CN110996430A - 灯光控制方法、灯光控制设备和音乐房 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种灯光控制方法、灯光控制设备和音乐房。方法包括：根据音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据，根据单片机控制器将频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件，将目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件，根据灯具控制器对合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据灯光控制指令控制RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。可以根据不同的音乐情景和节拍，变换多种相对应的灯光效果，解决了可移动式KTV点歌房，硬件装修相对简单，灯光控制***主要以颜色变化和亮灭为主，灯光效果过于单一的问题。

Description

灯光控制方法、灯光控制设备和音乐房

技术领域

本申请涉及KTV灯光领域，特别是涉及一种灯光控制方法、灯光控制设备和音乐房。

背景技术

随着娱乐行业的不断发展，KTV场所已成为同学、家人、朋友欢聚的首选之地，人们通过K歌互动的方式，一方面可以拉近人与人之间的关系；另一方面也可缓解人们的精神压力。然而，传统的KTV包房占用了较大的空间，需服务员维护与管理，投资成本大，消费水平高。为满足时下共享经济的趋势，出现可移动式迷你型KTV点歌房，其占用空间较小，可移动，适合安置于商场、街边、大学城等场合。

由于可移动式KTV点歌房，硬件装修相对简单，灯光控制***主要以颜色变化和亮灭为主，灯光效果过于单一，不利于市场竞争。

发明内容

基于此，有必要针对现有的可移动式KTV点歌房，硬件装修相对简单，灯光控制***主要以颜色变化和亮灭为主，灯光效果过于单一的技术问题，提供一种灯光控制方法、灯光控制设备和音乐房。

一种灯光控制方法，所述灯光控制方法适用于灯光控制设备，所述灯光控制设备包括单片机控制器、音频采集处理设备、存储器、灯具控制器；所述音频采集处理设备、所述存储器和所述灯具控制器均与所述单片机控制器连接；所述灯具控制器与RGB灯带和炫彩LED魔球灯连接；所述存储器用于存储预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件；

所述方法包括：根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据；根据所述单片机控制器将所述频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件；将所述目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件；根据所述灯具控制器对所述合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令控制所述RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：根据与所述灯具控制器连接的灯具数目和灯具通道数量，生成所述预设频率的音频触发灯光控制效果文件和所述常规灯光控制效果文件。

在其中一个实施例中，所述根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据，包括：根据奈奎斯特算法对所述音频信号进行采样，得到时域的采样信号；根据快速傅里叶算法，将时域的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据。

在其中一个实施例中，所述快速傅里叶算法包括倒序排列算法和蝶形算法；所述根据快速傅里叶算法，将时域的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据，包括：根据所述倒序排列算法，对时域的采样信号进行倒序排列；根据所述蝶形算法，将倒序排列的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据。

在其中一个实施例中，所述根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据，之前还包括：当未启用音频触发功能时，通过解析所述常规灯光控制效果文件进行灯光控制；当启用音频触发功能时，若未采集到音频信号，则通过解析所述常规灯光控制效果文件进行灯光控制；当启用音频触发功能时，且采集到音频信号，则执行所述根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据的步骤。

一种灯光控制设备，所述灯光控制设备包括单片机控制器、音频采集处理设备、存储器、灯具控制器；所述音频采集处理设备、所述存储器和所述灯具控制器均与所述单片机控制器连接；所述灯具控制器与RGB灯带和炫彩LED魔球灯连接；所述存储器用于存储预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件；

所述音频采集处理设备，用于对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据；

所述单片机控制器，用于将所述频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件；以及将所述目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件；

所述灯具控制器，用于对所述合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令控制所述RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。

一种音乐房，其特征在于，所述音乐房包括如权利要求6-9任意一项所述的灯光控制设备，所述音乐房还包括信号灯；所述信号灯用于显示所述音乐房的运行状态。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据；根据所述单片机控制器将所述频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件；将所述目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件；根据所述灯具控制器对所述合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令控制所述RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。

