本發(fā)明涉及音頻數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種音樂節(jié)奏檢測(cè)方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前多數(shù)舞臺(tái)中對(duì)燈光的控制大多采用dmx控制臺(tái)進(jìn)行手工控制，極其耗費(fèi)人力成本，音頻控制燈光技術(shù)主要取代人工通過軟件來實(shí)時(shí)檢測(cè)歌曲的節(jié)奏并控制燈光。而現(xiàn)有音頻控制燈光技術(shù)對(duì)于歌曲節(jié)奏的檢測(cè)準(zhǔn)確度不高且適應(yīng)性不強(qiáng)，難以達(dá)到音樂跟燈光智能互動(dòng)的目的。

在公開號(hào)為cn201210477064.1的中國(guó)專利公開文件中，其公開了一種音樂節(jié)奏檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置，其中音樂節(jié)奏檢測(cè)方法包括：獲取被檢測(cè)音樂的音頻信號(hào)；計(jì)算被檢測(cè)音樂的音頻信號(hào)與預(yù)設(shè)的音樂節(jié)奏模型的音頻信號(hào)之間的互相關(guān)函數(shù)；根據(jù)被檢測(cè)音樂的類型及互相關(guān)函數(shù)曲線的各波峰位置在被檢測(cè)音樂中出現(xiàn)的次數(shù)而得到被檢測(cè)音樂中包含的預(yù)設(shè)的音樂節(jié)奏模型的數(shù)量；以及將被檢測(cè)音樂中包含的預(yù)設(shè)的音樂節(jié)奏模型的數(shù)量與預(yù)設(shè)節(jié)奏信息進(jìn)行比對(duì)而確定被檢測(cè)音樂的節(jié)奏。該對(duì)比文件通過預(yù)先建立音樂節(jié)奏模型，從而獲得被檢測(cè)音頻信號(hào)的相關(guān)函數(shù)，進(jìn)而獲得被檢測(cè)音頻的節(jié)奏。采用這個(gè)檢測(cè)方法，需預(yù)先獲得音頻數(shù)據(jù)，并進(jìn)行建立音樂節(jié)奏模型，增加檢測(cè)步驟與復(fù)雜度，給實(shí)際應(yīng)用帶來不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提出一種音樂節(jié)奏檢測(cè)方法及其系統(tǒng)，可提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種音樂節(jié)奏檢測(cè)方法，包括：

獲取音樂的音頻數(shù)據(jù)；

在所述音頻數(shù)據(jù)中依序獲取一音頻幀作為當(dāng)前音頻幀，將當(dāng)前音頻幀與上一音頻幀的頻譜能量和的差值，作為當(dāng)前音頻幀的能量差值并保存所述能量差值；

確定當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值；

獲取當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的兩個(gè)以上連續(xù)的音頻幀的能量差值，得到三個(gè)以上的音頻幀的能量差值；

若所述三個(gè)以上的音頻幀的能量差值中存在峰值，且所述峰值大于當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，則將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)。

本發(fā)明還涉及一種音樂節(jié)奏檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

第一獲取模塊，用于獲取音樂的音頻數(shù)據(jù)；

第二獲取模塊，用于在所述音頻數(shù)據(jù)中依序獲取一音頻幀作為當(dāng)前音頻幀，將當(dāng)前音頻幀與上一音頻幀的頻譜能量和的差值，作為當(dāng)前音頻幀的能量差值并保存所述能量差值；

確定模塊，用于確定當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值；

第三獲取模塊，用于獲取獲取當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的兩個(gè)以上連續(xù)的音頻幀的能量差值，得到三個(gè)以上的音頻幀的能量差值；

標(biāo)記模塊，用于若所述三個(gè)以上的音頻幀的能量差值中存在峰值，且所述峰值大于當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，則將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)。

本發(fā)明的有益效果在于：根據(jù)音頻幀之間的能量差值來檢測(cè)出音頻數(shù)據(jù)中的節(jié)奏點(diǎn)，可實(shí)時(shí)進(jìn)行，具有更高的準(zhǔn)確性；且無需建立模型，通過分析比較相鄰若干個(gè)音頻幀的能量差值，確定出節(jié)奏點(diǎn)，提高了檢測(cè)效率；根據(jù)已處理音頻幀的能量差值自適應(yīng)調(diào)整能量閾值，使得能量閾值與當(dāng)前處理的音頻數(shù)據(jù)更加匹配，避免檢測(cè)出的節(jié)奏點(diǎn)過少或過多，進(jìn)一步提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可適用于各種類型音樂的節(jié)奏檢測(cè)，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，魯棒性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種音樂節(jié)奏檢測(cè)方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一步驟s2的方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二步驟s3的方法流程圖；

