阅读说明：本技术 一种基于音频数据的led动态频谱显示方法 (LED dynamic spectrum display method based on audio data ) 是由 姜爱洲 于 2019-08-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于音频数据的LED动态频谱显示方法,方法包括音频输入端将输入的音频流经由高精度ADC将模拟信号转成数字信号；然后通过内部嵌入的DSP处理器设通过设定的频率区间对音频数据进行过滤；然后通过快速傅里叶变换将音频数据转换为电压参数,通过公式推导点亮LED灯条的盏数,再利用LED矩阵式电路通过计算的LED灯条点亮的盏数组合控制端口的开闭,实现对LED灯条的阵列式管理和显示,本发明的控制方法具有实质性的特点,改进了音频的呈现方式,增加了调音台的趣味性,利用音频输入的可视化设计,在一定程度上也增加了调音效果。(The invention discloses an LED dynamic spectrum display method based on audio data, which comprises the steps that an audio input end converts an input audio stream into a digital signal through a high-precision ADC; then, the audio data is filtered through a set frequency interval by an internally embedded DSP processor; the audio data are converted into voltage parameters through fast Fourier transform, the number of the lighted LED light bars is deduced through a formula, and the LED matrix circuit is used for controlling the opening and closing of the ports through the calculated combination of the lighted LED light bars so as to realize the array management and display of the LED light bars.)

一种基于音频数据的LED动态频谱显示方法

技术领域

本发明涉及到调音台领域，尤其是涉及到一种基于音频数据的LED动态频谱显示方法。

背景技术

随着直播的普及，许多为提高直播效果的衍生产品就产生了，其中调音台属于一种，根据自己需要实现的声音效果，调节自己的音色、音域等，广受主播主的喜爱，而现有的调音台大都通过连接电脑后通过应用软件才能呈现音频动态显示的画面，使调音台的功能有一定的局限性，市面上还没有结合软硬件结合的音频通过LED灯动态显示的产品。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题中的技术问题之一。为此本发明的目的是为了提供一种音频通过LED灯动态呈现方法。

一种基于音频数据的LED动态频谱显示方法，包括

Step1：音频输入端将输入的音频流经由高精度ADC将模拟信号转成数字信号；

Step2：然后通过内部嵌入的DSP处理器设定带通滤波器的音频频率上限和下限，通过设定的频率区间将高于上限或低于下限的音频数据进行过滤；

Step3：DSP处理器将过滤后的音频数据利用快速傅里叶变换后生成频谱信号，利用数组采样的方法，根据数组内的每个元素对应的单个频点信息在频谱信号对应的波形图进行数据采样，每个元素对应一个频点信息，每个频点信息放入频谱图上，生成对应的峰值电压，将每组组峰值电压通过异步传输接口发送到LED驱动芯片，LED驱动芯片根据下列公式可以最终确定点亮LED灯条的盏数：

在上式中，n:点亮LED灯条的盏数，M:点亮LED灯条的总盏数，Vmax:每组端口可输出的电压的最大值，Vn:当前频点信息对应输出的峰值电压；LED驱动芯片根据上述公式计算出最终点亮LED灯条的盏数，LED驱动芯片根据峰值电压对应点亮LED灯条的盏数确定LED矩阵式电路导通的横向接口和纵向接口，从而点亮对应的LED灯条。

本发明的有益效果：

本发明通过快速傅里叶变换将音频数据转换为电压参数，通过公式推导点亮LED灯条的盏数，再利用LED矩阵式电路通过计算的LED灯条点亮的盏数组合控制端口的开闭，实现对LED灯条的阵列式管理和显示，本发明的控制方法具有实质性的特点，改进了音频的呈现方式，增加了调音台的趣味性，利用音频输入的可视化设计，在一定程度上也增加了调音效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

附图1是本发明的一种基于音频数据的LED动态频谱显示方法的流程框图；

附图2是本发明的一种基于音频数据的LED动态频谱显示方法的LED矩阵式电路原理图；

附图3是本发明的一种基于音频数据的LED动态频谱显示方法的LED矩阵式控制电路原理图；

附图4是本发明的实施例1的实施状态图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外，中心……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

如图1所示的一种基于音频数据的LED动态频谱显示方法，包括:

Step1：音频输入端将输入的音频流经由高精度ADC将模拟信号转成数字信号；

Step2：然后通过内部嵌入的DSP处理器设定带通滤波器的音频频率上限和下限，通过设定的频率区间将高于上限或低于下限的音频数据进行过滤；

Step3：DSP处理器将过滤后的音频数据利用快速傅里叶变换后生成频谱信号，利用数组采样的方法，根据数组内的每个元素对应的单个频点信息在频谱信号对应的波形图进行数据采样，在本实施例中的数组有9个元素如图4所示分为：监听、内放、女声、男声等，每个元素对应一个频点信息，每个频点信息放入快速傅里叶变换后的频谱图上，生成对应的峰值电压，将9组峰值电压通过异步传输接口发送到LED驱动芯片，LED驱动芯片根据下列公式可以最终确定点亮LED灯条的盏数：

在上式中，n:点亮LED灯条的盏数，M:点亮LED灯条的总盏数，Vmax:每组端口可输出的电压的最大值，Vn:当前频点信息对应输出的峰值电压；在本实施例中，LED矩阵式电路如图2～图3所示，横向分为SEG02～SEG10九组接口，纵向分为 COM00～COM06七组接口，每组横向接口对应7组LED灯条，本实施例中的可输出的电压的最大值就是7组LED灯串联可输出的电压的最大值，点亮LED灯条的总盏数为7盏。

LED驱动芯片根据上述公式计算出最终点亮LED灯条的盏数，其中有小数的，直接去除小数点后的数字得到整数；LED驱动芯片根据9组峰值电压对应点亮LED 灯条的盏数确定导通的横向接口和纵向接口，具体地例如：第一组频点信息对应的峰值电压可点亮3盏LED灯条，LED驱动芯片此时会打开COM00～COM02接口,以及SEG02接口，此时就会点亮LED7、LED8、LED9灯条；其它端口对应的点亮方法与上述举例方法类似。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。