上述灯光控制方法、灯光控制设备和音乐房，根据音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据，根据单片机控制器将频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件，将目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件，根据灯具控制器对合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据灯光控制指令控制RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。其中，利用音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，可快速、精准的实现特征音频信号采集，得到频率数据，单片机控制器根据频率数据可以得到目标音频触发灯光控制效果文件，单片机控制器将该目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件，根据该合成灯光控制效果文件进行灯光效果展示，可以根据不同的音乐情景和节拍，变换多种相对应的灯光效果，解决了可移动式KTV点歌房，硬件装修相对简单，灯光控制***主要以颜色变化和亮灭为主，灯光效果过于单一的问题。

附图说明

图1为一个实施例中灯光控制设备的结构框图；

图2为一个实施例中灯光控制方法的流程示意图；

图3为一个实施例中倒序排列算法示意图；

图4为一个实施例中蝶形算法的示意图；

图5为一个实施例中分级后的蝶形算法的示意图；

图6为一个实施例中的常规灯控效果文件的数据格式示意图；

图7为一个实施例中的音频触控灯光控制效果文件的数据格式示意图；

图8为一个实施例中的音频触控灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件的叠加灯光效果的实现示意图；

图9是本发明实施例提供的一种音乐房的立体结构示意图；

图10是图9所示的音乐房的分解结构示意图；

图11是图9所示的音乐房的另一分解结构示意图；

图12是图9所示的音乐房未安装隔音棉时的纵向剖视示意图；

图13是图12所示音乐房另一剖线处的纵向剖视示意图；

图14是本发明实施例提供的隔音棉的立体结构示意图；

图15是图14所示隔音棉的侧面示意图；

图16是本发明实施例提供的两个骨架单元拼装前的示意图；

图17是本发明实施例提供的两个骨架单元拼装后的示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，提供了一种灯光控制方法，所述灯光控制方法适用于灯光控制设备，如图1所示，所述灯光控制设备10包括单片机控制器101、音频采集处理设备102、存储器103、灯具控制器104；所述音频采集处理设备102、所述存储器103和所述灯具控制器104均与所述单片机控制器101连接；所述灯具控制器104与RGB灯带和炫彩LED魔球灯连接；所述存储器103用于存储预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件；其中，灯光控制方法的流程图如图2所示，所述方法包括：

步骤S201，根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据；

步骤S202，根据所述单片机控制器将所述频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件；

步骤S203，将所述目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件；

步骤S204，根据所述灯具控制器对所述合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令控制所述RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。

在本发明实施例中，存储器103用于存储灯光控制效果文件，分别为预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件。在没有音频信号输入或者未启用音频触发功能时，通过解析常规灯光控制效果文件来控制灯光；有音频信号输入且使能音频触发功能时，通过对音频信号进行处理(奈奎斯特采样和傅里叶变换)和匹配，得到目标音频触发灯光控制效果文件，将目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件，通过解析合成灯光控制效果文件来进行灯光控制。

其中，灯光控制指令可以是DMX512控制数据包。灯具控制器104可以解析目标音频触发灯光控制效果文件，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制。

上述灯光控制方法，利用音频采集处理设备102对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换得到频率数据，单片机控制器101根据频率数据得到目标音频触发灯光控制效果文件，单片机控制器101将该目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件，灯具控制器104根据该合成灯光控制效果文件进行灯光效果展示，可以根据不同的音乐情景和节拍，变换多种相对应的灯光效果。此外，目标音频触发灯光控制效果文件包括音频触发间隔、触发强度和频率值范围特征，则将目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，根据合成灯光控制效果文件进行灯光控制，从而不仅可以根据音频触发间隔、触发强度和频率值范围特征进行音频触发灯光效果，在没有根据音频触发间隔、触发强度和频率值范围特征进行音频触发灯光效果的时候，还可以根据常规灯光控制效果文件进行灯光效果，避免在没有音频触发灯光效果的情况下没有任何灯光效果，解决了可移动式KTV点歌房，硬件装修相对简单，灯光控制***主要以颜色变化和亮灭为主，灯光效果过于单一的问题。

