本發(fā)明涉及舞臺控制領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

舞臺美術(shù)是戲劇和其他舞臺表演的一個重要組成部分，包括布景、燈光、化妝、服裝、道具等。燈光是舞美的重要組成部分，專利cn104244529a公開了一種聲音感應(yīng)節(jié)拍燈光系統(tǒng)，當(dāng)控制主機識別出某些道具(鈴、鼓、錘、哨子和響片)所發(fā)出的聲音后，根據(jù)算法加強燈光特效的亮度，或者是采集到特定的語音后，實現(xiàn)預(yù)定好的聲音效果。該專利基于聲音實現(xiàn)了對燈光效果的控制，但是卻不能實現(xiàn)針對不同的舞臺場景氛圍，給予不同的舞臺燈光，即不能實現(xiàn)控制舞臺燈光隨著劇情的發(fā)展進(jìn)行顏色、亮度效果的自適應(yīng)調(diào)整。如舞臺場景正在出演悲情情景劇時需要暗淡冷色光，正在演出激情澎湃的武打劇時需要明亮的暖色光，正在進(jìn)行日常談話時亮度一般的中間色調(diào)光，上述專利cn104244529a及現(xiàn)有技術(shù)均未有對其區(qū)分而給出適合不同氛圍的燈光。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)不能實現(xiàn)針對不同的舞臺場景氛圍，給予不同的舞臺燈光的技術(shù)缺陷，提供了一種基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法和系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的其中一方面，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題，提供了一種基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)，包括：

聲音獲取模塊，用于獲取舞臺場景聲音轉(zhuǎn)換而來的電信號；

信號調(diào)理模塊，用于對聲音獲取模塊獲取的電信號進(jìn)行調(diào)理；

峰值檢波模塊，用于檢測調(diào)理后的電信號的大?。?/p>

方波生成模塊，用于將調(diào)理后的電信號與預(yù)設(shè)的固定幅值的直流信號進(jìn)行比較，得出方波信號；

測頻計模塊，用于統(tǒng)計方波信號的頻率；

控制模塊，用于根據(jù)方波信號的頻率及調(diào)理后的電信號的大小，來調(diào)整舞臺燈光的顏色及亮度。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)中，根據(jù)方波信號的頻率及及調(diào)理后的電信號的大小調(diào)整舞臺燈光的顏色及亮度具體地為：將方波信號的頻率與調(diào)理后的電信號的融合值按大小劃分為預(yù)設(shè)個區(qū)間，每個區(qū)間對應(yīng)一類顏色，根據(jù)融合值的所處的區(qū)間，產(chǎn)生控制指令使得舞臺燈光處于該區(qū)間對應(yīng)的顏色，且舞臺燈光的亮度分別在每個區(qū)間內(nèi)，隨著result增大而增大，隨著result減小而減小；其中，融合值通過下述公式計算所得：

result＝α*rhythm+(1-α)*volume，

式中，result為融合值，α為預(yù)設(shè)的融合系數(shù)，rhythm為方波信號的頻率，volume為調(diào)理后的電信號的大小。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)中，融合值result被兩個閾值第一閾值和第二閾值劃分為三個區(qū)間，

若result小于第一閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)槔渖?/p>

若result大于第二閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)榕?/p>

若result大于第一閾值且小于第二閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)槌渖芭獾钠渌伾?/p>

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)中，信號調(diào)理模塊包括：

放大電路，用于將聲音輸入模塊獲取的電信號放大到預(yù)設(shè)的范圍；

濾波電路，用于濾除聲音輸入模塊獲取的電信號中的噪聲。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)中，峰值檢測模塊包括：

