CN115837878A - 汽车音乐灯光律动*** - Google Patents
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Abstract
本发明汽车音乐灯光律动***，包括通过汽车的总线连接，且配合使用的音频***和灯光控制***；音频***包括用户参数配置模块、音源采集模块、和音频解析模块；音频解析模块通过数字信号处理算法，分析出音频的音量、主要频率、旋律、节奏、人声/乐器声；音频解析模块的输出被送到汽车的总线，汇入灯光控制***，灯光控制***由灯光控制器、灯带、灯珠组成，灯光控制器从总线上读取数据，按事先约定的格式解析数据，后分别用不同的数据来控制不同的灯、灯的颜色、亮度、节奏。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车组成技术领域，特别涉及汽车辅助***，具体的，是一种汽车音乐灯光律动***。
背景技术
随着新能源电动汽车的不断普及，对智慧座舱的要求成为各家新能源汽车竞争赢得客户的主要卖点之一，智慧座舱的一大特点是其娱乐功能，车内LED氛围灯随着音乐播放行成有规律的律动，灯光色彩和亮度随着音乐的节奏跳动，成为深受年轻汽车爱好者喜爱的功能之一。
目前大多数汽车的音乐律动功能都比较简单，具体为：进入设置界面去选一个氛围灯的颜色，然后这个颜色的氛围灯的亮度会随着音乐音量的起伏而上下闪烁，但这种律动颜色单调，氛围气氛不够活跃。
还有些车的氛围灯，虽然也可以随着音乐的律动，自动变换颜色和亮度，但是颜色的变换不明显，只是在两三个颜色之间跳动，不够丰富。
另外，现在的汽车音乐律动氛围灯，都只是一个统一的控制器在控制，没有空间区域的划分，导致空间环绕的氛围感不强。
因此，有必要提供一种汽车音乐灯光律动***来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车音乐灯光律动***。
技术方案如下：
一种汽车音乐灯光律动***，包括通过汽车的总线连接，且配合使用的音频***和灯光控制***；
音频***包括用户参数配置模块、音源采集模块、和音频解析模块；
音频解析模块通过数字信号处理算法，分析出音频的音量、主要频率、旋律、节奏、人声/乐器声；
音频解析模块的输出被送到汽车的总线，汇入灯光控制***，灯光控制***由灯光控制器、灯带、灯珠组成，灯光控制器从总线上读取数据，按事先约定的格式解析数据，后分别用不同的数据来控制不同的灯、灯的颜色、亮度、节奏。
进一步的，用户参数配置模块由用户进行设置声源、音量、律动模式。
进一步的，音源采集模块的音源包括内存、蓝牙、APP、MP3、流媒体、AM/FM、CD、USB、WiFi、4G/5G、或直接从汽车喇叭出回采真实的回放信号。
进一步的，音源采集模块的声源可以是各种采样频率，包括：11025Hz、16000Hz、22050Hz、24000Hz、32000Hz、44100Hz、48000Hz标准音频采样率。
进一步的，音频数字的为多种压缩格式、分辨率，包括16位、32位、定点或浮点。
进一步的，音频解析模块还可以分析出音乐的空间信息，如立体声、环绕声、前后左右中、和高中低音信息，并控制LED灯珠/灯带的律动。
进一步的，对音乐信号按照音量、频率、空间这三个维度随着时间的变化来解析，然后按这三个维度来对应氛围灯的节奏、色彩和空间分区进行输出。
进一步的，可以把音量对应于氛围灯的亮度，频率对应于氛围灯的颜色，立体声的左右声道对应于氛围灯的左右区域；音量和频率，为音乐在一小段时间里的平均音量和频率。
进一步的，把音量对应于灯的亮度的时候，当音乐的音量低的时候，灯亮度降低，让音乐的音量大的时候，灯亮度提高，当音乐的旋律起伏变化的时候，灯的亮度也随之闪烁。
进一步的，预先估算一个音乐的最小音量和最大音量，然后把这个最小音量对应到灯光的最小亮度，最大音量对应到灯光的最大亮度；放大音乐音量的动态范围，再按比例投射到氛围灯亮度的范围，使得氛围灯闪烁具有动感性。