在一个实施例中，所述方法还包括：

根据与所述灯具控制器连接的灯具数目和灯具通道数量，生成所述预设频率的音频触发灯光控制效果文件和所述常规灯光控制效果文件。

在本发明实施例中，可根据连接的灯具数目和灯具通道数量，生成相应的预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件。解析音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件后，控制灯具绚丽多彩的状态变换。

其中，灯具通道数量指所有DMX512协议灯具所有通道数之和。灯具数目是遵循DMX512协议的舞台灯具总数。

在一个实施例中，步骤S201具体包括：根据奈奎斯特算法对所述音频信号进行采样，得到时域的采样信号；根据快速傅里叶算法，将时域的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据。

其中，根据快速傅里叶算法，将时域的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据具体包括：根据所述倒序排列算法，对时域的采样信号进行倒序排列；根据所述蝶形算法，将倒序排列的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据。

在本发明实施例中，先采用正相放大电路和差动放大电路，对输入的音频信号放大，以提高后续A/D在量化范围内的精度，利用滤波器对放大后的音频信号进行滤波，滤波器优选为巴特沃斯低通滤波器，一方面可剔除高频音乐信号，另一方面剔除高频信号的低频分量。优选的，滤波后只提取小于5000HZ的音频，用户听这个范围的音频是最舒适的。之后，根据奈奎斯特算法对滤波后的音频信号进行采样，得到时域的采样信号。之后，对时域的采样信号进行倒序排列，以利于蝶形算法的运算，根据蝶形算法，将倒序排列的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到频率数据。

其中，利用奈奎斯特算法，通过选定采样频率，实现音频采集时快速和采集精准度的相互平衡。所述的奈奎斯特采样算法，是指采样频率要大于等于目标频率的2倍，采样频率越高，所采集的数据更加精准，但是***所耗费的处理时间也会增加。本发明采样目标为音乐鼓声，其频率范围为80～100Hz，本***所设定的采样频率为5KHz，采样点数为128点，因此，采样一次数据所需的时间为25.6ms。DMX512灯光效果文件解释，每发送一帧数据所需时间为30ms，所以音频的采样能够满足速度和精度的要求。

在本发明实施例中，由于传统的傅里叶算法计算量大，无法满足实际的应用需求，本发明采用快速傅里叶变换算法进行实现，大大缩减了计算量，同时能够精准提取特征鼓点节拍信息。其中快速傅里叶算法的核心算法为倒序排列算法和蝶形算法。

如图3所示，采样点按照奇偶分级后，采样点的序列是按照倒序排列法进行的。由于本发明采样点数为128点，难于利用图形展示。以8个采样点的数据进行图示举例。

如图4所示，为蝶形算法的运算示意图，其核心思想是将N＝2^L个按采样点，x(N)按照N的奇偶性分解为K(K＝log₂N)级，每级都要有N/2个蝶形运算。本发明音频采样点为128点，可分解为7级，每级有64个蝶形运算。每级蝶形算法运算过程如图4所示，计算公式为：

其中，每一个蝶形算法由一个复数乘法和两次加减法组成。

如图5所示，为采样点经过分级后的蝶形算法运算流程示意图。

在一个实施例中，所述方法还包括：当未启用音频触发功能时，通过解析所述常规灯光控制效果文件进行灯光控制；当启用音频触发功能时，若未采集到音频信号，则通过解析所述常规灯光控制效果文件进行灯光控制；当启用音频触发功能时，且采集到音频信号，则执行所述根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据的步骤。

在本发明实施例中，灯光控制设备10启动后，利用单片机控制器101进行软硬件初始化操作，之后，扫描存储器103是否存在常规灯光控制效果文件，若存在常规灯光控制效果文件，随机选取一个常规灯光控制效果文件，并根据常规灯光控制效果文件播放灯控效果场景，也可以利用单片机控制器101采集按键的电压值，判断相应的按键的动作，通过按键选取某一个常规灯光控制效果文件，并根据常规灯光控制效果文件播放灯控效果场景。接下来，利用音频采集处理设备102对采集到的音频信号进行采集和处理，得到频率数据，根据频率数据在音频数据流轨道和常规数据流轨道进行叠加，最后解析成灯光控制文件以控制灯光绚丽多变的效果。

