CN107610716A - 音乐分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种音乐分析方法及装置，所述方法包括：对音频数据进行切分，获取多组音频数据；对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据；对频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。本申请实施例通过对音乐文件的音频数据进行切分以及快速傅里叶变换，再对快速傅里叶变换获得的频谱数据进行峰值检测、节奏点检测、响度检测等获得音频分析结果，与现有的根据音乐自行调节灯光的方式相比，既能节约请专业灯光师所要花费的成本，又可以保证一定的专业性。

Description

音乐分析方法及装置

技术领域

本申请涉及控制领域，具体而言，涉及一种音乐分析方法及装置。

背景技术

近年来，LED光源的发展带动了灯具产业的发展，各种灯具的效果越来越丰富，不仅仅是亮度、色温等，还出现了图案、光束、染色、频闪、角度等各种功能特点的灯具。很多时候这些灯具的变化效果是和音乐相关的，随着音乐的不同变化不同的效果。

目前市场上，关于灯光控制的方法有如下几种：灯光设计师预先通过专业的编程设备，对音乐编程，将编程结果存储在灯光控制设备中，当音乐再次播放时，通过MIDI信号等各种方式触发之前存储的灯光效果，实现灯光控制的半自动化。或专业的灯光师根据现场的音乐即兴发挥，通过专业的灯光控制设备对灯光进行实时的控制。用户通过手机、电脑、控制盒等方式手动进行灯光效果的控制。以上几种大都是人们自身根据对音乐的感受来进行灯光的控制，然而专业的灯光师对音乐进行感受并调光常常需要较高的成本，用户自行感觉音乐调节灯光则很难达到专业的程度。

申请内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种音乐分析方法及装置，以改善现有的根据音乐调节灯光的方式成本较高或专业程度较低的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施例提供了一种音乐分析方法，所述方法包括：对音频数据进行切分，获得多组音频数据；对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据；对所述频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。

本申请实施例还提供了一种音乐分析装置，所述装置包括：音频数据获取模块，用于对音频数据进行切分，获得多组音频数据；频谱数据获取模块，用于对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据；分析结果获取模块，用于对所述频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。

本申请实施例提供的音乐分析方法及装置的有益效果为：

本申请实施例提供了一种音乐分析方法及装置，所述方法包括：对音频数据进行切分，获取多组音频数据；对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据；对频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。本申请实施例通过对音乐文件的音频数据进行切分以及快速傅里叶变换，再对快速傅里叶变换获得的频谱数据进行峰值检测、节奏点检测、响度检测等获得音频分析结果，与现有的根据音乐自行调节灯光的方式相比，既能节约请专业灯光师所要花费的成本，又可以保证一定的专业性。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请第一实施例提供的音乐分析方法的流程图；

图2是图1示出的步骤S130的具体步骤示意图；

图3是图1示出的步骤S130的一种具体实施方式的流程图；

图4是本申请第二实施例提供的音乐分析装置的结构框图；

图5是本申请提供的灯光控制***的示意性结构图。

具体实施方式

第一实施例

请参见图1，图1示出了本申请第一实施例提供的一种音乐分析方法的流程图，包括如下步骤：

步骤S110，对音频数据进行切分，获得多组音频数据。

对音频数据进行切分，以获得多组音频数据，具体地，可以根据音频数据之间的停顿时间来对音频数据进行切分，也可以根据预设时间间隔对音频数据进行切分。

步骤S120，对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据。

对切分出来的多组音频数据分别进行快速傅里叶变换，从而获得频谱数据。

步骤S130，对所述频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。

对频谱数据可以分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析。例如，对频谱数据进行响度检测，具体可以检测频谱数据的离散度，若离散度大，则说明响度较高；对于音色，则可以将其与数据库存储的音色进行对比。

请参见图2和图3，步骤S130具体可以包括：

步骤S131，获取所述频谱数据的响度的离散度。

步骤S132，若所述离散度大于预设离散度值，将该离散度对应的频谱数据记为高潮。

根据音频分析结果获得音频数据在每个时间点所对应的特征，例如响度高则记为高潮，然后再从灯光效果素材库中查找与高潮对应的灯光控制数据，例如A个灯以最大亮度常亮，即可以作为与高潮对应的灯光控制数据，则将该灯光控制数据作为第一灯光控制数据与高潮发生的第一时间点建立映射关系。

