关系；
音乐特征量化模块，建立音乐特征输入值与量化值的量化关系；
振动效果量化模块，建立振动效果频率相对值与振动效果频率绝对值的量化关系；
S2：用户个性化参数输入，通过所述个性输入量化模块，获取个性输入的具体量化值；
S3：提取音乐信号的音乐特征，通过所述音乐特征量化模块，获取音乐特征的具体量化值；
S4：量化计算，根据所述个性输入的具体量化值与所述音乐特征的具体量化值，按照公式进行计算，获取振动效果频率相对值；
S5：通过所述振动效果量化模块，将所述振动效果频率相对值进行映射，获取振动效果频率绝对值；
S6：马达基于所述振动效果频率绝对值播放振动。
2.根据权利要求1所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，步骤S5还包括，将振动效果频率划分为不同区间，每个频率区间指定一振动效果频率，作为所述频率区间的振动效果频率绝对值输出。
3.根据权利要求2所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，建立振动效果库，所述指定振动效果频率存储在所述振动效果库中。
4.根据权利要求1所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，步骤S2所述的用户个性化参数输入，包括：应用场景输入、振动效果频率种类数量输入、音乐频率与振动效果频率是否反转输入。
5.根据权利要求4所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，步骤S3所述的提取音乐信号的音乐特征，具体操作为，根据音乐的特征识别算法获取音乐的旋律点，再采用傅里叶变化获取所述旋律点的频谱图，并提取所述旋律点的中心频率。
6.根据权利要求5所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，当振动效果频率只有1种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
7.根据权利要求5所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，当振动效果频率有2种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
8.根据权利要求5所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，当振动效果频率有3种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
9.根据权利要求5所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，当振动效果频率有4种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
10.根据权利要求5所述的一种基于音乐频率的振动频率设计方法，其特征在于，当振动效果频率有5种时，步骤S4所述公式为，
公式中：P1为振动效果频率相对值，α1为场景量化取值，α3为频率反转量化取值，β1为音乐频率量化取值。
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