其中，利用音频采集处理设备102对采集到的音频信号进行采集和处理，得到频率数据，根据频率数据在音频数据流轨道和常规数据流轨道进行叠加，具体包括：利用音频采集处理设备102对采集到的音频信号进行采集和处理，得到频率数据，判断是否启用音频触发功能，在未启用音频触发功能时，对常规灯光控制效果文件进行解析，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制；若启用音频触发功能，则扫描存储器103是否存在与频率数据匹配的目标音频触发灯光控制效果文件，若不存在匹配的目标音频触发灯光控制效果文件，则对常规灯光控制效果文件进行解析，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制；若启用音频触发功能，且存储器103存在目标音频触发灯光控制效果文件，则将目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件，对合成灯光控制效果文件进行解析，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制。

在一个实施例中，灯光控制设备10启动后，利用单片机控制器101进行软硬件初始化操作，之后，扫描存储器103是否存在常规灯光控制效果文件，若不存在常规灯光控制效果文件，则在显示器上显示不存在常规灯光控制效果文件的提醒信息。或者，对常规灯光控制效果文件和/或音频触发灯光控制效果文件进行解析，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制后，在显示器上显示频率数据，和/或，播放的灯光控制效果对应的信息。其中，播放的灯光控制效果对应的信息可以是播放的音频触发灯光控制效果文件对应的场景信息或者文件信息(例如，音频触发灯光控制效果文件的序号)。

为了便于理解，此处举例说明，选用根据鼓点的频率进行音频触发灯光控制，首先灯光控制设备10启动后，利用单片机控制器101进行软硬件初始化操作，之后，扫描存储器103是否存在常规灯光控制效果文件，若存在常规灯光控制效果文件，随机选取一个常规灯光控制效果文件，并根据常规灯光控制效果文件播放灯控效果场景，也可以利用单片机控制器101采集按键的电压值，判断相应的按键的动作，通过按键选取某一个常规灯光控制效果文件，并根据常规灯光控制效果文件播放灯控效果场景。接下来，利用音频采集处理设备102对采集到的音频信号进行采集和处理，得到频率数据，其中，处理过程中，因为鼓点频率一般在80HZ-100HZ之间，则对80HZ-100HZ的音频进行过滤，可选的，可以对音频的幅值进行过滤，例如，预设一个阈值，则小于该阈值的鼓点音频过滤掉，不根据小于该阈值的鼓点音频进行灯控，根据用户需求实现更加灵活的灯控。

上述灯光控制方法，采用常规灯控数据流通道、音频灯控数据流通道双通道独立或叠加的方式进行控制，按不同音乐节拍生产DMX512协议控制数据包发送给舞台灯具，进行灯光的控制，可实现绚丽多彩的灯光效果。

在一个实施例中，如图6所示的常规灯控效果文件的数据格式示意图，根据不同的灯光氛围，如柔和、劲爆和动感等等情景生成多个常规灯光控制效果文件。该类常规灯光控制效果文件的数据格式分为头文件和通道数据两部分。头文件部分包含文件大小、摇麦、摇麦间隔、摇麦时长和通道数5个部分。其中，文件大小表示常规灯光控制效果文件的数据大小；摇麦用于使能***的摇麦功能，若该功能开启可以通过***的按键选择，把所有的灯光场景聚集到同一个区域；摇麦间隔代表相邻两次摇麦功能开启所需的最小间隔时间；摇麦时长指开启摇麦功能后所有灯光聚集到同一个区域的维持时间；通道数指所有DMX512协议灯具所有通道数之和；通道数据是用于控制灯具所有通道的灯光状态的变化，主要由通道编号、通道数据长度、偏移量和多个采样数据组成；通道编号是指对连接在***的多台DMX512灯具的每个灯控状态编号；通道数据长度指该通道数据的数据包大小；偏移量指该通道的采样数据1与该常规文件的数据起始的相差字节数。其中，解析常规灯光控制效果文件时，在不同通道号的数据中各取一个采样数据组成DMX512协议的灯光控制数据包，且每个通道的采样数据取到最后一个采样数据之后再从第1个采样数据轮询取数据，不断循环。