步骤S133，获取所述频谱数据的频谱能量值。

该频谱能量值可以经频谱数据的频谱分析获得。

步骤S134，获取所述频谱能量值对应的频谱能量区间。

获取具体的频谱能量值后，判断该频谱能量值位于多个频谱能量区间的哪个区间，例如，具体可以包括3个频谱能量区间，第一频谱能量区间为a～b，第二频谱能量区间为b～c，第三频谱能量区间为c～d。获得频谱能量值为b1，b1大于b且小于c，则b1与第二频谱能量区间对应。

步骤S135，获取所述频谱能量区间对应的情感表达区。

每个频谱能量区间分别对应不同的情感表达区，例如三个频谱能量区间可以分别对应欢快、沉闷、平静三种情感表达。而每种情感表达对应了不同的灯光。具体的，所述情感表达区对应有多个情绪表达素材池，该步骤具体包括：获取所述频谱能量区间所对应的情感表达区；从所述情感表达区对应的多个情绪表达素材池中随机选取一个情绪表达素材池。

所述方法还可以包括：根据所述音频分析结果数据以及灯光效果素材，获得灯光效果驱动命令，其中，所述灯光效果驱动命令包括所述音频数据的多个时间点，以及多个时间点中的每个时间点灯光亮灭数据。

所述根据所述音频分析结果数据以及灯光效果素材，获得灯光效果驱动命令，包括：从所述灯光效果素材库中查找与高潮对应的第一灯光控制数据；建立该高潮对应的时间点与所述第一灯光控制数据的映射关系。

获取音频分析结果数据中响度数值的离散度。若第一时间点对应的响度数值的离散度大于预设离散度值，则将该第一时间点对应的音频数据标记为高潮。从所述灯光效果素材库中查找与高潮对应的第一灯光控制数据。建立该第一时间点与所述第一灯光控制数据的映射关系。

根据音频分析结果获得音频数据在每个时间点所对应的特征，例如响度高则记为高潮，然后再从灯光效果素材库中查找与高潮对应的灯光控制数据，例如A个灯以最大亮度常亮，即可以作为与高潮对应的灯光控制数据，则将该灯光控制数据作为第一灯光控制数据与高潮发生的第一时间点建立映射关系。

本申请第一实施例提供的音乐分析方法通过对音乐文件的音频数据进行切分以及快速傅里叶变换，再对快速傅里叶变换获得的频谱数据进行峰值检测、节奏点检测、响度检测等获得音频分析结果，与现有的根据音乐自行调节灯光的方式相比，既能节约请专业灯光师所要花费的成本，又可以保证一定的专业性。

第二实施例

请参见图4，图4示出了本申请第二实施例提供的音乐分析装置，该装置300包括：

音频数据获取模块310，用于对音频数据进行切分，获得多组音频数据。

频谱数据获取模块320，用于对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据。

分析结果获取模块330，用于对所述频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。

所述分析结果获取模块包括：

离散度获取子模块，用于获取所述频谱数据的响度的离散度。

高潮标记子模块，用于若所述离散度大于预设离散度值，将该离散度对应的频谱数据记为高潮。

频谱能量值获取子模块，用于获取所述频谱数据的频谱能量值。

频谱能量区间获取子模块，用于获取所述频谱能量值对应的频谱能量区间。

情感表达区获取子模块，用于获取所述频谱能量区间对应的情感表达区。

所述装置还包括：效果驱动命令获取模块，用于根据所述音频分析结果数据以及灯光效果素材，获得灯光效果驱动命令。

所述效果驱动命令获取模块包括：

灯光控制子模块，用于从所述灯光效果素材库中查找与高潮对应的第一灯光控制数据；

映射关系子模块，用于建立该高潮对应的时间点与所述第一灯光控制数据的映射关系。

第二实施例提供的音乐分析装置与第一实施例提供的音乐分析方法对应相同，在此便不做赘述。

请参见图5，用户终端430提起音乐播放请求，本地服务端电脑420判断本地是否存储有与该音乐播放请求对应的灯具控制数据，若存储有，则本地服务端电脑420根据灯具控制数据等灯具进行控制；若未存储，则本地服务端电脑420向服务器410发出灯具控制数据请求，该请求中还可以包括音乐文件以及本地灯具信息。服务器410包括音乐分析引擎以及灯光驱动引擎。

