基于游戲者肢體節(jié)奏均勻程度的評分方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于音樂游戲領(lǐng)域，尤其涉及一種根據(jù)游戲者肢體節(jié)奏的均勻程度進(jìn)行評分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，消費電子產(chǎn)品在生活中廣泛使用。聽音樂成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。人們享受音樂盛宴的形式越來越多樣化，現(xiàn)在人們已經(jīng)不僅僅滿足于戴著耳機聽專業(yè)歌手演唱，還希望能夠更加主動的與音樂進(jìn)行互動。自上世紀(jì)80年代以來，卡拉OK已經(jīng)在中國迅速的發(fā)展起來，人們可以跟著音樂伴奏進(jìn)行演唱，而且還可以通過演唱水平評分來增加唱歌的樂趣。音樂包含音色、音高、響度、節(jié)奏等要素，卡拉OK評分通常是利用麥克風(fēng)對演唱者進(jìn)行錄音，演唱結(jié)束后綜合分析演唱者的音準(zhǔn)、節(jié)奏等要素，再按照某種規(guī)則進(jìn)行評分。
[0003]卡拉OK雖然能夠增加人們享受音樂的樂趣，但是具有以下不足:
[0004]1、由于卡拉OK音響設(shè)備要求較高，需要配置較為昂貴的設(shè)備后才能進(jìn)行。
[0005]2、卡拉OK聲音較大，為了不影響周圍人的正?；顒?，需要在特定的場地演唱，使得卡拉OK并不能隨時隨地進(jìn)行。
[0006]3、人們在演唱的過程中需要關(guān)注歌詞、音準(zhǔn)、情感、節(jié)奏等諸多方面的內(nèi)容，所以不能夠很好的將注意力放在節(jié)奏上，不利于提高人的節(jié)奏感。
[0007]人們享受音樂的時候頭和肢體會隨著音樂節(jié)奏輕輕搖擺，對于節(jié)奏感很強的音樂，人們通過搖擺身體可以得到更加強烈的音樂律動感，獲得身心愉悅的感覺，而且聽音樂可以隨時隨地進(jìn)行，不影響周圍人的正?；顒?，所以可以單獨將節(jié)奏作為人們享受音樂的一個新方法。每個人的節(jié)奏感有強有弱，因此跟著音樂節(jié)奏搖擺身體的準(zhǔn)確性也各不相同。節(jié)奏感好的人可以在音樂節(jié)奏不強時仍然正確找準(zhǔn)節(jié)奏，而節(jié)奏感不好的人會在音樂節(jié)奏不強時弄錯節(jié)奏，因此可以根據(jù)人們正確分辨節(jié)奏的能力進(jìn)行評分，幫助人們判斷自己的節(jié)奏感是不是好。在聽音樂的時候通過將注意力集中于音樂的節(jié)奏上，長時間的進(jìn)行可以幫助人們提高音樂的節(jié)奏感。對節(jié)奏感進(jìn)行評分也可以作為一種比賽，通過比賽來增加人們在欣賞音樂過程中的樂趣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服卡拉OK設(shè)備昂貴，使用環(huán)境受限，對提高人的節(jié)奏感效果不明顯的缺點，提供一種幫助人們享受音樂的節(jié)奏評分方法。
[0009]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出了一種基于游戲者肢體節(jié)奏均勻程度的評分方法，包括以下步驟:
[0010]步驟1，通過附加在游戲者肢體上的三軸加速度傳感器采集一個采樣周期T內(nèi)游戲者聽音樂過程中的三軸加速度數(shù)據(jù)，并記錄每個采樣點的采樣序號k = 1，2，3，，，i，所述三軸加速度傳感器的采樣頻率為f ;
[0011]步驟2，對步驟I采集得到的三軸加速度數(shù)據(jù)使用低通濾波器進(jìn)行數(shù)字濾波處理，去除4赫茲以上的高頻噪聲；
[0012]步驟3，對經(jīng)過步驟2所述數(shù)字濾波處理后的三軸加速度數(shù)據(jù)的峰峰值進(jìn)行比較，找出峰峰值最大的一個軸，并命名為A軸；
[0013]步驟4，找出步驟3所述A軸的加速度數(shù)據(jù)的所有波峰點對應(yīng)的采樣序號k，并將采樣序號k按照從小到大的順序排放，形成一個序列；
[0014]步驟5，利用最小二乘法對步驟4所得到的序列進(jìn)行一階線性擬合并計算出該序列的方差；
[0015]步驟6，根據(jù)步驟5得到的方差計算出該段采樣周期T內(nèi)的得分η，其表達(dá)式為:
[0016]n = 10-S2C
[0017]其中η為該段采樣周期T內(nèi)的得分，S2為該段該段采樣周期T內(nèi)的方差，c為常數(shù)；
[0018]步驟7，重復(fù)步驟2到步驟6，計算出整個游戲過程中每個采樣周期時間段內(nèi)的得分，直至游戲結(jié)束；
[0019]步驟8，對步驟7中每個采樣周期時間段的得分求平均值，該平均值即作為游戲者的最后得分。
[0020]優(yōu)選的，步驟I所述采樣頻率f為80-120赫茲，采樣周期T為8_15秒。
[0021]與【背景技術(shù)】相比，具有以下優(yōu)點:
[0022]1、該方法只需要在音樂設(shè)備中增加一個三軸加速度傳感器以及簡單的控制電路即可，其成本較低。
[0023]2、采用的是頭和肢體的擺動作為輸入，不會產(chǎn)生很大的聲響，所以不會影響周圍人的正常活動，可以隨時隨地進(jìn)行。