圖5為本發(fā)明一種音樂節(jié)奏檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例三的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說明：

1、第一獲取模塊；2、第二獲取模塊；3、確定模塊；4、第三獲取模塊；

5、標(biāo)記模塊；6、繼續(xù)執(zhí)行模塊；7、控制模塊；

21、第一獲取單元；22、第一得到單元；23、第四計(jì)算單元；24、第二獲取單元；25、第二得到單元；26、第五計(jì)算單元；27、第三得到單元；

31、第一設(shè)置單元；32、第一計(jì)算單元；33、第二設(shè)置單元；

321、第二計(jì)算單元；322、第三計(jì)算單元。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：根據(jù)能量差值確定節(jié)奏點(diǎn)，同時(shí)，實(shí)時(shí)確定音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值。

請(qǐng)參閱圖1，一種音樂節(jié)奏檢測(cè)方法，包括：

獲取音樂的音頻數(shù)據(jù)；

在所述音頻數(shù)據(jù)中依序獲取一音頻幀作為當(dāng)前音頻幀，將當(dāng)前音頻幀與上一音頻幀的頻譜能量和的差值，作為當(dāng)前音頻幀的能量差值并保存所述能量差值；

確定當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值；

獲取當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的兩個(gè)以上連續(xù)的音頻幀的能量差值，得到三個(gè)以上的音頻幀的能量差值；

若所述三個(gè)以上的音頻幀的能量差值中存在峰值，且所述峰值大于當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，則將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)。

從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：可實(shí)時(shí)對(duì)音頻數(shù)據(jù)的節(jié)奏進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度高，且效率高。

進(jìn)一步地，所述“確定當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值”具體為：

若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)小于或等于預(yù)設(shè)幀數(shù)n，則將當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值設(shè)置為預(yù)設(shè)的第一能量閾值；

若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，則根據(jù)第一音頻幀組中各音頻幀的能量差值，計(jì)算得到第二能量閾值，所述第一音頻幀組包括當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的連續(xù)n-1個(gè)音頻幀；

將當(dāng)前音頻幀之后的與其相鄰的連續(xù)n個(gè)音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值設(shè)置為所述第二能量閾值。

進(jìn)一步地，所述“若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，則根據(jù)第一音頻幀組中各音頻幀的能量差值，計(jì)算得到第二能量閾值”具體為：

若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，則根據(jù)第一音頻幀組中各音頻幀的能量差值，計(jì)算得到所述能量差值的平均值和中值；

根據(jù)所述平均值以及中值，計(jì)算得到第二能量閾值。

進(jìn)一步地，所述“根據(jù)所述平均值和中值，計(jì)算得到第二能量閾值”具體為：

根據(jù)公式δ＝α×mean+β×median+γ計(jì)算得到第二能量閾值，其中，mean為所述平均值，median為所述中值，α為對(duì)應(yīng)所述平均值的權(quán)重，β為對(duì)應(yīng)所述中值的權(quán)重，γ為預(yù)設(shè)的常數(shù)。

由上述描述可知，根據(jù)一定幀數(shù)的音頻幀的能量差值的情況，實(shí)時(shí)更新音頻幀對(duì)應(yīng)能量閾值，魯棒性強(qiáng)，對(duì)不同類型歌曲的節(jié)奏檢測(cè)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

進(jìn)一步地，所述“若所述三個(gè)以上的音頻幀的能量差值中存在峰值，且所述峰值大于當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，則將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)”具體為：當(dāng)獲取的音頻幀的能量差值的數(shù)量為三時(shí)，若所述三個(gè)音頻幀的能量差值滿足dn-2<dn-1且dn-1>dn，同時(shí)dn-1>δn，則將dn-1對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)；其中，δn為當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，dn為當(dāng)前音頻幀的能量差值，dn-1為當(dāng)前音頻幀相鄰前一音頻幀的能量差值，dn-2為當(dāng)前音頻幀相鄰前兩音頻幀的能量差值。

進(jìn)一步地，所述“在所述音頻數(shù)據(jù)中依序獲取一音頻幀作為當(dāng)前音頻幀，將當(dāng)前音頻幀與上一音頻幀的頻譜能量和的差值，作為當(dāng)前音頻幀的能量差值并保存所述能量差值”具體為：

