一种频谱显示方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种频谱显示方法及装置。其中，该频谱显示方法可以获取每帧音频数据的音高集合；确定所述音高集合中每个音高对应的能量值；将所述每个音高以及所述每个音高对应的能量值绘制在十二平均律螺旋坐标系中。实施本发明专利技术实施例，在音乐播放器播放歌曲的时候，可以实时显示当前演奏的音符、音高等音乐信息，改善用户的使用体验。

A spectrum display method and device

The embodiment of the invention discloses a spectrum display method and device. Among them, the spectral display method can obtain the pitch set of each frame audio data; determine the energy value corresponding to each pitch in the pitch set; draw the energy value corresponding to each pitch and the corresponding pitch in the twelve average law spiral coordinate system. The embodiment of the invention can display the musical notes and music information in real time when the songs are played by the music player, so as to improve the user's experience.

【技术实现步骤摘要】
一种频谱显示方法及装置
本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种频谱显示方法及装置。
技术介绍
目前，音乐的可视化方式通常是绘制频谱的方式，即在音乐播放时可以在传统的水平坐标系上，反映出低频段到高频段上的能量变化。然而，该种可视化方式无论多么绚丽，都只能看出高中低频的各种变化，对于音乐上的信息却完全看不出来，例如，音乐的音符无法呈现，也就使得用户无法了解音乐的信息。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种频谱显示方法及装置，能够显示当前播放音乐的音符集合。本专利技术实施例第一方面提供一种频谱显示方法，包括：获取每帧音频数据的音高集合；确定所述音高集合中每个音高对应的能量值；将所述每个音高以及所述每个音高对应的能量值绘制在十二平均律螺旋坐标系中。本专利技术实施例第二方面提供了另一种频谱显示方法，包括：根据待显示区域确定十二平均律螺旋坐标系的最大半径R；根据音分与旋转弧度之间的第一预设规则以及所述最大半径R，绘制半径逐渐外伸的螺旋线；根据所述音分与所述旋转弧度之间的第二预设规则以及所述最大半径R，绘制直线；根据所述第二预设规则在所述待显示区域的预设位置依次标记十二个音名，获得十二平均律螺旋坐标系，所述十二个音名依次为C,#C,D,#D,E,F,#F,G,#G,A,#A,B。本专利技术实施例第三方面还提供一种频谱显示装置，包括：获取单元，用于获取每帧音频数据的音高集合；第一确定单元，用于确定所述音高集合中每个音高对应的能量值；绘制单元，用于将所述每个音高以及所述每个音高对应的能量值绘制在十二平均律螺旋坐标系中。本专利技术实施例第四方面还提供了另一种频谱显示装置，包括：确定单元，用于根据待显示区域确定十二平均律螺旋坐标系的最大半径R；绘制单元，用于根据音分与旋转弧度之间的第一预设规则以及所述最大半径R，绘制半径逐渐外伸的螺旋线；所述绘制单元，还用于根据所述音分与所述旋转弧度之间的第二预设规则以及所述最大半径R，绘制直线；标记单元，用于根据所述第二预设规则在所述待显示区域的预设位置依次标记十二个音名，获得十二平均律螺旋坐标系，所述十二个音名依次为C,#C,D,#D,E,F,#F,G,#G,A,#A,B。本专利技术实施例中，频谱显示方法可以获取每帧音频数据的音高集合，从而可以在该十二平均律螺旋坐标系中绘制显示这些音高集合及其能量值，进而得到音频数据演奏的音符，从而有助于用户了解当前播放音乐的音乐信息，改善用户使用体验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种十二平均律螺旋坐标系的示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种频谱显示方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种频谱显示的示意图；图4是本专利技术实施例提供的另一种频谱显示方法的流程示意图；图5是本专利技术实施例提供的又一种频谱显示方法的流程示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种频谱显示装置的结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种终端的结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的又一种频谱显示方法的流程示意图；图9是本专利技术实施例提供的另一种频谱显示装置的结构示意图；图10是本专利技术实施例提供的另一种终端的结构示意图。