基于音频FFT的色彩音乐系统的研究与设计.pdf

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1、工程硕±学位论义基于音频ＦＦＴ的色彩音乐系绕的研究与设计赵瑞瑞哈尔滨理王大学２０１７年３月３国内图书分类号：ＴＮ９１２．工程硕±学位论文基于音频ＦＦＴ的色彩音乐系统的研究与设计硕±研究生：赵瑞瑞导师：张宏申请学位级别：工程硕±工程领域：计算机技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：２０１７年３月授予学位单位：哈尔滨理工大学哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑巫声明：此处所提交的硕±学旬论文《驻于音频ＦＦＴ的色彩音乐系

2、；，；」统的佛究与巧计》，足本人巧巧师指巧下在哈尔滨埋大学攻读倾±学位朋问独立进行妍究工作所取巧的成巧，论。掘本人所知文中除ｅ注明部分外不包含他人已化表或撰写过的研究成义。对本文研巧；１；作做出巧献的个人和集体，？１均ｄ化文。。１刚确方式注明本产明的法萍结巧将完全由本人承化：：作者签扣衫畔畔１１蝴…年＾巧／Ｍ］哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书？：《巧ｊ肯频ＦＦＴ的色彩宵乐系统的研究设计》系本人化哈尔滨理：Ｋ大吁攻巧倾±学位朋问化哥师指巧Ｆ完成的硕±学位论文。本论文

3、的研究成义山哈。；Ｉ：人学所有尔滨现，本论文的妍究内择不巧化他中位的名义发滚本人亢全ｒ解哈尔滨理Ｔ乂学关于保巧、使用学位论文的规化，Ｗ思学校保巧巧向钉关部ｎ捉交讫文和化子版本，允化论文被巧阅和借阅。本人授权哈尔滨理Ｘ乂巧＇Ｉｊｊｌａ采用獻印、缩印或其他巧制乎段保巧论文，可公化论义的全部或部分内軒。本学位论文姑于保裤，么年解密片巧用授权可。□。不保密０／（巧化从ｈｗ应方巧内打＾）化者签名：朵娜碑ＩＩ朋：２＾＞，１年３巧ＩＩ导师签名：ｍ亂／７月；＾Ｕ

4、ClassifiedIndex：TN912.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchandDesignofColorMusicSystemBasedonAudioFFTCandidate：ZhaoRuiruiSupervisor：ZhangHongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ComputerAppliedTechnologyDateofOralExaminat

5、ion：March,2017University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学工程硕士学位论文基于音频FFT的色彩音乐系统的研究与设计摘要听音乐作为日常生活中一种较为轻松的娱乐方式十分受人们的青睐，而音乐播放器也俨然已经是社会上不可或缺的消费品。因此音乐播放器的发展也逐渐成熟。为满足不同的消费者的要求出现了多种多样，形色各异的音乐播放器。根据对市场进行的调研得出结论，作为音乐播放器的主要消费人群年轻人们更偏爱样式新颖，运用灵活同时音质好的播

6、放器。但是其产品功能往往过于单一、不利于后续扩展，因此设计出一款具有色彩搭配的多功能、扩展性强的新播放系统是一个发展方向。近年来，市场上出现了各种具有灯光色彩显示的音乐播放器，不过并未完全实现实时匹配。播放中的音乐和灯光颜色的变化缺少一定的关联，音乐难以与色彩完全对应。需要一种能将音乐与色彩完美对应的色彩音乐系统来填补这片空白领域。本论文基于音频FFT(FastFourierTransform)设计了一种色彩音乐系统，实现了结合音乐播放，色彩匹配以及RGB(RedGreenBlue)混光功能于一身的综

7、合系统装置。本文介绍了一种新颖的实现色彩音乐完全匹配的实验平台。从音调的本质出发，通过音程关系分析音调之间的关系进而延伸到色彩之间的关系。对现在市场上得到的色彩音乐的关系进行改善和优化，具体化到找到某个音调的某个音阶所对应的色彩。其中应用了数学理论使该研究更合理和可靠。首先研究了硬件电路各功能模块及其接口技术，然后对播放的音乐进行采集，对采集到的音频信号进行FFT频谱分析处理，对数据进行相关处理得到与之匹配的色彩，最后利用PWM(PulseWidthModulation)驱动RGB-LED(RedGr

8、eenBlue-LightEmittingDiode)混光技术完成音乐播放系统。完成了一个对输入的音频信号分析后得到对应色彩并实现混光效果的音乐播放系统。该系统不仅可以促进音乐播放的发展，而且对舞台灯光，音乐疗法等领域也具有利用价值。本论文基本完成了基于音频FFT的色彩音乐系统的研究与设计工作。论文研究基本满足了预期的设计要求。结论论证了该课题性能独特，在可用性和扩展性上有一定的推广价值。关键词FFT；频谱分析；色彩音乐；RGB-LED-I-哈尔滨理工大