根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的第一個(gè)音頻幀；

對(duì)第一個(gè)音頻幀進(jìn)行傅里葉變換，得到第一個(gè)音頻幀的頻譜；

計(jì)算得到所述第一個(gè)音頻幀的頻譜在預(yù)設(shè)頻段的頻譜能量和；

根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的下一個(gè)音頻幀，作為當(dāng)前音頻幀；

對(duì)當(dāng)前音頻幀進(jìn)行傅里葉變換，得到當(dāng)前音頻幀的頻譜；

計(jì)算得到所述當(dāng)前音頻幀的頻譜在預(yù)設(shè)頻段的頻譜能量和；

將當(dāng)前音頻幀的頻譜能量和減去上一個(gè)音頻幀的頻譜能量和，得到當(dāng)前音頻幀的能量差值，并保存所述能量差值。

進(jìn)一步地，所述“將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)”之后，進(jìn)一步包括：

繼續(xù)執(zhí)行所述根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的下一個(gè)音頻幀，作為當(dāng)前音頻幀的步驟。

進(jìn)一步地，所述“將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)”之后，進(jìn)一步包括：

根據(jù)所述節(jié)奏點(diǎn)控制外接設(shè)備聯(lián)動(dòng)，或根據(jù)節(jié)奏點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的音頻幀的頻譜能量和展示所述音頻數(shù)據(jù)。

由上述描述可知，檢測(cè)出節(jié)奏點(diǎn)之后運(yùn)用于外接設(shè)備的控制，如舞臺(tái)燈光的控制，可實(shí)現(xiàn)音樂與燈光智能互動(dòng)的效果；通過展示節(jié)奏點(diǎn)對(duì)應(yīng)的音頻特征，使用戶可直觀看出所述音頻數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的節(jié)奏變化。

請(qǐng)參照?qǐng)D5，本發(fā)明還提出一種音樂節(jié)奏檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

第一獲取模塊，用于獲取音樂的音頻數(shù)據(jù)；

第二獲取模塊，用于在所述音頻數(shù)據(jù)中依序獲取一音頻幀作為當(dāng)前音頻幀，將當(dāng)前音頻幀與上一音頻幀的頻譜能量和的差值，作為當(dāng)前音頻幀的能量差值并保存所述能量差值；

確定模塊，用于確定當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值；

第三獲取模塊，用于獲取獲取當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的兩個(gè)以上連續(xù)的音頻幀的能量差值，得到三個(gè)以上的音頻幀的能量差值；

標(biāo)記模塊，用于若所述三個(gè)以上的音頻幀的能量差值中存在峰值，且所述峰值大于當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，則將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述確定模塊包括：

第一設(shè)置單元，用于若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)小于或等于預(yù)設(shè)幀數(shù)n，則將當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值設(shè)置為預(yù)設(shè)的第一能量閾值；

第一計(jì)算單元，用于若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，則根據(jù)第一音頻幀組中各音頻幀的能量差值，計(jì)算得到第二能量閾值，所述第一音頻幀組包括當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的連續(xù)n-1個(gè)音頻幀；

第二設(shè)置單元，用于將當(dāng)前音頻幀之后的與其相鄰的連續(xù)n個(gè)音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值設(shè)置為所述第二能量閾值。

進(jìn)一步地，所述第一計(jì)算單元包括：

第二計(jì)算單元，用于若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，則根據(jù)第一音頻幀組中各音頻幀的能量差值，計(jì)算得到所述能量差值的平均值和中值；

第三計(jì)算單元，用于根據(jù)所述平均值以及中值，計(jì)算得到第二能量閾值。

進(jìn)一步地，所述第三計(jì)算單元具體用于根據(jù)公式δ＝α×mean+β×median+γ計(jì)算得到第二能量閾值，其中，mean為所述平均值，median為所述中值，α為對(duì)應(yīng)所述平均值的權(quán)重，β為對(duì)應(yīng)所述中值的權(quán)重，γ為預(yù)設(shè)的常數(shù)。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)記模塊具體用于當(dāng)獲取的音頻幀的能量差值的數(shù)量為三時(shí)，若所述三個(gè)音頻幀的能量差值滿足dn-2<dn-1且dn-1>dn，同時(shí)dn-1>δn，則將dn-1對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)；其中，δn為當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，dn為當(dāng)前音頻幀的能量差值，dn-1為當(dāng)前音頻幀相鄰前一音頻幀的能量差值，dn-2為當(dāng)前音頻幀相鄰前兩音頻幀的能量差值。

