艾為電子的該項(xiàng)方案采用峰值處理后得到的數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)設(shè)燈效模式后驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件，從而使不同音量下音樂(lè)都能獲得較好的聲光同步動(dòng)態(tài)燈效。

集微網(wǎng)消息，音頻同步，即單個(gè)或多個(gè)LED或者RGB燈隨著音樂(lè)旋律變化改變燈的亮度、數(shù)量或顏色，從而形成聲音與光的同步互動(dòng)，給人更加直觀的視覺(jué)感受，提升用戶聽(tīng)音樂(lè)的樂(lè)趣。

例如在傳統(tǒng)演播廳的音頻系統(tǒng)中，燈光系統(tǒng)、邁普光彩LED屏幕系統(tǒng)均為各自獨(dú)立控制的系統(tǒng)，各崗位根據(jù)舞臺(tái)節(jié)目的編排來(lái)制作出各自需要的音、光、畫效果，因此，在節(jié)目表演中的效果統(tǒng)一呈現(xiàn)時(shí)，作為舞臺(tái)表演節(jié)目關(guān)鍵節(jié)奏變化的音樂(lè)節(jié)點(diǎn)（如電閃雷鳴、水滴、擊鼓及其他與舞臺(tái)表演配合的視頻特效），往往會(huì)因?yàn)橐?、光、畫效果的分別控制，導(dǎo)致出現(xiàn)其中的一個(gè)或幾個(gè)效果與表演音樂(lè)節(jié)奏點(diǎn)不同步的弊端，那么觀眾就有可能會(huì)看出音、光、畫效果配合的異步，從而影響觀眾對(duì)整個(gè)節(jié)目的完美觀感。

在使用控制器產(chǎn)生音頻同步燈效時(shí)，不同音量下，有些音樂(lè)在PGA增益最大或最小時(shí)，依然無(wú)法將音頻信號(hào)放大至合適范圍，導(dǎo)致整首歌期間，所有燈一直常亮，或者僅有1-2個(gè)燈亮，燈的個(gè)數(shù)整體變化很小，音頻同步燈效的動(dòng)態(tài)效果較差，適用范圍較窄。

針對(duì)這些問(wèn)題，艾為電子在18年2月13日申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種音頻聲光同步燈效動(dòng)態(tài)增強(qiáng)方法與裝置”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01810149781.9），申請(qǐng)人為上海艾為電子技術(shù)股份有限公司。

根據(jù)目前公開(kāi)的專利資料，讓我們一起來(lái)看看這項(xiàng)音頻聲光同步燈效動(dòng)態(tài)增強(qiáng)方法吧。

如上圖為常見(jiàn)的音頻同步控制器的處理流程圖，主要包含以下7個(gè)模塊：

1）前置增益放大器PGA，用于放大輸入的音頻信號(hào)；

2）ADC對(duì)放大后的音頻信號(hào)進(jìn)行采樣；

3）動(dòng)態(tài)增益控制AGC用于動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)PGA的增益系數(shù)；

4）對(duì)兩次顯示間隔之間的ADC采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行均值處理；

5）對(duì)均值處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行峰值處理；

6）根據(jù)配置的燈效模式和峰值處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行燈效處理；

7）根據(jù)燈效驅(qū)動(dòng)LED或RGB燈。

如上圖所示為音頻聲光同步燈效動(dòng)態(tài)增強(qiáng)方法的結(jié)構(gòu)示意圖，該方法可以應(yīng)用于音頻同步控制器中。首先，對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，獲取音頻信號(hào)采樣數(shù)據(jù)，對(duì)音頻設(shè)備產(chǎn)生的音頻信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為后級(jí)設(shè)備可以識(shí)別的信號(hào)。

其次，提取預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)音頻信號(hào)采樣數(shù)據(jù)的最大值、最小值以及平均值，預(yù)設(shè)時(shí)間周期的長(zhǎng)度可以依據(jù)用戶需求自行設(shè)定，例如預(yù)設(shè)時(shí)間周期的長(zhǎng)度可以為8ms，統(tǒng)計(jì)這段時(shí)間內(nèi)得到的音頻信號(hào)采樣數(shù)據(jù)，從中找出這段時(shí)間內(nèi)的最大的音頻信號(hào)采樣數(shù)據(jù)和最小的音頻信號(hào)采樣數(shù)據(jù)，以及這段時(shí)間內(nèi)的音頻信號(hào)采樣數(shù)據(jù)的平均值。

接著計(jì)算最大值和最小值的差值，并且基于這個(gè)差值、平均值以及當(dāng)前使用的PGA增益系數(shù)計(jì)算音頻同步控制器中的均值處理器中均值數(shù)據(jù)的均值增強(qiáng)系數(shù)。根據(jù)均值增強(qiáng)洗漱來(lái)調(diào)整平均值，并且對(duì)其進(jìn)行峰值處理，采用峰值處理后得到的數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)設(shè)燈效模式后驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件，從而實(shí)現(xiàn)音頻聲光同步燈效的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)，從而使不同音量下音樂(lè)都能獲得較好的聲光同步動(dòng)態(tài)燈效。

最后我們?cè)賮?lái)看看該系統(tǒng)的硬件是如何實(shí)現(xiàn)的。

如上圖為音頻聲光同步燈效動(dòng)態(tài)增強(qiáng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括均值處理器100、動(dòng)態(tài)增強(qiáng)器200、峰值處理器300和燈效處理器400。

均值處理器用于對(duì)獲取到的音頻信號(hào)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行均值處理，得到預(yù)設(shè)時(shí)間周期內(nèi)音頻信號(hào)采樣數(shù)據(jù)的最大值、最小值以及平均值。

動(dòng)態(tài)增強(qiáng)器，用于計(jì)算最大值和最小值的差值，基于差值、平均值以及當(dāng)前使用的PGA增益系數(shù)計(jì)算音頻同步控制器中的均值處理器中均值數(shù)據(jù)的均值增強(qiáng)系數(shù)；依據(jù)均值增強(qiáng)系數(shù)調(diào)整平均值。

峰值處理器，用于對(duì)得到的經(jīng)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)器調(diào)整后的平均值進(jìn)行峰值處理。

燈效處理器，用于采用預(yù)設(shè)燈效模式對(duì)峰值處理后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理結(jié)果發(fā)送給驅(qū)動(dòng)電路，以使得驅(qū)動(dòng)電路依據(jù)處理結(jié)果驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件。

以上就是艾為電子的音頻聲光同步燈效動(dòng)態(tài)增強(qiáng)方法與裝置，該方案采用峰值處理后得到的數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)設(shè)燈效模式后驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件。從而使不同音量下音樂(lè)都能獲得較好的聲光同步動(dòng)態(tài)燈效！