[发明专利]音乐频谱分析方法、音乐频谱显示装置和音乐播放装置

说明书

【技术领域】

本发明属于语音信号处理技术领域，涉及一种音乐频谱分析方法和音乐频谱显示装置和 音乐播放装置。

【背景技术】

先前的PC上的音乐播放器只有音乐播放功能，后来为了更加丰富用户的音乐体验，根据 音乐的节奏和强度在视觉上为用户提供了动态的实时显示频谱图形的窗口。

在当前各项硬件性能有限的嵌入式设备音乐播放器中，虽然也有音乐频谱显示的功能， 但是该音乐频谱图是先期已经制作好的动态背景图片，在音乐播放时，其波动图形随着播放 器的打开而显示出来，如果需要实时动态的显示音乐的频率波动曲线，则其占用的内存和处 理器比率相当大。

【发明内容】

本发明正是为了解决上述的技术问题，提出了一种新的音乐频谱分析方法、音乐频谱显 示装置和音乐播放装置。

本发明提供一种音乐频谱分析方法，该方法包括：

获取音频解码后生成的数字信号的波形数据；

对该波形数据进行时域信号到频域信号的转换。

所述的音频解码后的数字信号包括左声道信号和右声道信号，获取音频解码后生成的数 字信号的波形数据包括，抽取其中一个声道信号的波形数据。

所述对波形数据进行时域信号到频域信号的转换，包括：采用快速离散傅立叶变换算法 对波形数据进行时域信号到频域信号的转换，在进行快速傅立叶变换时，将时域序列和输出 的频域序列都按照自然顺序排列。

所述获取音频解码后生成的数字信号的波形数据步骤之后进一步包括，每隔一段时间采 样一次数字信号，获取该数字信号的波形数据。

所述的对数字信号进行采样的频率为被采样波频率的2~4倍，优选为3倍。

本发明还提供一种音乐频谱显示装置，该装置采用ARM处理器处理如权利要求1-5任一所 述音乐频谱分析任务，该音乐频谱显示装置包括：

音频解码模块，用于获取原始音频数据，并对该音频数据进行解码生成原始的音频数字 信号；

波形转换模块，用于将该音频数字信号的波形数据进行时域信号到频域信号的转换，形 成该波形在各频率段振幅大小分布数据；

波形显示模块，用于将该该波形在各频率段振幅大小分布数据通过条形图显示出来。

该装置还包括：

信号采样模块，用于对音频解码模块解码后的音频数字信号进行采样，每隔一段时间采 样一次数字信号，获取该数字信号的波形数据，并将该波形数据发送给波形转换模块。

所述的对数字信号进行采样的频率为被采样波频率的2~4倍，优选为3倍。

本发明还提供一种包括上述音乐频谱显示装置的音乐播放装置，其特征在于，该装置还 包括音频数据存储模块，用于存储音频数据；音频数据读取模块，用于访问存储模块，并读 取存储模块中存储的音频数据，并将该数据发送给音频解码模块；音频A/D转换模块，用于 获取音频数字信号，并将音频模拟数字信号转变成音频模拟信号；音频播放模块，用于获取 音频模拟信号，并将该音频模拟信号放大滤波后，在外部功放中播放出来，其特征在于，所 述的音频解码模块解码部分音频数据后，所述的数据被复制两份，分别同时发送给音频A/D 转换模块和波形转换模块，分别转换成声音信号和频谱图形。

所述的音乐播放装置还设置有控制模块，用于控制频谱显示装置的开启和关闭。

本发明的有益的技术效果在于：

本发明通过在音乐播放装置中加入频谱显示装置，丰富了音乐播放的动态节奏，给用户 以音乐动感的直观感受。

通过设计合理的频谱分析方法，降低了处理器的运算负荷。

【附图说明】

图1为实施例1频谱分析方法的流程图；

图2为本发明的数字信号的波形图；

图3为实施例2频谱分析方法的流程图；

图4为实施例3频谱显示装置的结构框图；

图5为实施例4频谱显示装置的结构框图；

图6为本发明的频谱图；

图7为实施例5音乐播放装置结构框图。

【具体实施方式】

本发明设计一种音乐频谱分析方法、利用该频谱分析方法获得频谱显示的装置以及包含 有该频谱显示装置的音乐播放器。下面结合实施例对本发明做进一步的阐述和说明：

实施例1