音頻頻譜、動畫顯示方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及音頻頻譜、動畫顯示方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，顯示裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生活中，現(xiàn)在人們在聽音樂的同時(shí)也會想要看到相應(yīng)的畫面，雖然市場上已有關(guān)于音頻頻譜的顯示裝置，但其都比較復(fù)雜，沒有一個(gè)比較通用的實(shí)現(xiàn)方法，限制了音頻頻譜顯示這一行業(yè)的發(fā)展，尤其在LED(發(fā)光二極管)顯示方面，由于LED是通過MCU(單片機(jī))直接驅(qū)動的，因此為了保證LED能夠一直處于顯示的狀態(tài)，需要M⑶不停地掃描顯示LED，也就需要M⑶不停地處理顯示操作，占用了系統(tǒng)的大量資源，大大降低了 MCU的使用效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對系統(tǒng)資源被大量占用的問題，提供一種音頻頻譜、動畫顯示方法和系統(tǒng)。
[0004]—種音頻頻譜顯示方法，顯示裝置連接有驅(qū)動器，該方法包括以下步驟:
[0005]獲取音頻模擬信號，對音頻模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣，獲得音頻數(shù)字信號；
[0006]對音頻數(shù)字信號進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，獲得音頻頻譜信號；
[0007]對音頻頻譜信號的振幅進(jìn)行縮放處理，獲得待顯示音頻頻譜信號；
[0008]將待顯示音頻頻譜信號傳輸給驅(qū)動器，由驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行音頻頻譜顯不O
[0009]—種動畫顯示方法，顯示裝置連接有驅(qū)動器，該方法包括以下步驟:
[0010]獲取動畫數(shù)據(jù)，對動畫數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，將解析數(shù)據(jù)傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行動畫顯示。
[0011]—種音頻頻譜顯示系統(tǒng)，顯示裝置連接有驅(qū)動器，該系統(tǒng)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣單元、快速傅里葉轉(zhuǎn)換單元、頻譜縮放單元、第一傳輸單元；
[0012]模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣單元用于獲取音頻模擬信號，對音頻模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣，獲得音頻數(shù)字信號；
[0013]快速傅里葉轉(zhuǎn)換單元用于對音頻數(shù)字信號進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，獲得音頻頻譜信號；
[0014]頻譜縮放單元用于對音頻頻譜信號的振幅進(jìn)行縮放處理，獲得待顯示音頻頻譜信號；
[0015]第一傳輸單元用于將待顯示音頻頻譜信號傳輸給驅(qū)動器，由驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行音頻頻譜顯示。
[0016]—種動畫顯示系統(tǒng)，顯示裝置連接有驅(qū)動器，該系統(tǒng)包括解析單元、第二傳輸單元；
[0017]解析單元用于獲取動畫數(shù)據(jù)，對動畫數(shù)據(jù)進(jìn)行解析；
[0018]第二傳輸單元用于將解析數(shù)據(jù)傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行動畫顯不O
[0019]根據(jù)上述音頻頻譜顯示方法和系統(tǒng)的方案，其是獲取音頻模擬信號，對音頻模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣，獲得音頻數(shù)字信號;對音頻數(shù)字信號進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，把時(shí)域的音頻信號轉(zhuǎn)化為頻域的音頻頻譜信號;對音頻頻譜信號的振幅進(jìn)行縮放，使振幅的大小合適;將待顯示音頻頻譜信號傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行音頻頻譜顯示。在本方案中，通過對獲取的音頻模擬信號的處理，獲得待顯示音頻頻譜信號，再傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行音頻頻譜顯示，驅(qū)動器可以控制顯示裝置進(jìn)行掃描顯示，只需將待顯示音頻頻譜信號傳輸給驅(qū)動器，免去了直接驅(qū)動顯示裝置時(shí)消耗大量系統(tǒng)資源的問題。
[0020]根據(jù)上述動畫顯示方法和系統(tǒng)的方案，其是獲取動畫數(shù)據(jù)，對動畫數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，再傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行動畫顯示。在本方案中，通過對動畫數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，再傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行動畫顯示，驅(qū)動器可以控制顯示裝置進(jìn)行掃描顯示，只需將動畫數(shù)據(jù)傳輸給驅(qū)動器，免去了直接驅(qū)動顯示裝置時(shí)消耗大量系統(tǒng)資源的問題。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是一個(gè)實(shí)施例中音頻頻譜顯示方法的流程示意圖；
[0022I圖2是一個(gè)實(shí)施例中動畫顯示方法的流程示意圖；