峰值保持電路，用于將調(diào)理后的電信號的大小進(jìn)行峰值保持；

ad轉(zhuǎn)換器，用于采集峰值保持電路保持的峰值，得到的峰值大小。

根據(jù)發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法，包括下述步驟：

聲音獲取步驟：獲取舞臺場景聲音轉(zhuǎn)換而來的電信號；

信號調(diào)理步驟：對聲音獲取步驟獲取的電信號進(jìn)行調(diào)理；

峰值檢波步驟：檢測調(diào)理后的電信號的大?。?/p>

方波生成步驟：將調(diào)理后的電信號與預(yù)設(shè)的固定幅值的直流信號進(jìn)行比較，得出方波信號；

測頻步驟：統(tǒng)計方波信號的頻率；

控制步驟：根據(jù)方波信號的頻率及調(diào)理后的電信號的大小，來調(diào)整舞臺燈光的顏色及亮度。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法中，根據(jù)方波信號的頻率及及調(diào)理后的電信號的大小調(diào)整舞臺燈光的顏色及亮度具體地為：將方波信號的頻率與調(diào)理后的電信號的融合值按大小劃分為預(yù)設(shè)個區(qū)間，每個區(qū)間對應(yīng)一類顏色，根據(jù)融合值的所處的區(qū)間，產(chǎn)生控制指令使得舞臺燈光處于該區(qū)間對應(yīng)的顏色，且舞臺燈光的亮度分別在每個區(qū)間內(nèi)，隨著result增大而增大，隨著result減小而減小；其中，融合值通過下述公式計算所得：

result＝α*rhythm+(1-α)*volume，

式中，result為融合值，α為預(yù)設(shè)的融合系數(shù)，rhythm為方波信號的頻率，volume為調(diào)理后的電信號的大小。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法中，融合值result被兩個閾值第一閾值和第二閾值劃分為三個區(qū)間，

若result小于第一閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)槔渖?/p>

若result大于第二閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)榕?/p>

若result大于第一閾值且小于第二閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)槌渖芭獾钠渌伾?/p>

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法中，信號調(diào)理步驟包括：

放大步驟：將聲音輸入步驟獲取的電信號放大到預(yù)設(shè)的范圍；

濾波步驟：濾除聲音輸入步驟獲取的電信號中的噪聲。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)中，所述峰值檢測模塊包括：

峰值保持步驟：將調(diào)理后的電信號的大小進(jìn)行峰值保持；

ad轉(zhuǎn)換步驟：采集峰值保持電路保持的峰值，得到的峰值大小。

本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法和系統(tǒng)，首先信號調(diào)理模塊對聲音電信號并進(jìn)行放大、濾波調(diào)理，經(jīng)調(diào)理后的信號送方波生成模塊和測頻計模塊出聲音的節(jié)奏特性，并同時送至峰值檢波模塊提取出聲音的響度特征，然后為綜合聲音的兩種特征進(jìn)行準(zhǔn)確決策，采用數(shù)據(jù)融合手段進(jìn)行融合，并將融合結(jié)果交由控制模塊決策并形成控制命令，該命令經(jīng)信號發(fā)送模塊發(fā)出。燈效實現(xiàn)模塊接收后，燈效控制模塊根據(jù)指令對燈的顏色、亮度燈進(jìn)行調(diào)控。本發(fā)明采用場景聲音作為特征信息，既能精準(zhǔn)的反應(yīng)劇情的變化，針對不同的舞臺場景氛圍，給予不同的舞臺燈光，又能降低算法復(fù)雜度，提高運行速度，降低成本。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)一優(yōu)選實施例的電路原理圖；

圖2是本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法一優(yōu)選實施例的流程圖。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式。

在舞臺表演中，聲音是表達(dá)劇情起承轉(zhuǎn)合的一種重要表達(dá)方式，如演員講話聲、歌手演唱聲、背景音樂聲、舞蹈演員的腳步聲等。當(dāng)劇情緊張或高潮時，聲音節(jié)奏會趨于緊密、響度會增大；當(dāng)劇情較為平緩時，聲音節(jié)奏會趨于舒緩、響度減小。總之，不同的畫面、不同的場景都可以通過聲音的節(jié)奏和響度來表達(dá)。本發(fā)明就是通過識別聲音的節(jié)奏和響度特性，實現(xiàn)控制舞臺燈光隨著劇情的發(fā)展進(jìn)行顏色、亮度效果的自適應(yīng)調(diào)整。

