[发明专利]从音频文件提取振动信息的方法、装置以及振动装置

说明书

技术领域

本发明是涉及根据音乐产生振动的技术，尤其是涉及从音频文件提取振动信息的方法、装置以及应用其的振动装置。

背景技术

研究表明，使用喇叭播放音乐时，皮肤可以感知到声波传播带来的振动，这一触觉的感知能够对听觉感知进行辅助，从而使音乐听起来更生动。振动喇叭即是基于这一原理出现的一种新技术。这种喇叭不仅可以播放音乐，而且可以随着音乐的起伏而振动。当用户手持便携式播放设备进行音乐外放时，若使用振动喇叭，手就会明显感觉到随音乐起伏的振动，从而感受到更好的音乐效果。

振动喇叭尽管可以自然的将音乐中的一些起伏变为振动，但它也存在一些缺点，如体积较大，价格较贵。

中国专利200410088753.9和200420112012.5号申请揭示一种可随音乐铃声的节奏振动的手机振动系统，该系统利用来自音序器和振动参数存储器的振动参数，并产生振动控制脉冲序列，以输出到手机振动装置内，使手机内的振动装置根据不同音乐铃声的节奏，产生不同的振动。但该专利只能已经记录了音乐节奏等信息的音频文件(如MIDI格式文件)，而不能用于手机上所有类型的音频文件的播放，这使它的实用性和普及性大打折扣。

因此，如果能找到一种方法，分析音频文件的特点，提取出可以辅助渲染用户体验效果的振动信息，并让马达基于该信息而振动，则可以使手机上所有类型的音频文件的播放都能配合马达的振动。

发明内容

本发明的目的是提供一种从音频文件提取振动信息的方法，可以从各种格式的音频文件中提取振动信息，而无论音频文件原本是否记载了音乐节奏。

本发明的另一目的是提供实现上述的从音频文件提取振动信息的方法的装置。

本发明的又一目的是提供一种使用从音频文件提取的振动信息来实现随音频振动的振动装置。

本发明的再一目的是提供一种具备上述振动装置的手机。

本发明的一实施例提出一种从音频信号提取振动信息的方法，包括以下步骤：

输入一音频文件的经过解码的音频流；

以预定时间长度的音频流为一帧，分帧计算音频流的频谱值；

将分帧音频频谱值加权求和，获得每帧音频的加权能量；

判断当前帧音频加权能量是否超过一参考门限，如果当前帧音频加权能量超过该参考门限，则触发一次振动，且执行以下步骤：

根据当前帧音频加权能量来确定振动强度，并根据当前帧的持续时间确定振动开始时间和振动结束时间；

根据当前帧的频谱值加权计算出当前帧中代表性频率值，作为当前帧的振动频率；以及

输出所述振动强度、振动频率、振动开始时间和振动结束时间作为振动信息。

在上述的实施例中，上述参考门限是根据音频文件的平均能量以及当前帧之前各帧的音频加权能量设置。

在上述的实施例中，根据当前帧的持续时间确定振动开始时间和振动结束时间的步骤可包括：以当前帧的开始时刻作为振动开始时间，以下一帧开始时刻作为振动结束时间。

在上述的实施例中，在分帧计算音频流的频谱值之前还可包括：对经过解码的音频流进行低通滤波和降采样处理。

本发明的另一实施例提出一种从音频信号提取振动信息的装置，包括：

分帧及傅立叶变换单元，输入经过解码的音频流，以预定时间长度的音频流为一帧，分帧计算音频流的频谱值；

加权能量计算单元，将分帧音频频谱值加权求和，获得每帧音频的加权能量；

振动门限判决单元，判断当前帧音频加权能量是否超过一参考门限；如果当前帧音频加权能量超过该参考门限，则触发一次振动；

振动强度提取单元，当触发振动时，根据当前帧音频加权能量来确定振动强度，根据当前帧的持续时间确定振动开始时间和振动结束时间，输出振动强度、振动开始时间和振动结束时间；以及

振动频率提取单元，根据当前帧的频谱值加权计算出当前帧中代表性频率值，并作为当前帧的振动频率输出；

其中，所述振动强度、振动频率、振动开始时间和振动结束时间组成振动信息。

在上述的实施例中，从音频信号提取振动信息的装置还可包括历史帧加权能量信息单元，用以存储已经过加权能量计算的各帧的能量信息。其中，该振动门限判决单元参考门限是根据音频文件的平均能量以及当前帧之前各帧的音频加权能量设置。

在上述的实施例中，上述振动强度提取单元是以当前帧的开始时刻作为振动开始时间，以下一帧开始时刻作为振动结束时间。