在一个实施例中，如图7所示的音频触控灯光控制效果文件的数据格式示意图，根据不同的灯光氛围生成多个不同频率的音频触控灯光控制效果文件。该音频触控灯光控制效果文件的数据格式分为头文件和通道数据两部分。头文件包含文件大小、音频声控步数个数、音频声控步数链表、声控步时长、音频叠加后的间隔时长和通道数等内容；文件大小表示音频触发灯光控制效果文件的数据大小；音频声控步数个数指一次音频触发后，灯具状态变化的次数；音频声控步数链表用于存放不同节奏的音频触控下音频声控步数个数；声控步时长指灯具在音频触控下相邻两次状态变化的时间差值；音频叠加后间隔时长指音频数据流叠加后的重触发时间，若该段时间内有音频重新触发则灯光采用音频触发数据轨道进行控制，若没有则采用常规数据轨道进行控制。

在一个实施例中，如图8所示的音频触控灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件(即合成灯光控制效果文件)的叠加灯光效果的实现示意图，灯光控制效果数据流分为常规灯光效果场景和音频灯控效果场景，当***不使能音频节奏触控时，常规灯光效果场景直接作为灯控数据流输出进行灯光控制；当使能音频节奏触控功能，***会将常规灯光效果场景和多个符合不同音乐节拍的音频灯控效果场景进行叠加，最后将叠加后的数据流进行灯光控制。

如图8所示，当音乐响起未捕获到节奏触控点时，灯控数据流按常规灯光效果数据流轨道进行数据解析，即叠加后灯控效果数据第1个数据包为常规灯光场景的第1个数据包；当捕获到第1个节奏触控点，将音频灯控效果场景2的数据与常规灯光效果控制数据叠加，叠加步数由链表成员的大小所决定；若数据流叠加未达到链表成员指定的步数，此时捕获到的音频节奏无效，如图5第2个音频触控点到来后需要叠加音频灯控场景2的4、5、6步(链表成员2＝3)，而在此过程中的音频3、4触控点不会对音频进行重触发叠加。

其中，对音频捕获的节奏触控点频率进行计算，根据不同的频率执行不同的音频灯光效果数据流轨道，当节奏频率较低时，按音频灯控效果2的数据轨道与常规灯光效果数据轨道进行叠加；若音频节奏快，则按照音频灯控效果1的数据轨道与常规灯光效果文件数据轨道进行叠加。

其中，当双轨道数据流叠加完链表成员所指定的个数后，会对音频重触发时间开始计时，若在开始计时至t2时间内有捕获到新的音频节奏则进行重触发，若没有则灯控恢复常规灯光效果数据轨道进行控制，如图8叠加后的灯光控制效果文件的19、20、21属此类情况。

应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种灯光控制设备10，所述灯光控制设备10包括单片机控制器101、音频采集处理设备102、存储器103、灯具控制器104；所述音频采集处理设备102、所述存储器103和所述灯具控制器104均与所述单片机控制器101连接；所述灯具控制器104与RGB灯带和炫彩LED魔球灯连接；所述存储器103用于存储预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件；

所述音频采集处理设备102，用于对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据；

所述单片机控制器101，用于将所述频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件；以及将所述目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件；

所述灯具控制器104，用于对所述合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令控制所述RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。

在一个实施例中，所述灯光控制设备10还包括PC上位机调试装置；所述PC上位机调试装置通过串口通信方式与所述单片机控制器101连接；

所述PC上位机调试装置，用于根据与所述灯具控制器104连接的灯具数目和灯具通道数量，生成所述预设频率的音频触发灯光控制效果文件和所述常规灯光控制效果文件。

在本发明实施例中，PC上位机调试装置可根据连接的灯具数目和灯具通道数量，生成相应的预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件。通过灯具控制器104解析后控制灯具绚丽多彩的状态变换。