如圖1所示，其為本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)一優(yōu)選實施例的電路原理圖。在本實施例的自適應(yīng)燈光控制系統(tǒng)具有聲音獲取模塊1、信號調(diào)理模塊2、峰值檢波模塊3、方波生成模塊4、測頻計模塊5以及控制模塊6，聲音獲取模塊1的輸出端連接信號調(diào)理模塊2的輸入端，信號調(diào)理電路2的輸出端分別連接至峰值檢波模塊3及方波生成模塊4的輸入端，峰值檢波模塊3的輸出端連接至控制模塊6的輸入端，方波生成模塊4的輸出端連接一測頻計模塊5后連接至控制模塊6的輸入端。

聲音獲取模塊1首先獲取舞臺場景聲音轉(zhuǎn)換而來的電信號，其可以為咪頭、音頻線接頭、音頻文件讀取裝置中任意一種，也可以是這幾種的組合。其中，音頻文件讀取裝置為可讀取存儲介質(zhì)(如u盤、tf卡等)內(nèi)存儲的舞臺場景聲音轉(zhuǎn)換來的電信號的讀取裝置。

信號調(diào)理電路2對聲音獲取模塊1獲取的電信號進(jìn)行調(diào)理，濾除噪聲并放大。本實施例中，其包括放大電路21以及濾波電路22。放大電路21連接聲音獲取模塊1，將聲音獲取模塊1獲取的電信號放大到預(yù)設(shè)的合適范圍，與放大電路21連接的濾波電路22將放大后電信號中的噪聲進(jìn)行濾除，其優(yōu)選為低通濾波電路。優(yōu)選的，放大電路21為自適應(yīng)放大電路，其可以自動調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，將電信號放大至預(yù)設(shè)的范圍。

峰值檢波模塊3連接信號調(diào)理模塊2，其具有峰值保持電路31以及ad轉(zhuǎn)換器32，峰值保持電路31與濾波電路22連接，將濾波電路22濾波后的電信號進(jìn)行峰值保持，ad(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器32與峰值保持電路31連接，采集峰值保持電路31保持的峰值的大小，該大小反應(yīng)舞臺場景聲音的響度。

方波生成模塊4連接信號調(diào)理模塊2，將濾波電路22濾波后的電信號預(yù)設(shè)的固定幅值的直流信號進(jìn)行比較，得出方波信號，即濾波后電信號的幅值大于該固定幅值時為高電平，否則為低電平。當(dāng)然，為了在經(jīng)濾波電路22濾波后的電信號達(dá)到方波生成模塊的4時候仍然具有較高信噪比，可以再次進(jìn)行濾波，再次進(jìn)行濾波可以采用具有濾波電路的信號調(diào)理模塊2或者再單獨加入濾波電路，再次濾波后的電信號進(jìn)入方波生成模塊4進(jìn)行處理。

測頻計模塊5，連接方波生成模塊4，統(tǒng)計上述方波信號的頻率，即單位時間內(nèi)方波信號中方波出現(xiàn)的個數(shù)。測頻計模塊5可以通過測頻計實現(xiàn)。該頻率反應(yīng)舞臺場景聲音的快慢節(jié)奏。