進(jìn)一步地，所述第二獲取模塊包括：

第一獲取單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的第一個(gè)音頻幀；

第一得到單元，用于對(duì)第一個(gè)音頻幀進(jìn)行傅里葉變換，得到第一個(gè)音頻幀的頻譜；

第四計(jì)算單元，用于計(jì)算得到所述第一個(gè)音頻幀的頻譜在預(yù)設(shè)頻段的頻譜能量和；

第二獲取單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的下一個(gè)音頻幀，作為當(dāng)前音頻幀；

第二得到單元，用于對(duì)當(dāng)前音頻幀進(jìn)行傅里葉變換，得到當(dāng)前音頻幀的頻譜；

第五計(jì)算單元，用于計(jì)算得到所述當(dāng)前音頻幀的頻譜在預(yù)設(shè)頻段的頻譜能量和；

第三得到單元，用于將當(dāng)前音頻幀的頻譜能量和減去上一個(gè)音頻幀的頻譜能量和，得到當(dāng)前音頻幀的能量差值，并保存所述能量差值。

進(jìn)一步地，還包括：

繼續(xù)執(zhí)行模塊，用于繼續(xù)執(zhí)行所述根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的下一個(gè)音頻幀，作為當(dāng)前音頻幀的步驟。

進(jìn)一步地，還包括：

控制模塊，用于根據(jù)所述節(jié)奏點(diǎn)控制外接設(shè)備聯(lián)動(dòng)，或根據(jù)節(jié)奏點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的音頻幀的頻譜能量和展示所述音頻數(shù)據(jù)。

實(shí)施例一

請(qǐng)參照?qǐng)D2，本發(fā)明的實(shí)施例一為：一種音樂節(jié)奏檢測(cè)方法，包括如下步驟：

s1：獲取音樂的音頻數(shù)據(jù)；進(jìn)一步地，獲取音頻數(shù)據(jù)之后對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。所述音樂包括歌曲和伴奏。

s2：在所述音頻數(shù)據(jù)中依序獲取一音頻幀作為當(dāng)前音頻幀，將當(dāng)前音頻幀與上一音頻幀的頻譜能量和的差值，作為當(dāng)前音頻幀的能量差值dn并保存所述能量差值dn；

s3：確定當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值δn；在本實(shí)施例中，所述能量閾值可以為一預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值，同時(shí)，本實(shí)施例中每個(gè)音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值相同，均為所述預(yù)設(shè)的經(jīng)驗(yàn)值。

s4：獲取當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的兩個(gè)以上連續(xù)的音頻幀，得到三個(gè)以上的音頻幀的能量差值；

s5：判斷所述三個(gè)以上的音頻幀的能量差值中是否存在峰值，且所述峰值大于當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，若是，則執(zhí)行步驟s6。例如，當(dāng)獲取三個(gè)音頻幀的能量差值時(shí)，即判斷是否滿足下述條件：dn-2<dn-1且dn-1>dn，同時(shí)，dn-1>δn，其中，dn-1為當(dāng)前音頻幀相鄰前一音頻幀的能量差值，dn-2為當(dāng)前音頻幀相鄰前兩音頻幀的能量差值。

s6：將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)。返回執(zhí)行步驟s2，直至音頻數(shù)據(jù)處理完畢。

其中，如圖3所示，步驟s2包括如下步驟：

s201：根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的第一個(gè)音頻幀；進(jìn)一步地，根據(jù)不同的采樣率設(shè)定相應(yīng)的幀長(zhǎng)，例如，采樣率為44.1khz，幀長(zhǎng)為1024。

s202：對(duì)第一個(gè)音頻幀進(jìn)行傅里葉變換，得到第一個(gè)音頻幀的頻譜；

s203：計(jì)算得到所述第一個(gè)音頻幀的頻譜在預(yù)設(shè)頻段的頻譜能量和；頻段范圍可根據(jù)需求選取，比如低頻部分、中頻部分、高頻部分，也可以全頻段，本實(shí)施例在全頻段范圍內(nèi)求取頻譜能量的和，用sn表示，下標(biāo)n表示幀號(hào)，從1開始計(jì)數(shù)，即音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)。

