能综合展现音乐频域时域特性的音乐喷泉的实现方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN105750145B(45)授权公告日2018.06.01(21)申请号201610175617.6(56)对比文件(22)申请日2016.03.26CN2102166U,1992.04.22,全文.CN203734826U,2014.07.23,全文.(65)同一申请的已公布的文献号CN102859579A,2013.01.02,全文.申请公布号CN105750145ACN1087034A,1994.05.25,全文.(43)申请公布日2016.07.13JP昭62-258769A,1987.11.11,全文.(73)专利权人上海大学CN101789238A,2010.07.28,说明书第26-地址200444上海市宝山区上大路99号38段、附图1-8.(72)发明人杨卫英审查员何娟(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人何文欣(51)Int.Cl.B05B17/08(2006.01)G10L25/48(2013.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称能综合展现音乐频域时域特性的音乐喷泉的实现方法(57)摘要本发明公开了一种能综合展现音乐频域时域特性的音乐喷泉的实现方法，包括以下步骤：步骤一，预处理，将音乐信号进行采样、量化，转换为数字信号；步骤二，节奏提取，通过选取信号的绝对值，并实施短期平均，提取信号的包络，并通过阈值判断，实现时间侦测；步骤三，对频域的处理和对时域的同步处理；步骤四，信号合并，将时域频域信号按照一定比例合并。本发明可以让音乐喷泉展现音乐频域特点时，与人类的心理感受一致，还具有机器自适应与人为调节相配合的功能。CN105750145BCN105750145B权利要求书1/2页1.一种能综合展现音乐频域时域特性的音乐喷泉的实现方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，预处理，将音乐信号进行采样、量化，转换为数字信号；步骤二，节奏提取；步骤三，对频域的处理和对时域的同步处理；本步骤包括以下步骤：步骤三十：通过对频域傅里叶变换，在时钟信号控制下，产生具有滚降特性的采样窗信号；步骤三十一：将经过量化的信号在频域进行傅里叶变换，变换的时间长度由具有滚降特性的采样窗决定；步骤三十二：在频谱图上估计该音乐信号的总频带宽度，即估计上截止频率，将总频带宽度平分为N个频段，每个频段宽度相同，各频段间的频率分割点对应的频率设为中心频率；步骤三十三：选每个频段的中心频率所对应的频率分量的幅度根据人耳听觉特性，进行对数化处理，得到N个频域输出；步骤三十四：将量化后的数字信号进行时域滤波，滤掉音乐带外噪声，开始进行时域信号的相关运算；步骤三十五：将时域滤波后的信号进行第一次延时，延时时间由时钟发生步骤产生；步骤三十六：将时域滤波后的信号进行第二次延时，延时时间由时钟发生步骤产生；步骤三十七：重复按照步骤三十至步骤三十六，将时域滤波后的信号进行第N次延时，延时时间由时钟发生步骤产生；步骤三十八：将时域滤波后的信号与第一次延时后的信号实施相关运算，先由两信号相乘，然后在一个时间段上实施积分，该步骤将输出最高中心频率对应的时域信号；步骤三十九：将时域滤波后的信号与第二次延时后的信号实施相关运算，先由两信号相乘，然后在一个时间段上实施积分，该步骤将输出次高中心频率对应的时域信号；步骤四十：重复按照相同的步骤，将时域滤波后的信号与第N次延时后的信号实施相关运算，先由两信号相乘，然后在一个时间段上实施积分，该步骤将输出最低中心频率对应的时域信号；步骤四，信号合并，将时域频域信号按照比例合并；所述信号合并使其中时间延时的长短根据音乐的节奏快慢加以自适应调节，使得提取的音乐的频域特征的相关变化与音乐的节奏一致，来控制音乐喷泉的水柱变化。2.如权利要求1所述的能综合展现音乐频域时域特性的音乐喷泉的实现方法，其特征在于，所述步骤二包括以下步骤：步骤二十一：通过选取信号的绝对值，并实施短期平均，提取信号的包络，并通过阈值判断，实现时间侦测；步骤二十二：通过对时间侦测的去噪分析，提取有关节奏的主要事件；步骤二十三：通过对主要事件的周期化分析，提取离散的节奏信号，并通过节奏保持，产生连续的节奏信号；步骤二十四：节奏信号为小节拍信号，时间长度远远大于对信号进行频域时域处理所需的时钟信号，通过对节拍信号的分频，并根据频域时域处理的需求，产生各自的所需的时2CN105750145B权利要求书2/2页钟。3.如权利要求1所述的能综合展现音乐频域时域特性的音乐喷泉的实现方法，其特征在于，所述频域傅里叶变换使其中时间窗的长短将根据音乐的节奏快慢加以自适应地调节，使得提取频谱的速度与音乐的节奏一致。4.如权利要求1所述的能综合展现音乐频域时域特性的音乐喷泉的