控制模塊6，分別連接測頻計模塊5以及峰值檢波模塊3，根據(jù)方波信號的頻率及調(diào)理后的電信號的大小，來調(diào)整舞臺燈光的顏色及亮度。具體的，首先將方波信號的頻率與調(diào)理后的電信號的融合值按大小劃分為預(yù)設(shè)個區(qū)間，每個區(qū)間對應(yīng)一類顏色，然后根據(jù)融合值的所處的區(qū)間，產(chǎn)生控制指令使得舞臺燈光處于該區(qū)間對應(yīng)的顏色，且舞臺燈光的亮度分別在每個區(qū)間內(nèi)，隨著result增大而增大，隨著result減小而減小。其中，融合值通過下述公式計算所得：

result＝α*rhythm+(1-α)*volume

式中，result為融合值，α為預(yù)設(shè)的融合系數(shù)，rhythm為方波信號的頻率，volume為調(diào)理后的電信號的大小。

在本實施例中，融合值result被兩個閾值第一閾值和第二閾值劃分為三個區(qū)間，若result小于第一閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)槔渖蝗魊esult大于第二閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)榕魊esult大于第一閾值且小于第二閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)橹虚g調(diào)的顏色，即除冷色及暖色外的其他顏色。如此就可以針對不同的舞臺場景氛圍，給予不同的舞臺燈光(顏色及亮度)。

控制模塊產(chǎn)生控制燈光的亮度和顏色的指令后，通過與其連接的信號發(fā)送模塊發(fā)送出去，舞臺燈的信號接收模塊接收上述指令，燈效控制模塊執(zhí)行上述指令，對燈的顏色、亮度進(jìn)行調(diào)控。信號發(fā)送模塊和信號接收模塊可以為所有有線和無線協(xié)議的通信模塊，比如rs232/rs485/rs422/spi/iic/藍(lán)牙/zigbee/2.4ghznrf的通信模塊。

參考圖2，圖2是本發(fā)明的基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法一優(yōu)選實施例的流程圖。在本實施例中，一種基于舞臺場景聲音的自適應(yīng)燈光控制方法，包括下述步驟。

聲音獲取步驟，獲取舞臺場景聲音轉(zhuǎn)換而來的電信號。

信號調(diào)理步驟，對聲音獲取步驟獲取的電信號進(jìn)行調(diào)理。該步驟在本實施例中包含放

大步驟以及濾波步驟，將聲音輸入模塊獲取的電信號放大到預(yù)設(shè)的范圍，然后濾除放

大后的電信號中的噪聲。

峰值檢波步驟，檢測調(diào)理后的電信號的大小。該步驟在本實施例中包含峰值保持步驟以及ad轉(zhuǎn)換步驟，峰值保持步驟將調(diào)理后的電信號的大小進(jìn)行峰值保持，ad轉(zhuǎn)換步驟采集峰值保持電路保持的峰值，得到的峰值大小。

方波生成步驟：將調(diào)理后的電信號與預(yù)設(shè)的固定幅值的直流信號進(jìn)行比較，得出方波信號，即濾波后電信號大于該固定幅值時為高電平，否則為低電平。

測頻步驟：統(tǒng)計方波信號的頻率。

控制步驟：根據(jù)方波信號的頻率及調(diào)理后的電信號的大小，來調(diào)整舞臺燈光的顏色及亮度。具體地為：將方波信號的頻率與調(diào)理后的電信號的融合值按大小劃分為預(yù)設(shè)個區(qū)間，每個區(qū)間對應(yīng)一類顏色，根據(jù)融合值的所處的區(qū)間，產(chǎn)生控制指令使得舞臺燈光處于該區(qū)間對應(yīng)的顏色，且舞臺燈光的亮度分別在每個區(qū)間內(nèi)，隨著result增大而增大，隨著result減小而減??；其中，融合值通過下述公式計算所得：

result＝α*rhythm+(1-α)*volume，

式中，result為融合值，α為預(yù)設(shè)的融合系數(shù)，rhythm為方波信號的頻率，volume為調(diào)理后的電信號的大小。

在本實施例中，融合值result被兩個閾值第一閾值和第二閾值劃分為三個區(qū)間，

若result小于第一閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)槔渖?/p>

若result大于第二閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)榕?/p>

若result大于第一閾值且小于第二閾值，則控制模塊產(chǎn)生將燈的顏色變?yōu)橹虚g色調(diào)的顏色，即為除冷色及暖色外的其他顏色。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。