s204：根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的下一個(gè)音頻幀，作為當(dāng)前音頻幀；

s205：對(duì)當(dāng)前音頻幀進(jìn)行傅里葉變換，得到當(dāng)前音頻幀的頻譜；

s206：計(jì)算得到所述當(dāng)前音頻幀的頻譜在預(yù)設(shè)頻段的頻譜能量和；

s207：將當(dāng)前音頻幀的頻譜能量和減去上一個(gè)音頻幀的頻譜能量和，得到當(dāng)前音頻幀的能量差值，并保存所述能量差值。具體地，根據(jù)公式dn＝sn-sn-1計(jì)算當(dāng)前音頻幀相對(duì)上一音頻幀的能量差值。其中，對(duì)于第一個(gè)音頻幀的能量差值可忽略，也可直接將第一個(gè)音頻幀的頻譜能量值作為其能量差值。

進(jìn)一步地，步驟s6之后返回執(zhí)行步驟s204。

優(yōu)選地，步驟s6之后，還包括：根據(jù)所述節(jié)奏點(diǎn)控制外接設(shè)備聯(lián)動(dòng)，或根據(jù)節(jié)奏點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的音頻幀的頻譜能量和展示所述音頻數(shù)據(jù)。

所述節(jié)奏點(diǎn)控制外接設(shè)備聯(lián)動(dòng)包括根據(jù)節(jié)奏點(diǎn)對(duì)燈光進(jìn)行控制。具體可以是：a、對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)奏點(diǎn)閃爍一種顏色的燈；b、閃爍一種類型的燈(例如射燈)；c、對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)奏點(diǎn)依次閃爍兩種或多種顏色的燈；d、對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)奏點(diǎn)多種類型的燈配合閃爍；e、對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)奏點(diǎn)在燈光閃爍的同時(shí)配合噴水、噴氣、尖叫或鼓掌效果，使得燈光的顯示配合節(jié)奏點(diǎn)的變化而變化。

所述根據(jù)節(jié)奏點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的音頻幀的頻譜能量和展示所述音頻數(shù)據(jù)可以為：

使用心電圖展示所述音頻數(shù)據(jù)，其中，心電圖的電位變化表示所述節(jié)奏點(diǎn)對(duì)應(yīng)音頻幀的頻譜能量和的變化，電位變化的速度表示所述節(jié)奏點(diǎn)出現(xiàn)的速度；

或者使用左右移動(dòng)的音柱圖展示所述音頻數(shù)據(jù)，其中，音柱的長(zhǎng)度表示所述節(jié)奏點(diǎn)對(duì)應(yīng)音頻幀的頻譜能量和，音柱移動(dòng)的速度表示所述節(jié)奏點(diǎn)出現(xiàn)的速度；

或者使用升降變化的音柱圖展示所述音頻數(shù)據(jù)，其中，音柱的攀升高度表示所述節(jié)奏點(diǎn)對(duì)應(yīng)音頻幀的頻譜能量和，音柱的升降速度表示所述節(jié)奏點(diǎn)出現(xiàn)的速度。

本實(shí)施例根據(jù)音頻幀之間的能量差值來檢測(cè)出音頻數(shù)據(jù)中的節(jié)奏點(diǎn)，可實(shí)時(shí)進(jìn)行，具有更高的準(zhǔn)確性；且無需建立模型，通過分析比較相鄰若干個(gè)音頻幀的能量差值，確定出節(jié)奏點(diǎn)，提高了檢測(cè)效率。檢測(cè)出節(jié)奏點(diǎn)之后運(yùn)用于外接設(shè)備的控制，如舞臺(tái)燈光的控制，可實(shí)現(xiàn)音樂與燈光智能互動(dòng)的效果；通過展示節(jié)奏點(diǎn)對(duì)應(yīng)的音頻特征，使用戶可直觀看出所述音頻數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的節(jié)奏變化。