进一步的，音量的频率对应于灯的颜色，从低音到高音对应于红橙黄绿青蓝紫，在音乐低音的时候，灯就变红色，让音乐从低音变到高音的时候，灯的色彩就逐渐变到黄绿蓝，然后最高音的时候发出紫色的光芒，氛围灯随着音乐的变化，颜色和亮度都同时变化，更具有动感和节奏。
进一步的，预先估算一个音乐的最小频率和最大频率，然后把这个最小频率对应到灯光色谱里对应的最低频，比如红色，最大频率对应到灯光色谱里对应的最高频，比如紫色；把放大音乐频率的动态范围，再按比例投射到氛围灯颜色谱系的范围上，形成氛围灯高动感闪烁结构。
进一步的，也可以把音量对应于氛围灯的颜色，频率对应于氛围灯的亮度，形成音乐律动效果；也可以将各个变量的动态范围重新投射到灯光变化的动态范围上，使得音乐律动的效果更加明显。
进一步的，还可以把人声，唱歌声，说话声，单独提取出来，专门在一个或几个灯珠或者灯带区域上放出来，就像有个人在那个位置说话一样。
进一步的，把音乐按频率分成多个频道，重低音，低音，中音，高音等，对应投射到下，中，上的空间区域的灯带上。
进一步的，根据音乐的空间信息，包括左右声道，中间声道，低音炮，环绕声道，天幕声道等，对应控制不同区域的灯的闪烁律动。把音乐的空间感反应到氛围灯的空间感上，使得听众的感受更有身临其境的感觉，增强音乐的听觉和视觉感官效果。
与现有技术相比，本发明对音乐信号按照音量、频率、空间这三个维度随着时间的变化来解析，然后按这三个维度来对应氛围灯的节奏、色彩和空间分区进行输出，让车内乘客和司机沉浸在音乐的环绕之中，通过氛围灯环境的变化虚拟增强音乐听觉的沉浸感，让人有在音乐厅或大自然中身临其境的感觉；具体为：
1)比现有的汽车音乐灯光律动效果更明显，更有现场感或者迪厅效果；
2)让听着的听觉感受和视觉感受互相印证，互相协调，互相共振，互相增强；
3)空间感通过灯光的区域律动，有所增强，增强环绕感，立体感；
4)增强新能源车智慧座舱的娱乐效果。
附图说明
图1是本发明的示意图之一。
图2是本发明的示意图之二。
图3是本发明的示意图之三。
具体实施方式
车内音乐氛围灯的律动，需要给人以一个愉悦的动感，在视觉和听觉间形成协调，要步调一致，互相增强观感效果。通过视觉增强听觉的效果，给音乐增加氛围感，节奏感，空间感；通过灯光亮度和色彩的变化，感受到旋律的变化。
问题是如何解析出相对应的音乐变量，及如何用这些变量去控制LED灯光的律动，使得声光律动协调一致有节奏，且互相增强各自的效果，给人以舒适协调的感受。
同时很多灯光律动往往过于单调，颜色变动不够丰富。那是因为音乐本身的音量和频率的变动范围可能不大，我们要动态的探测音乐动态范围，合理的调整相对应灯光颜色和亮度的映射。这可以是一个预定的设置，也可以是一个自适应的过程。
另外我们也可以通过分析立体声音乐的空间信息，和音效算法的环绕声效果，对灯光做出空间对应的增强，或者暗示。
实施例1：
参照图1，本实施例一种汽车音乐灯光律动***，包括通过汽车的总线连接，且配合使用的音频***和灯光控制***；
音频***包括用户参数配置模块、音源采集模块、和音频解析模块；
音频解析模块通过数字信号处理算法，分析出音频的音量、主要频率、旋律、节奏、人声/乐器声；
音频解析模块的输出被送到汽车的总线，汇入灯光控制***，灯光控制***由灯光控制器、灯带、灯珠组成，灯光控制器从总线上读取数据，按事先约定的格式解析数据，后分别用不同的数据来控制不同的灯、灯的颜色、亮度、节奏。
用户参数配置模块由用户进行设置声源、音量、律动模式。
音源采集模块的音源包括内存、蓝牙、APP、MP3、流媒体、AM/FM、CD、USB、WiFi、4G/5G、或直接从汽车喇叭出回采真实的回放信号。
音源采集模块的声源可以是各种采样频率，包括：11025Hz、16000Hz、22050Hz、24000Hz、32000Hz、44100Hz、48000Hz标准音频采样率。
音频数字的为多种压缩格式、分辨率，包括16位、32位、定点或浮点。
音频解析模块还可以分析出音乐的空间信息，如立体声、环绕声、前后左右中、和高中低音信息，并控制LED灯珠/灯带的律动。
对音乐信号按照音量、频率、空间这三个维度随着时间的变化来解析，然后按这三个维度来对应氛围灯的节奏、色彩和空间分区进行输出。
