1.一种基于节奏跟随的音乐彩灯控制器设计方法,该方法中的音乐信号为音乐的PCM波形数据,采用短时信号分析的方式,获取音乐信号短时的能量和频率特性,通过设定的映射关系转换为彩灯的颜色,并通过无线网络发送到彩灯,改变彩灯颜色,其特征在于:(1)对于音乐的PCM波形数据,进行短时处理,分成每段长度相等的小段信号,称为一帧,长度范围为20~100ms;获取每一小段的短时能量和频率特性数据并按时序保存;
(2)采用短时能量相对变化情况分析的方式提取音乐的节奏特征,得到音乐信号中各个节奏周期中节拍点和节奏端点所在的时间点,并在节拍点出现的时间点改变彩灯颜色,在节奏端点出现的时间点只改变彩灯亮度;
(3)音乐不同时刻的音强、音高和音色特性与彩灯在不同时刻的彩灯颜色HSV建立映射关系;其中音高与HSV颜色空间中的色调值H关联,音色与饱和度值S关联,音强与亮度值V关联;
(4)在音乐开始播放之前,首先检测彩灯响应延时,根据延时情况适时调整颜色改变指令的发送时间,实现彩灯颜色与音乐特性的实时同步。
2.根据权利要求1所述的一种基于节奏跟随的音乐彩灯控制器设计方法,其特征在于:色调值H的映射关系:
式中fm为帧信号的基音频率,fM为设定的基频最大值。
3.根据权利要求1所述的一种基于节奏跟随的音乐彩灯控制器设计方法,其特征在于:饱和度值S的映射关系:
式中A0为基音频率对应幅度,An为第n阶泛音频率对应幅度。
4.根据权利要求1所述的一种基于节奏跟随的音乐彩灯控制器设计方法,其特征在于:亮度值V的映射关系:
式中Amp为帧信号的振幅。