具体实施方式目前，很多音乐可视化的实现都是用频谱信息来绘制的，即只能反映出音乐在低频段到高频段上的变化引发的矢量绘图，但是不管这些矢量绘图多么绚丽，都只能看出音乐在高中低频等各频率部分上的变化，对于音乐上的信息却完全看不出变化来。本专利技术实施例为了解决音乐在播放时可以显示音乐上的信息，例如演奏的音符集合等，提供了一种频谱显示方法及装置，有助于在音乐播放的过程中动态显示音乐上的信息。本专利技术实施例中，所播放音乐演奏的音符可以在十二平均律螺旋坐标系中显示。十二平均律螺旋坐标系是一种类似旋涡的坐标系，请参阅图1，图1是本专利技术实施例提供的一种十二平均律螺旋坐标系的示意图，如图1所示，该十二平均律螺旋坐标系在360度上分为12份，从该坐标系中心音符#A顺时针旋转每转30度对应一个音符，分别为B、C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A，再到#A。例如，从该坐标系中心音符#A顺时针旋转30度对应音符B，其中，旋转多少度是根据每帧音乐数据的音高来确定的，例如，该坐标系中心音符#A的起始位置对应的音高为22，每顺时针旋转0.3度增加一个音分，即音高为23，因此，从该坐标系中心音符#A的起始位置旋转30度到达音符B对应的音高为32。由于该十二平均律螺旋坐标系是顺时针向外延伸半径的，依次对应音乐上的八度，因此，该坐标系中心音符#A的起始位置可记作#A0，从该位置依次将半径往外延伸时该音符#A可分别对应#A0、#A1、#A2、#A3、#A4、#A5、#A6、#A7。因此，终端可以获取每帧音频数据的音高集合，从而可以在该十二平均律螺旋坐标系中显示这些音高集合，进而得到音频数据演奏的音符，从而有助于用户了解当前播放音乐的音乐信息，改善用户使用体验。请参阅图2，图2是本专利技术实施例提供的一种频谱显示方法的流程示意图，如图2所示，该频谱显示方法可以包括以下步骤：S101、终端获取每帧音频数据的音高集合；S102、终端确定所述音高集合中每个音高对应的能量值；S103、终端将所述每个音高以及所述每个音高对应的能量值绘制在十二平均律螺旋坐标系中。本专利技术实施例中，终端获取每帧音频数据的音高集合可以包括：终端根据频率与音高之间的对应关系，确定每帧音频数据中预设频率范围内的各频率对应的音高集合。作为一种可选的实施方式，音乐数据的频率与音高之间的对应关系可以如下公式所示：f＝440×2(p-69)/12其中，f为音频数据的频率，p为pitch，即音高。可见，获取当前播放的音频数据的频率后，即可通过上述公式获得当前播放的音频数据的音高集合。例如，音符A4对应的音高为69，C4对应的音高为60，#A0对应的音高为22.如上公式，频率和音高是一一对应的，因此整个十二平律螺旋坐标系中能够表示的频率范围可以为29.135235～12543.854Hz。一帧音频数据中可能包括各种频率，为了突出某些音高，可以选择音频数据中预设频率范围内的频率对应的音高集合进行显示。本专利技术实施例中，步骤S102终端确定音高集合中每个音高对应的能量值，可以为终端根据音高与能量索引值之间的对应关系，获取所述音高集合中每个音高对应的能量值。由于音频数据在频域上表示的是频率与能量值之间的关系，因此，可以根据音频数据的频率确定频域上对应的能量值的索引值，进而确定能量值。例如，频率与能量值的索引值之间的对应关系可以用如下公式表示：index＝0.5+f×4096.0/22050其中，index即为能量值的索引值，f为音频数据的频率，因此，利用该索引值即可获知能量值，例如FFT[index]，FFT为快速傅里叶变换可以将时域上播放的一帧音频数据转换到频域上表示，由于f到index再到能量值是可以算的，那么在十二平均律螺旋坐标系中，就是把p作为参数，得到p与能量值之间的对应关系，该对应关系如下公式所示：其中，根据能量值的索引值index即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频谱显示方法，其特征在于，所述方法应用于十二平均律螺旋坐标系中，所述方法包括：获取每帧音频数据的音高集合；确定所述音高集合中每个音高对应的能量值；将所述每个音高以及所述每个音高对应的能量值绘制在所述十二平均律螺旋坐标系中。

【技术特征摘要】