可以把音量对应于氛围灯的亮度，频率对应于氛围灯的颜色，立体声的左右声道对应于氛围灯的左右区域；音量和频率，为音乐在一小段时间里的平均音量和频率。
把音量对应于灯的亮度的时候，当音乐的音量低的时候，灯亮度降低，让音乐的音量大的时候，灯亮度提高，当音乐的旋律起伏变化的时候，灯的亮度也随之闪烁。
预先估算一个音乐的最小音量和最大音量，然后把这个最小音量对应到灯光的最小亮度，最大音量对应到灯光的最大亮度；放大音乐音量的动态范围，再按比例投射到氛围灯亮度的范围，使得氛围灯闪烁具有动感性。
音量的频率对应于灯的颜色，从低音到高音对应于红橙黄绿青蓝紫，在音乐低音的时候，灯就变红色，让音乐从低音变到高音的时候，灯的色彩就逐渐变到黄绿蓝，然后最高音的时候发出紫色的光芒，氛围灯随着音乐的变化，颜色和亮度都同时变化，更具有动感和节奏。
预先估算一个音乐的最小频率和最大频率，然后把这个最小频率对应到灯光色谱里对应的最低频，比如红色，最大频率对应到灯光色谱里对应的最高频，比如紫色；把放大音乐频率的动态范围，再按比例投射到氛围灯颜色谱系的范围上，形成氛围灯高动感闪烁结构。
也可以把音量对应于氛围灯的颜色，频率对应于氛围灯的亮度，形成音乐律动效果；也可以将各个变量的动态范围重新投射到灯光变化的动态范围上，使得音乐律动的效果更加明显。
可参照图2展示动态范围配置，为db对应颜色分配方式。
实施例2：
参照图3，音乐的空间信息和氛围灯的空间信息建立起互动的联系的时，视觉效果和听觉效果会互相增强。
比如立体声左右不太一样有立体效果，那我们也可以体现在灯光律动上，左右路音乐解析有些许不同。
再比如音乐是5.1格式的，那我们前后左右都不一样，体现出被音乐环绕的氛围。
同样道理，加入音乐是7.1声道的，或者通过音效算法变换到7.1声道，那我们也可以在汽车座舱上方加天幕氛围灯区域，体现出更加丰富的立体环绕效果。较为简单的方法是直接在各个区域的喇叭处采集音频信号，分别控制各个区域的灯带律动。
可以把音频分割成三个或更多个频段，低频段，中频段和高频段。低频段对应于汽车座舱底部区域的氛围灯带，中频段对应于座舱中间部分区域的环绕氛围灯带，高频段对应于座舱的顶棚区域的氛围灯带。
还可以把人声，唱歌声，说话声，单独提取出来，专门在一个或几个灯珠或者灯带区域上放出来，就像有个人在那个位置说话一样。
综上所述，本方案包括：
1)汽车音乐律动***，这个***可以从多个声源读取音乐回放信号数据流，进行数字信号处理和分析，解析出音乐强度，频率，节拍，人声，和空间分布等信息，这些信息随着音乐的播放在不断变化。用这些可以控制不同区域的LED灯带的闪烁和颜色的变化。
2)用音乐信号的强弱来控制灯的亮度，音乐信号的频率来控制灯的颜色的变化；或者倒过来，用音乐信号的强弱来控制灯的颜色变化，音乐信号的频率来控制灯的亮度的变化。
3)根据音乐的空间信息，包括左右声道，中间声道，低音炮，环绕声道，天幕声道等，对应控制不同区域的灯的闪烁律动；把音乐的空间感反应到氛围灯的空间感上，使得听众的感受更有身临其境的感觉，增强音乐的听觉和视觉感官效果。
4)把音乐按频率分成多个频道，重低音，低音，中音，高音等，对应投射到下，中，上的空间区域的灯带上。
5)还可以把人声，唱歌声，说话声，单独提取出来，专门在一个或几个灯珠或者灯带区域上放出来，就像有个人在那个位置说话一样。
与现有技术相比，本发明对音乐信号按照音量、频率、空间这三个维度随着时间的变化来解析，然后按这三个维度来对应氛围灯的节奏、色彩和空间分区进行输出，让车内乘客和司机沉浸在音乐的环绕之中，通过氛围灯环境的变化虚拟增强音乐听觉的沉浸感，让人有在音乐厅或大自然中身临其境的感觉；具体为：
1)比现有的汽车音乐灯光律动效果更明显，更有现场感或者迪厅效果；
2)让听着的听觉感受和视觉感受互相印证，互相协调，互相共振，互相增强；
3)空间感通过灯光的区域律动，有所增强，增强环绕感，立体感；
4)增强新能源车智慧座舱的娱乐效果。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：包括通过汽车的总线连接，且配合使用的音频***和灯光控制***；
音频***包括用户参数配置模块、音源采集模块、和音频解析模块；