其中，灯具通道数量指所有DMX512协议灯具所有通道数之和。灯具数目是遵循DMX512协议的舞台灯具总数。

在一个实施例中，所述灯光控制设备10还包括电源供应装置；所述电源供应装置将220V市电转换成直流电输出供给所述灯光控制设备10。

在本发明实施例中，电源供应装置将220V市电转换成3.3V、5V和12V等多种直流电输出供给灯光控制设备10中的各个装置或电路使用，也可以供给灯具使用。

在一个实施例中，所述灯光控制设备10还包括键盘输入装置；所述键盘输入装置通过引脚与所述单片机控制器101连接；

所述键盘输入装置在按下不同的按键时，会输出不同的电压值；

所述单片机控制器101通过采集所述电压值判断相应的按键的动作，并执行相应的功能。

在本发明实施例中，键盘输入装置有UP键、DOWN键、确认按键、取消按键和菜单按键五个按键，通过一根引脚与单片机控制器101连接，在键盘输入装置上按下不同的按键会输出不同的电压值，单片机控制器101通过采集该电压值判断相应的按键动作，是UP键、DOWN键、确认按键、取消按键、菜单按键中的哪个按键被按下。

在本发明实施例中，灯光控制设备10启动后，利用单片机控制器101进行软硬件初始化操作，之后，扫描存储器103是否存在常规灯光控制效果文件，若存在常规灯光控制效果文件，随机选取一个常规灯光控制效果文件，并根据常规灯光控制效果文件播放灯控效果场景，也可以利用单片机控制器101采集按键的电压值，判断相应的按键的动作，通过按键选取某一个常规灯光控制效果文件，并根据常规灯光控制效果文件播放灯控效果场景。接下来，利用音频采集处理设备102对采集到的音频信号进行采集和处理，得到频率数据，根据频率数据在音频数据流轨道和常规数据流轨道进行叠加，最后解析成灯光控制文件以控制灯光绚丽多变的效果。

其中，利用音频采集处理设备102对采集到的音频信号进行采集和处理，得到频率数据，根据频率数据在音频数据流轨道和常规数据流轨道进行叠加，具体包括：利用音频采集处理设备102对采集到的音频信号进行采集和处理，得到频率数据，判断是否启用音频触发功能，在未启用音频触发功能时，对常规灯光控制效果文件进行解析，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制；若启用音频触发功能，则扫描存储器103是否存在与频率数据匹配的目标音频触发灯光控制效果文件，若不存在匹配的目标音频触发灯光控制效果文件，则对常规灯光控制效果文件进行解析，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制；若启用音频触发功能，且存储器103存在目标音频触发灯光控制效果文件，则将目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件，对合成灯光控制效果文件进行解析，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制。

在一个实施例中，所述灯光控制设备10还包括显示器；所述显示器与所述单片机控制器101连接；

所述显示器用于对所述频率数据进行显示，和/或，对播放的灯光控制效果对应的信息进行显示。

在本发明实施例中，灯光控制设备10启动后，利用单片机控制器101进行软硬件初始化操作，之后，扫描存储器103是否存在常规灯光控制效果文件，若不存在常规灯光控制效果文件，则在显示器上显示不存在常规灯光控制效果文件的提醒信息。或者，对常规灯光控制效果文件和/或音频触发灯光控制效果文件进行解析，得到DMX512控制数据包，并将DMX512控制数据包以DMX512的通信协议发送，实现对并联在灯具控制器104的多台灯具进行控制后，在显示器上显示频率数据，和/或，播放的灯光控制效果对应的信息。其中，播放的灯光控制效果对应的信息可以是播放的音频触发灯光控制效果文件对应的场景信息或者文件信息(例如，音频触发灯光控制效果文件的序号)。

上述灯光控制设备10，采用常规灯控数据流通道、音频灯控数据流通道双通道独立或叠加的方式进行控制，按不同音乐节拍生产DMX512协议控制数据包发送给舞台灯具，进行灯光的控制，可实现绚丽多彩的灯光效果。此外，该灯光控制设备10结构简单、携带方便、应用可靠性强，特别适用于音乐和灯光情景互动的KTV包房和智能家居中。