[0023]圖3是一個(gè)實(shí)施例中音頻頻譜顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是一個(gè)實(shí)施例中音頻頻譜顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是一個(gè)實(shí)施例中音頻頻譜顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026I圖6是一個(gè)實(shí)施例中動畫顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027I圖7是一個(gè)實(shí)施例中動畫顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028I圖8是一個(gè)實(shí)施例中音頻頻譜、動畫顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]參見圖1所示，為本發(fā)明的音頻頻譜顯示方法的實(shí)施例。該實(shí)施例中的音頻頻譜顯示方法中，顯示裝置連接有驅(qū)動器，該方法包括如下步驟:
[0031 ]步驟SlOl:獲取音頻模擬信號，對音頻模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣，獲得音頻數(shù)字信號；
[0032]步驟S102:對音頻數(shù)字信號進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，獲得音頻頻譜信號；
[0033]步驟S103:對音頻頻譜信號的振幅進(jìn)行縮放處理，獲得待顯示音頻頻譜信號；
[0034]步驟S104:將待顯示音頻頻譜信號傳輸給驅(qū)動器，由驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行音頻頻譜顯示。
[0035]根據(jù)上述方案，其是獲取音頻模擬信號，對音頻模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣，獲得音頻數(shù)字信號;對音頻數(shù)字信號進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，把時(shí)域的音頻信號轉(zhuǎn)化為頻域的音頻頻譜信號;對音頻頻譜信號的振幅進(jìn)行縮放，使振幅的大小合適;將待顯示音頻頻譜信號傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行音頻頻譜顯示。在本實(shí)施例中，通過對獲取的音頻模擬信號的處理，獲得待顯示音頻頻譜信號，再傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行音頻頻譜顯示，驅(qū)動器可以控制顯示裝置進(jìn)行掃描顯示，只需將待顯示音頻頻譜信號傳輸給驅(qū)動器，免去了直接驅(qū)動顯示裝置時(shí)消耗大量系統(tǒng)資源的問題。
[0036]優(yōu)選的，將上述音頻頻譜顯示方法應(yīng)用于M⑶控制LED顯示。M⑶獲取音頻模擬信號，對音頻模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣，獲得音頻數(shù)字信號;MCU對數(shù)字化后的音頻數(shù)字信號進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，把時(shí)域的音頻信號轉(zhuǎn)化為頻域的頻譜信號，再把生成的音頻頻譜的振幅縮放到合適的大小，獲得待顯示音頻頻譜信號;接著將待顯示的音頻頻譜信號傳輸?shù)組CU的LED驅(qū)動算法模塊，演算之后傳輸給LED驅(qū)動器，由LED驅(qū)動器驅(qū)動LED矩陣顯示音頻頻譜。
[0037]目前市面上常見的LED驅(qū)動方法為M⑶直接驅(qū)動的方式，從MCU中引出十幾個(gè)1/0，排列成矩陣模式，此時(shí)在同一時(shí)間點(diǎn)內(nèi)，只能顯示一行或者一列的LED，為了讓LED屏幕顯示完整，則需要不停的進(jìn)行行掃描或者列掃描，需要MCU不停的對I/O 口的電平進(jìn)行控制，浪費(fèi)MCU的資源。此外，這種連接方法只能讓LED處于亮或者滅的狀態(tài)，不能有效控制LED的亮度，從而限制了顯示的豐富度。而通過對獲取的音頻模擬信號的處理，獲得待顯示音頻頻譜信號，再傳輸給驅(qū)動器，使驅(qū)動器驅(qū)動顯示裝置進(jìn)行音頻頻譜顯示，驅(qū)動器可以控制顯示裝置進(jìn)行掃描顯示，只需將待顯示音頻頻譜信號傳輸給驅(qū)動器，免去了直接驅(qū)動顯示裝置時(shí)消耗大量系統(tǒng)資源的問題，而且LED驅(qū)動器可以單獨(dú)控制每一個(gè)LED的亮度和顏色，能夠自動地掃描LED顯示，豐富了驅(qū)動內(nèi)容，減小了 LED布局的難度，統(tǒng)一了控制接口，可以滿足不同LED數(shù)量及布局的條件下的驅(qū)動的要求。
[0038]在其中一個(gè)實(shí)施例中，對音頻數(shù)字信號進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換，獲得音頻頻譜信號的步驟包括以下步驟:
[0039]對音頻數(shù)字信號進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換時(shí)，將浮點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)化為整數(shù)定點(diǎn)計(jì)算。
[0040]具體地，時(shí)域的音頻數(shù)字信號通過快速傅里葉轉(zhuǎn)換算法計(jì)算，生成對應(yīng)的音頻頻譜信號，在傳統(tǒng)的快速傅里葉轉(zhuǎn)換算法的基礎(chǔ)上，優(yōu)化算法的計(jì)算過程，通過把浮點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)化為整數(shù)定點(diǎn)計(jì)算，大大加快了算法的運(yùn)算速率，從而加快了音頻頻譜解析的速度，減少了單片機(jī)的資源消耗。
[0041]在其中一個(gè)實(shí)施例中，對音頻頻譜信號的振幅進(jìn)行縮放處理，獲到待顯示音頻頻譜信號的步驟包括以下步驟:
[0042]獲取音頻頻譜信號的音量值，并將音頻頻譜信號的振幅值與音量值相除，獲得待顯示音頻頻譜信號。
[0043]本步驟提供了音量大小的矯正機(jī)制，保證無論當(dāng)前采集的聲音信號強(qiáng)度為多大，其顯示出來的音頻頻譜效果都是類似的，顯示出合理的節(jié)奏圖像。
[0044]優(yōu)選的，由于外部的音樂信號的聲音強(qiáng)度有大有小，因此快速傅里葉轉(zhuǎn)換計(jì)算出來的音頻頻譜信號中每個(gè)頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)大小都會不一樣，直接導(dǎo)致顯示頻譜的時(shí)候效果不一樣，因此把計(jì)算出來的音頻頻譜信號的振幅值與音量的數(shù)值