音频解析模块通过数字信号处理算法，分析出音频的音量、主要频率、旋律、节奏、人声/乐器声；
音频解析模块的输出被送到汽车的总线，汇入灯光控制***，灯光控制***由灯光控制器、灯带、灯珠组成，灯光控制器从总线上读取数据，按事先约定的格式解析数据，后分别用不同的数据来控制不同的灯、灯的颜色、亮度、节奏。
2.根据权利要求1所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：音源采集模块的音源包括多种声源、或直接从汽车喇叭出回采真实的回放信号；音源采集模块的声源可以是各种采样频率；音频数字为多种压缩格式、分辨率。
3.根据权利要求2所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：对音乐信号按照音量、频率、空间这三个维度随着时间的变化来解析，然后按这三个维度来对应氛围灯的节奏、色彩和空间分区进行输出。
4.根据权利要求3所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：音量对应于氛围灯的亮度，频率对应于氛围灯的颜色；这里的音量和频率，为音乐在一小段时间里的平均音量和频率。
5.根据权利要求3所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：把音量对应于灯的亮度的时候，当音乐的音量低的时候，灯亮度降低，让音乐的音量大的时候，灯亮度提高，当音乐的旋律起伏变化的时候，灯的亮度也随之闪烁。
6.根据权利要求4所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：预先估算一个音乐的最小音量和最大音量，然后把这个最小音量对应到灯光的最小亮度，最大音量对应到灯光的最大亮度；放大音乐音量的动态范围，再按比例投射到氛围灯亮度的范围，使得氛围灯闪烁具有动感性。
7.根据权利要求5所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：音乐的频率对应于灯的颜色，从低音到高音对应于红橙黄绿青蓝紫，在音乐低音的时候，灯就变红色，让音乐从低音变到高音的时候，灯的色彩就逐渐变到黄绿蓝，然后最高音的时候发出紫色的光芒，氛围灯随着音乐的变化，颜色和亮度都同时变化，更具有动感和节奏。
8.根据权利要求6所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：预先估算一个音乐的最小频率和最大频率，然后把这个最小频率对应到灯光色谱里对应的最低频，比如红色，最大频率对应到灯光色谱里对应的最高频，比如紫色；把音乐频率的动态范围放大，按比例投射到氛围灯颜色谱系的范围上，形成氛围灯高动感闪烁结构。
9.根据权利要求3所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：音量对应于氛围灯的颜色，频率对应于氛围灯的亮度，形成音乐律动效果；也可以将各个变量的动态范围重新投射到灯光变化的动态范围上，使得音乐律动的效果更加明显。
10.根据权利要求3所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：还可以把人声，唱歌声，说话声，单独提取出来，专门在一个或几个灯珠或者灯带区域上放出来，就像有个人在那个位置说话一样。
11.根据权利要求3所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：把音乐按频率分成多个频道，重低音，低音，中音，高音等，对应投射到下，中，上的空间区域的灯带上。
12.根据权利要求3所述的一种汽车音乐灯光律动***，其特征在于：根据音乐的空间信息，包括左右声道，中间声道，低音炮，环绕声道，天幕声道等，对应控制不同区域的灯的闪烁律动。把音乐的空间感反应到氛围灯的空间感上，使得听众的感受更有身临其境的感觉，增强音乐的听觉和视觉感官效果。
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