在一个实施例中，提供了一种音乐房，所述音乐房包括如上述实施例所述的灯光控制设备10，所述音乐房还包括信号灯；所述信号灯用于显示所述音乐房的运行状态。

其中，所述的信号灯，位于移动的音乐房的墙上，通过不同颜色指示点歌房的运营状态。绿色表示该房可被预定，蓝色表示该点歌放已有人预定，红色表示该房维护中。

请参见图17至图13，示出了本发明提供的一种音乐房，其包括箱体1，位于箱体1内部的点歌设备2、音响设备3、照明装置4以及能同时供多人使用的座椅或沙发5；箱体的顶部还设置有通风设备6，通见设备6通过管道与箱体1的内部空间连通。

本实施例的音乐房是可移动的独立箱体，该音乐房主要适用于商场、街边以及社区，以方便人们唱歌娱乐。

本实施例的照明装置4，为220V供电的LED白光灯，每个音乐房安装有4个用于照明，照明模式按亮度要求可分为低、中、高三个等级，高等级时亮4个灯，中等级亮2个灯；低等级1个灯；当模式选择为中、低等级时，可控制亮灯的位置是随机的，平均了每个灯的工作时间，增加灯的工作寿命。

在一个实施例中，音乐房包括第一继电器和第二继电器，第一继电器为220V继电器，用于连接照明装置4，第二继电器为24V继电器，用于连接信号灯。

具体的，上述箱体1包括围设在四周的墙体，至少一面墙体上设置有供人进出的门口以及门扇11，所述门扇11能封闭或敞开所述门口。可通过网上预定音乐房，获得开锁密钥，并且现场手机扫码的方式打开门扇11。

在结构上，所述箱体1的墙体包括内侧板12、外侧板13、骨架14以及隔音板15。该骨架14整体呈中空状，其轮廓形状与箱体1的轮廓大体相同。内侧板12安装在骨架14的内侧面上，外侧板13安装在所述骨架14的外侧面上，隔音板15嵌置在骨架14上，并隔音板15与外侧板13之间具有间隙。

请参见图14及图15，所述隔音板15的外侧面上设置有若干凸起结构151，相邻的所述凸起结构151形成凹陷的凹槽152，一面墙体上的所有凹槽152共同构成所述间隙。于本实施例中，所述隔音板15上的若干凸起结构151呈点阵分布，所述若干凸起结构151抵顶所述外侧板13。从而凸起结构151可起到加强肋的作用，可增加外侧板13的结构强度。

优选的，所述隔音板15整体均采用隔音棉制作而成，具体的，隔音棉可以是纤维多孔隔音材料，如聚酯纤维棉隔音棉、离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物纤维喷涂等，隔音机理是材料内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。

所述外侧板13整体均采用防火材料制作而成，防火材料是指防止或阻滞火焰蔓延性能的材料。

请参见图16及图17，骨架14包括至少两个模块化的骨架单元141，所有的骨架单元141通过连接件以可拆卸的方式拼装在一起。每一骨架单元141的侧面上设置有安装孔1411，相邻的两个所述骨架单元141通过于所述安装孔1411内拧入螺钉连接。于本实施例中，骨架13包括两个骨架单元141，两个骨架单元141左右并排放置，往两个骨架单元141的安装孔1411内拧入螺钉，可将两个骨架单元141固定连接成一整体的骨架14。

每一骨架单元141均具有上、下、左、右四个侧面，每一侧面均由纵横交错的杆件连接而成，并且，所述纵横交错的杆件连接形成多个用于安装隔音板15的空格1412。

为了便于音乐房的迁移，或骨架单元141在安装时的移动，每一骨架单元141的底部均安装有用于移动所述音乐房的多个滚轮7。

可见，本实施例的音乐房的隔音板15嵌置在骨架14上，并与外侧板13之间具有间隙，通过设置间隙可以阻断声音向外传递，也可阻断外面的声音传进音乐房，具有很好的隔音效果，避免了内、外的声音相互干涉。