[0024]3、游戲者可以將所有的注意力放在音樂的節(jié)奏上，所以經(jīng)過一段的時間后，游戲者的節(jié)奏感會有較明顯的提高。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明所述評分方法計算的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明所述方法可以應(yīng)用于任何具有加速度傳感器的便攜式音樂播放設(shè)備中，比如耳機、手機等。以下僅以具有加速度傳感器的耳機為例進(jìn)行介紹。本發(fā)明按照以下步驟進(jìn)行:
[0027]步驟1，游戲者佩戴頭戴式耳機后開始播放音樂，游戲者根據(jù)音樂的節(jié)奏自然的晃動頭和肢體。附加在耳機上的三軸加速度傳感器以100赫茲的頻率采集10秒鐘內(nèi)的三軸加速度數(shù)據(jù)，并記錄每個采樣點的采樣序號；
[0028]步驟2，對步驟I采集得到的三軸加速度數(shù)據(jù)使用低通濾波器進(jìn)行數(shù)字濾波處理，去除4赫茲以上的高頻噪聲，保留可以反映游戲者身體擺動情況的低頻數(shù)據(jù)；
[0029]步驟3，對經(jīng)過步驟2所述數(shù)字濾波處理后的三軸加速度數(shù)據(jù)的峰峰值進(jìn)行比較，找出峰峰值最大的一個軸，并命名為A軸，使用該軸的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理；
[0030]步驟4，找出A軸的加速度數(shù)據(jù)的所有波峰點，記錄下所有波峰點對應(yīng)的采樣序號并且將采樣序號按照從小到大的順序進(jìn)行排列，形成一個序列；
[0031]步驟5，利用最小二乘法對步驟4所得到的序列進(jìn)行一階線性擬合并計算出該序列的方差；
[0032]步驟6，根據(jù)步驟5得到的方差計算出該段該段采樣周期T內(nèi)的得分n，其表達(dá)式為:
[0033]n = 10-S2C
[0034]其中η為該段采樣周期T內(nèi)的得分，S2為該段該段采樣周期T內(nèi)的方差，c為常數(shù)。調(diào)整c可以使得得分η可以在O到100范圍內(nèi)有較明顯的變化。
[0035]步驟7，重復(fù)步驟2到步驟6，計算出整個游戲過程中每個采樣周期時間段內(nèi)的得分，直至游戲結(jié)束；
[0036]步驟8，對步驟7中每個采樣周期時間段的得分求平均值，該平均值即作為游戲者的最后得分。
【主權(quán)項】
1.一種基于游戲者肢體節(jié)奏均勻程度的評分方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，通過附加在游戲者肢體上的三軸加速度傳感器采集一個采樣周期T內(nèi)游戲者聽音樂過程中的三軸加速度數(shù)據(jù)，并記錄每個采樣點的采樣序號k = 1，2，3，，，i，所述三軸加速度傳感器的采樣頻率為f ; 步驟2，對步驟I采集得到的三軸加速度數(shù)據(jù)使用低通濾波器進(jìn)行數(shù)字濾波處理，去除4赫茲以上的高頻噪聲； 步驟3，對經(jīng)過步驟2所述數(shù)字濾波處理后的三軸加速度數(shù)據(jù)的峰峰值進(jìn)行比較，找出峰峰值最大的一個軸，并命名為A軸； 步驟4，找出步驟3所述A軸的加速度數(shù)據(jù)的所有波峰點對應(yīng)的采樣序號k，并將采樣序號k按照從小到大的順序排放，形成一個序列； 步驟5，利用最小二乘法對步驟4所得到的序列進(jìn)行一階線性擬合并計算出該序列的方差; 步驟6，根據(jù)步驟5得到的方差計算該段采樣周期T內(nèi)的得分n，其表達(dá)式為: n = 100-s2-c 其中η為該段采樣周期T內(nèi)的得分，S2為該段采樣周期T內(nèi)的方差，c為常數(shù)； 步驟7，重復(fù)步驟2到步驟6，計算出整個游戲過程中每個采樣周期時間段內(nèi)的得分，直至游戲結(jié)束； 步驟8，對步驟7中每個采樣周期時間段的得分求平均值，該平均值即作為游戲者的最后得分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于游戲者肢體節(jié)奏均勻程度的評分方法，其特征在于，步驟I所述采樣頻率f為80-120赫茲，采樣周期T為8-15秒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于游戲者肢體節(jié)奏均勻程度的評分方法，包括以下步驟：通過附加在游戲者肢體上的三軸加速度傳感器采集一個采樣周期T內(nèi)游戲者的三軸加速度數(shù)據(jù)；找出峰峰值最大的一個軸及該軸的加速度數(shù)據(jù)的所有波峰點對應(yīng)的采樣序號k，并將采樣序號k按照從小到大的順序排放，形成一個序列；利用最小二乘法對上述序列進(jìn)行一階線性擬合并計算出該序列的方差；根據(jù)上述方差進(jìn)行游戲評分；重復(fù)上述計算出整個游戲過程中每個采樣周期時間段內(nèi)的得分，并求得分求平均值，該平均值即作為游戲者的最后得分。該發(fā)明只需要在音樂設(shè)備中增加一個三軸加速度傳感器以及簡單控制電路就解決了游戲者的評分問題，且準(zhǔn)確可靠。
【IPC分類】A63F13/814
【公開號】CN105148522
【申請?zhí)枴緾N201510345692
【發(fā)明人】王建平, 徐超, 孫偉, 李奇越, 穆道明, 朱程輝, 徐曉冰, 戴雷, 秦劍, 鄧凡李
【申請人】合肥工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月19日