1.一种频谱显示方法，其特征在于，所述方法应用于十二平均律螺旋坐标系中，所述方法包括：获取每帧音频数据的音高集合；确定所述音高集合中每个音高对应的能量值；将所述每个音高以及所述每个音高对应的能量值绘制在所述十二平均律螺旋坐标系中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每帧音频数据的音高集合，包括：根据频率与音高之间的对应关系，确定每帧音频数据中预设频率范围内的各频率对应的音高集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述音高集合中每个音高对应的能量值，包括：根据音高与能量索引值之间的对应关系，获取所述音高集合中每个音高对应的能量值。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述每个音高以及所述每个音高对应的能量值绘制在十二平均律螺旋坐标系中，包括：从十二平均律螺旋坐标系的中心音符#A，音高22开始，按顺时针向外延伸半径，每顺时针旋转0.3度为一个音分来确定所述每个音高在所述十二平均律螺旋坐标系中的位置；并将所述每个音高对应的能量值以RGB色彩模式在所述十二平均律螺旋坐标系中所述位置显示。5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述音高集合确定所述音频数据对应的音符集合；根据所述音符集合确定并显示所述音频数据的和弦。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述音符集合确定并显示所述音频数据的和弦，包括：判断预设的和弦定义表中是否存在与所述音频数据的音符集合相匹配的和弦；所述和弦定义表定义了各和弦的音符集合；若存在，根据匹配的和弦显示所述音频数据的和弦。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述匹配的和弦在所述和弦定义表中定义的音符集合与所述音频数据的音符集合相同。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述和弦定义表不存在匹配的和弦，所述方法还包括：确定所述和弦定义表中各和弦定义的音符集合与所述音频数据的音符集合的匹配度；将所述匹配度按照从高到低的顺序，生成和弦顺序表；将所述和弦顺序表中各和弦升高半音；判断升高半音后的和弦顺序表中是否存在与所述音频数据的音符集合相匹配的和弦；若存在，根据匹配的和弦显示所述音频数据的和弦。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当根据所述音频数据的音符集合确定的和弦为多个时，根据所述音频数据的调性从该多个和弦中确定所述音频数据的和弦。10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据每帧音频数据的和弦，确定包括所述每帧音频数据的音乐的和弦集合；根据所述和弦集合以及预设的调性定义表确定并显示所述音乐的调性，所述调性定义表定义了各调性的和弦集合。11.一种频谱显示方法，其特征在于，包括：根据待显示区域确定十二平均律螺旋坐标系的最大半径R；根据音分与旋转弧度之间的第一预设规则以及所述最大半径R，绘制半径逐渐外伸的螺旋线；根据所述音分与所述旋转弧度之间的第二预设规则以及所述最大半径R，绘制直线；根据所述第二预设规则在所述待显示区域的预设位置依次标记十二个音名，获得十二平均律螺旋坐标系，所述十二个音名依次为C,#C,D,#D,E,F,#F,G,#G,A,#A,B。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一预设规则为：a＝(360/1200*c-90)*π/180；其中，a为所述旋转弧度；c为所述音分，所述c大于等于2200且小于等于12000，所述c的步进大于等于1且小于等于10；所述螺旋线上的任一点p(x,y)为：p(x,y)＝(R*c/12000*cos(a),R*c/12000*sin(a))。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二预设规则为：a＝(360/12*c-90)*π/180其中，所述c大于等于0且小于等于1100，所述c的步进为100；所述直线l((0,0),(x,y))为：l((0,0),(x,y))＝((0,0),(r*cos(a),r*sin(a)))；其中，r为从所述显示屏的中心到所述螺旋线的最外侧的长度，具体的，r＝R*1.3*(7+(c/100+16)％12+12*(10-1))/(12*10)。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述十二个音名标记的位置p(x,y)为：p(x,y)＝(1.3*r*cos(a),1.3*r*sin(a))。15.一种频谱显示装置，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯穗豫，
申请(专利权)人：腾讯音乐娱乐深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44