實(shí)施例二

本實(shí)施例是實(shí)施例一的進(jìn)一步拓展，相同之處不再累述，區(qū)別在于，在步驟s3中，能量閾值不是固定的。

如圖4所示，步驟s3包括如下步驟：

s301：判斷依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)是否小于或等于預(yù)設(shè)幀數(shù)n，若是，則執(zhí)行步驟s302，若否，則執(zhí)行步驟s303。

s302：將當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值設(shè)置為預(yù)設(shè)的第一能量閾值；

s303：判斷依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)是否為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，若是，則執(zhí)行步驟s304。即獲取依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)，并判斷所述序號(hào)是否可整除預(yù)設(shè)的第一幀數(shù)。

s304：根據(jù)第一音頻幀組中各音頻幀的能量差值，計(jì)算得到第二能量閾值，所述第一音頻幀組包括當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的連續(xù)n-1個(gè)音頻幀。即獲取當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的連續(xù)n-1個(gè)音頻幀的能量差值；根據(jù)所述能量差值，計(jì)算得到所述能量差值的平均值和中值；根據(jù)所述平均值以及中值，計(jì)算得到第二能量閾值。具體地，根據(jù)公式δ＝α×mean+β×median+γ計(jì)算得到第二能量閾值，其中，mean為所述平均值，median為所述中值，α為對(duì)應(yīng)所述平均值的權(quán)重，β為對(duì)應(yīng)所述中值的權(quán)重，γ為預(yù)設(shè)的常數(shù)。

s305：將當(dāng)前音頻幀之后的與其相鄰的連續(xù)n個(gè)音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值設(shè)置為所述第二能量閾值。

例如，假設(shè)預(yù)設(shè)幀數(shù)n為150幀，則音頻數(shù)據(jù)中的前150幀，即第1幀至第150幀對(duì)應(yīng)的能量閾值均為預(yù)設(shè)的第一能量閾值；同時(shí)，當(dāng)遍歷到第150幀時(shí)，其序號(hào)也為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，因此，獲取第150幀及其之前的與其相鄰的連續(xù)149幀的能量差值，也即第1幀至第150幀的能量差值，計(jì)算這150幀的能量差值的平均值和中值，然后通過加權(quán)計(jì)算得到第二能量閾值，并將第二能量閾值作為第150幀之后的與其相鄰的連續(xù)150幀的音頻幀，也即第151幀至第300幀對(duì)應(yīng)的能量閾值。同理，當(dāng)遍歷到第300幀時(shí)，則根據(jù)第151幀至第300幀的能量差值，計(jì)算出第301幀至第450幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，以此類推。

不同歌曲的能量范圍并不相同，同一首歌曲的不同階段能量范圍也可能有偏差，因此只設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一閾值適應(yīng)性不強(qiáng)，如果閾值偏大，則檢測(cè)出來的節(jié)奏點(diǎn)缺失，如果閾值偏小，則檢測(cè)出來的節(jié)奏點(diǎn)多余。本實(shí)施例提出一種閾值自適應(yīng)的方法，根據(jù)已處理音頻幀的能量差值調(diào)整能量閾值，使得能量閾值與當(dāng)前處理的音頻數(shù)據(jù)更加匹配，避免檢測(cè)出的節(jié)奏點(diǎn)過少或過多，進(jìn)一步提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可適用于各種類型音樂的節(jié)奏檢測(cè)，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，魯棒性強(qiáng)。

實(shí)施例三

請(qǐng)參照?qǐng)D6，本實(shí)施例是對(duì)應(yīng)上述實(shí)施例的一種音樂節(jié)奏檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

第一獲取模塊1，用于獲取音樂的音頻數(shù)據(jù)；

第二獲取模塊2，用于在所述音頻數(shù)據(jù)中依序獲取一音頻幀作為當(dāng)前音頻幀，將當(dāng)前音頻幀與上一音頻幀的頻譜能量和的差值，作為當(dāng)前音頻幀的能量差值并保存所述能量差值；

確定模塊3，用于確定當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值；

第三獲取模塊4，用于獲取獲取當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的兩個(gè)以上連續(xù)的音頻幀的能量差值，得到三個(gè)以上的音頻幀的能量差值；

標(biāo)記模塊5，用于若所述三個(gè)以上的音頻幀的能量差值中存在峰值，且所述峰值大于當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，則將所述峰值對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述確定模塊3包括：

第一設(shè)置單元31，用于若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)小于或等于預(yù)設(shè)幀數(shù)n，則將當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值設(shè)置為預(yù)設(shè)的第一能量閾值；

第一計(jì)算單元32，用于若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，則根據(jù)第一音頻幀組中各音頻幀的能量差值，計(jì)算得到第二能量閾值，所述第一音頻幀組包括當(dāng)前音頻幀及其之前的與其相鄰的連續(xù)n-1個(gè)音頻幀；

第二設(shè)置單元33，用于將當(dāng)前音頻幀之后的與其相鄰的連續(xù)n個(gè)音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值設(shè)置為所述第二能量閾值。