一个本地服务端电脑420可以对应多个用户终端430，也可以连接多个信号解码器440，一个信号解码器440可以输出一条或多条用于连接灯具的线路。信号解码器负责将自定义的在本地网络中传输的灯光控制数据解码成符合灯具的控制数据，比如DMX512数据、ARTNET数据、TTL电平数据，针对不同的灯具配备不同的解码器，从而解决对各种灯具的兼容性问题。

音乐分析引擎和灯光自动引擎是放在云端的，用于所有的本地服务器能够公用一个云端。该云端的***可以方便现实效果的不断升级，不断完善的音乐分析引擎和灯光自动生成引擎将能够便捷的让所有接入的本地服务端电脑420受益，更新灯光效果。同时，因为灯光自动引擎生成的只是灯光驱动命令数据流，并不是真正的灯具控制数据，传输的数据量大大减少，因为一条命令通常只有几十个个字节，而这条命令通过本地服务端电脑解析生成数据后可以是几十KB,甚至几十MB的数据。

具体地，本地服务端电脑420与用户终端430可以是两台不同的设备，在特殊情况下，也可以是本地服务端电脑420与用户终端430是同一台电脑。

音乐分析引擎和灯光自动引擎是放在云端的，用于所有的本地服务器能够共用一个云端，从而节约资源，但在特殊情况下也可以不放在云端，而放在本地，比如无法实现云端接入的场合。

灯光自动生成引擎可以直接生成灯具控制数据，以TTL、DMX512、ARTNET等形式传输给本地服务端电脑，本地服务端电脑无需再进行命令的解析，无需生成自定义的灯光数据，而是将数据打包后直接传输给灯具，不再需要信号解码器。

本申请实施例提供了一种音乐分析方法及装置，所述方法包括：对音频数据进行切分，获取多组音频数据；对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据；对频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。本申请实施例通过对音乐文件的音频数据进行切分以及快速傅里叶变换，再对快速傅里叶变换获得的频谱数据进行峰值检测、节奏点检测、响度检测等获得音频分析结果，与现有的根据音乐自行调节灯光的方式相比，既能节约请专业灯光师所要花费的成本，又可以保证一定的专业性。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种音乐分析方法，其特征在于，所述方法包括：

对音频数据进行切分，获得多组音频数据；

对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据；

对所述频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，包括：

获取所述频谱数据的响度的离散度；

若所述离散度大于预设离散度值，将该离散度对应的频谱数据记为高潮。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，还包括：

获取所述频谱数据的频谱能量值；

获取所述频谱能量值对应的频谱能量区间；

获取所述频谱能量区间对应的情感表达区。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述音频分析结果数据以及灯光效果素材，获得灯光效果驱动命令，其中，所述灯光效果驱动命令包括所述音频数据的多个时间点，以及多个时间点中的每个时间点灯光亮灭数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述音频分析结果数据以及灯光效果素材，获得灯光效果驱动命令，包括：

从所述灯光效果素材库中查找与高潮对应的第一灯光控制数据；

建立该高潮对应的时间点与所述第一灯光控制数据的映射关系。

6.一种音乐分析装置，其特征在于，所述装置包括：

音频数据获取模块，用于对音频数据进行切分，获得多组音频数据；

频谱数据获取模块，用于对多组音频数据中的每组音频数据进行快速傅里叶变换，获得频谱数据；

分析结果获取模块，用于对所述频谱数据分别进行峰值检测、节奏点检测、响度检测、能量分析以及音色分析，获得音频分析结果数据。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分析结果获取模块包括：

离散度获取子模块，用于获取所述频谱数据的响度的离散度；

高潮标记子模块，用于若所述离散度大于预设离散度值，将该离散度对应的频谱数据记为高潮。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分析结果获取模块还包括：

频谱能量值获取子模块，用于获取所述频谱数据的频谱能量值；

频谱能量区间获取子模块，用于获取所述频谱能量值对应的频谱能量区间；

情感表达区获取子模块，用于获取所述频谱能量区间对应的情感表达区。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

效果驱动命令获取模块，用于根据所述音频分析结果数据以及灯光效果素材，获得灯光效果驱动命令。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述效果驱动命令获取模块包括：

灯光控制子模块，用于从所述灯光效果素材库中查找与高潮对应的第一灯光控制数据；

映射关系子模块，用于建立该高潮对应的时间点与所述第一灯光控制数据的映射关系。