同时，骨架14由至少两个模块化的骨架单元141拼装而成，通过化整为零，使得骨架14便于运输以及存放。在使用场所只需将骨架单元141拼在一起，锁紧连接件，即可构成音乐房的整体骨架14，组装过程方便快捷。

其中，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据；将所述频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件；将所述目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件；对所述合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令控制所述RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种灯光控制方法，所述灯光控制方法适用于灯光控制设备，其特征在于，所述灯光控制设备包括单片机控制器、音频采集处理设备、存储器、灯具控制器；所述音频采集处理设备、所述存储器和所述灯具控制器均与所述单片机控制器连接；所述灯具控制器与RGB灯带和炫彩LED魔球灯连接；所述存储器用于存储预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件；所述方法包括：

根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据；

根据所述单片机控制器将所述频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件；

将所述目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件；

根据所述灯具控制器对所述合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令控制所述RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据与所述灯具控制器连接的灯具数目和灯具通道数量，生成所述预设频率的音频触发灯光控制效果文件和所述常规灯光控制效果文件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据，包括：

根据奈奎斯特算法对所述音频信号进行采样，得到时域的采样信号；

根据快速傅里叶算法，将时域的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述快速傅里叶算法包括倒序排列算法和蝶形算法；

所述根据快速傅里叶算法，将时域的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据，包括：

根据所述倒序排列算法，对时域的采样信号进行倒序排列；

根据所述蝶形算法，将倒序排列的采样信号变换到频域，并进行频率提取，得到所述频率数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据，之前还包括：

当未启用音频触发功能时，通过解析所述常规灯光控制效果文件进行灯光控制；

当启用音频触发功能时，若未采集到音频信号，则通过解析所述常规灯光控制效果文件进行灯光控制；

当启用音频触发功能时，且采集到音频信号，则执行所述根据所述音频采集处理设备对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据的步骤。

6.一种灯光控制设备，其特征在于，所述灯光控制设备包括单片机控制器、音频采集处理设备、存储器、灯具控制器；所述音频采集处理设备、所述存储器和所述灯具控制器均与所述单片机控制器连接；所述灯具控制器与RGB灯带和炫彩LED魔球灯连接；所述存储器用于存储预设频率的音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件；

所述音频采集处理设备，用于对输入的音频信号进行奈奎斯特采样和傅里叶变换，得到频率数据；

所述单片机控制器，用于将所述频率数据智能匹配相应歌曲场景的目标音频灯光控制效果文件；以及将所述目标音频触发灯光控制效果文件和常规灯光控制效果文件进行合成，得到合成灯光控制效果文件；

所述灯具控制器，用于对所述合成灯光控制效果文件进行解析，得到灯光控制指令，并根据所述灯光控制指令控制所述RGB灯带和炫彩LED魔球灯的灯光效果。

7.根据权利要求6所述的灯光控制设备，其特征在于，所述灯光控制设备还包括PC上位机调试装置；所述PC上位机调试装置通过串口通信方式与所述单片机控制器连接；所述PC上位机调试装置，用于根据与所述灯具控制器连接的灯具数目和灯具通道数量，生成所述预设频率的音频触发灯光控制效果文件和所述常规灯光控制效果文件。

8.根据权利要求6所述的灯光控制设备，其特征在于，所述灯光控制设备还包括键盘输入装置；所述键盘输入装置通过引脚与所述单片机控制器连接；

所述键盘输入装置在按下不同的按键时，会输出不同的电压值；

所述单片机控制器通过采集所述电压值判断相应的按键的动作，并执行相应的功能。

9.根据权利要求6所述的灯光控制设备，其特征在于，所述灯光控制设备还包括显示器；所述显示器与所述单片机控制器连接；所述显示器用于对所述频率数据进行显示，和/或，对播放的灯光控制效果对应的信息进行显示。

10.一种音乐房，其特征在于，所述音乐房包括如权利要求6-9任意一项所述的灯光控制设备，所述音乐房还包括信号灯；所述信号灯用于显示所述音乐房的运行状态。

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