進(jìn)一步地，所述第一計(jì)算單元32包括：

第二計(jì)算單元321，用于若依序獲取的當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的序號(hào)為預(yù)設(shè)幀數(shù)n的自然數(shù)倍，則根據(jù)第一音頻幀組中各音頻幀的能量差值，計(jì)算得到所述能量差值的平均值和中值；

第三計(jì)算單元322，用于根據(jù)所述平均值以及中值，計(jì)算得到第二能量閾值。

進(jìn)一步地，所述第三計(jì)算單元322具體用于根據(jù)公式δ＝α×mean+β×median+γ計(jì)算得到第二能量閾值，其中，mean為所述平均值，median為所述中值，α為對(duì)應(yīng)所述平均值的權(quán)重，β為對(duì)應(yīng)所述中值的權(quán)重，γ為預(yù)設(shè)的常數(shù)。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)記模塊5具體用于當(dāng)獲取的音頻幀的能量差值的數(shù)量為三時(shí)，若所述三個(gè)音頻幀的能量差值滿足dn-2<dn-1且dn-1>dn，同時(shí)dn-1>δn，則將dn-1對(duì)應(yīng)的音頻幀標(biāo)記為節(jié)奏點(diǎn)；其中，δn為當(dāng)前音頻幀對(duì)應(yīng)的能量閾值，dn為當(dāng)前音頻幀的能量差值，dn-1為當(dāng)前音頻幀相鄰前一幀的能量差值，dn-2為當(dāng)前音頻幀相鄰前兩幀的能量差值。

進(jìn)一步地，所述第二獲取模塊2包括：

第一獲取單元21，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的第一個(gè)音頻幀；

第一得到單元22，用于對(duì)第一個(gè)音頻幀進(jìn)行傅里葉變換，得到第一個(gè)音頻幀的頻譜；

第四計(jì)算單元23，用于計(jì)算得到所述第一個(gè)音頻幀的頻譜在預(yù)設(shè)頻段的頻譜能量和；

第二獲取單元24，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的下一個(gè)音頻幀，作為當(dāng)前音頻幀；

第二得到單元25，用于對(duì)當(dāng)前音頻幀進(jìn)行傅里葉變換，得到當(dāng)前音頻幀的頻譜；

第五計(jì)算單元26，用于計(jì)算得到所述當(dāng)前音頻幀的頻譜在預(yù)設(shè)頻段的頻譜能量和；

第三得到單元27，用于將當(dāng)前音頻幀的頻譜能量和減去上一個(gè)音頻幀的頻譜能量和，得到當(dāng)前音頻幀的能量差值，并保存所述能量差值。

進(jìn)一步地，還包括：

繼續(xù)執(zhí)行模塊6，用于繼續(xù)執(zhí)行所述根據(jù)預(yù)設(shè)的幀長(zhǎng)，獲取所述音頻數(shù)據(jù)的下一個(gè)音頻幀，作為當(dāng)前音頻幀的步驟。

進(jìn)一步地，還包括：

控制模塊7，用于根據(jù)所述節(jié)奏點(diǎn)控制外接設(shè)備聯(lián)動(dòng)，或根據(jù)節(jié)奏點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的音頻幀的頻譜能量和展示所述音頻數(shù)據(jù)。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種音樂節(jié)奏檢測(cè)方法及其系統(tǒng)，根據(jù)音頻幀之間的能量差值來檢測(cè)出音頻數(shù)據(jù)中的節(jié)奏點(diǎn)，可實(shí)時(shí)進(jìn)行，具有更高的準(zhǔn)確性；根據(jù)已處理音頻幀的能量差值自適應(yīng)調(diào)整能量閾值，使得能量閾值與當(dāng)前處理的音頻數(shù)據(jù)更加匹配，避免檢測(cè)出的節(jié)奏點(diǎn)過少或過多，進(jìn)一步提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可適用于各種類型音樂的節(jié)奏檢測(cè)，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，魯棒性強(qiáng)；檢測(cè)出節(jié)奏點(diǎn)之后運(yùn)用于外接設(shè)備的控制，如舞臺(tái)燈光的控制，可實(shí)現(xiàn)音樂與燈光智能互動(dòng)的效果；通過展示節(jié)奏點(diǎn)對(duì)應(yīng)的音頻特征，使用戶可直觀看出所述音頻數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的節(jié)奏變化。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。