專利名稱：一種隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)光燈組的亮度和顏色的控制裝置，特別是一種隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置。
技術背景目前一些數(shù)碼產品，如手機、MP3播放器、CD機等產品，在播放音樂或鈴聲時，為了在視覺上產生一種節(jié)奏效果，通常將音樂的節(jié)奏與LED發(fā)光燈聯(lián)系在一起?，F(xiàn)在主要的一些廠商是將音樂的節(jié)奏與LED發(fā)光燈的開和關聯(lián)系在一起，即隨著音樂或鈴聲節(jié)奏的變化LED發(fā)光燈有節(jié)奏的開和關。這種方案盡管在視覺上產生了一種節(jié)奏的變化，但由于其只有亮暗變化而沒有顏色的變化，致使視覺上的變化比較單調。
實用新型內容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單合理，特別是可使發(fā)光燈的亮、暗以及顏色隨播放的音樂或鈴聲的音量而變化的隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置。
為了解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是一種隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，包括多色發(fā)光燈組及其驅動裝置，所述驅動裝置產生方波信號，以控制多色發(fā)光燈組的發(fā)光狀態(tài)，還包括音量檢測模塊和查找表，所述查找表的每一行均存儲有一組用于調整所述方波信號的占空比的發(fā)光燈控制參數(shù)，所述音量檢測模塊的輸入端輸入音頻信號，并分析獲得音量大小及變化速率，從而產生并自其輸出端輸出查找表索引，所述查找表根據(jù)來自所述音量檢測模塊的查找表索引，輸出對應的發(fā)光燈控制參數(shù)至所述驅動裝置，所述驅動裝置產生并輸出具有一定占空比的方波信號至所述多色發(fā)光燈組，以控制多色發(fā)光燈組的顏色和亮度。
所述音量檢測模塊可以包括音量最大值統(tǒng)計模塊、音量級別確定模塊以及主控模塊，所述音量最大值統(tǒng)計模塊的輸入端輸入音頻信號，所述音量最大值統(tǒng)計模塊在統(tǒng)計比較獲得音量最大值后，從其輸出端輸出所述音量最大值；所述主控模塊輸出音量級別劃分參數(shù)以及時鐘信號；所述音量級別確定模塊通過其輸入端輸入來自主控模塊的音量級別劃分參數(shù)以及來自音量最大值統(tǒng)計模塊的音量最大值，并在識別所述音量最大值所處的音量范圍后，從其輸出端輸出查找表索引。
所述音量最大值統(tǒng)計模塊可以由比較器和存儲器構成，所述比較器的一個輸入端輸入一段時間內的音頻信號，并比較獲得音量最大值，所述存儲器存儲該音量最大值，其輸出端一方面將所述音量最大值作為上段時間的最大值輸出至所述比較器的另一輸入端，另一方面輸出該音量最大值。
所述音量級別確定模塊可以包括逐次比較器、編碼器、比較器、選擇器、寄存器以及減法器，所述逐次比較器的輸入端分別輸入來自最大值統(tǒng)計模塊的當前時間音量最大值以及來自主控模塊的音量級別劃分參數(shù)，用于判別當前時間音量最大值所在音量范圍，其輸出端連接編碼器的輸入端，從而通過編碼器產生對應于該音樂范圍的新的索引值；所述比較器的輸入端分別輸入新的索引值以及當前索引值，其輸出端輸出選擇器的控制信號；所述選擇器的一個輸入端輸入新的索引值，其另一個輸入端連接所述減法器的輸出端，其選擇結果輸出至寄存器內；所述寄存器輸出查找表索引；所述減法器輸入查找表索引，并減1后將其結果輸出至所述選擇器的另一個輸入端。
所述主控模塊可以包括計數(shù)器、寄存器文件，所述計數(shù)器用于產生并輸出時鐘信號，所述寄存器文件輸入所述時鐘信號以及來自總線的系統(tǒng)設置參數(shù)，其輸出端輸出級別劃分參數(shù)。
所述多色發(fā)光燈組可以采用紅、綠、藍三種顏色的LED發(fā)光燈組，其驅動裝置采用三組分別用于控制紅、綠、藍三色的LED發(fā)光燈組的脈寬調制信號發(fā)生器。
在上述技術方案中，本實用新型通過建立查找表，使其中存儲的發(fā)光燈控制參數(shù)與多色發(fā)光燈組的亮度和顏色相對應，并且發(fā)光燈控制參數(shù)可以使多色發(fā)光燈組驅動裝置產生具有一定占空比的方波信號，該方波信號可以調節(jié)多色發(fā)光燈組中各種顏色的發(fā)光燈的發(fā)光時間，這樣，通過音量檢測模塊檢測音樂的音量，從而來確定查找表的索引值，輸出不同的發(fā)光燈控制參數(shù)，使發(fā)光燈組的平均亮度以及色彩組合的效果不同，實現(xiàn)了根據(jù)音樂的音量來調整發(fā)光燈組的亮度和顏色的目的。因此，相對現(xiàn)有技術，本實用新型具有結構簡單、易于實施，并且其可控制發(fā)光燈組獲得色彩豐富、變化多樣、異彩紛呈的可視效果等特點。


附圖1為音頻信號的特性曲線圖；附圖2為本實用新型的結構原理方框圖；附圖3為本實用新型的第一種較佳實施例的電路原理方框圖；附圖4為圖3電路原理圖.
具體實施方式
下面將結合說明書附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
首先，有必要介紹一些相關的背景技術。
圖1所示為音頻信號的特性曲線圖。聲波的音量的大小如圖所示，根據(jù)聲波的特性，人耳聽到的音量是聲波上下振動的幅度，連接正方向振動的各最高點得到聲波的包絡線。包絡線基本反應音量的起伏變化。當包絡線的斜率大的時候，就表示樂曲的一個節(jié)奏。
多色發(fā)光燈組的亮度控制。發(fā)光燈，如發(fā)光二極管(LED)的狀態(tài)一般只有兩種打開或者關閉。打開時發(fā)光燈發(fā)光，而關閉的時候就熄滅。設想具有一定占空比的方波信號控制一個發(fā)光燈，發(fā)光燈的狀態(tài)將會是亮滅交替，即在方波信號的高電平時發(fā)光，低電平時熄滅。
如果方波信號的周期T很短的話，那么人眼將感覺不到發(fā)光燈的亮滅變化，取而代之的將是每個發(fā)光周期內的平均亮度，即點亮時間和熄滅時間加權后的一個平均亮度，這樣通過改變方波信號的占空比(信號高的時間所占的比例)，就可以控制發(fā)光燈的亮度變化。方波信號占空比的分辨率越高，能夠調節(jié)的亮度變化也會越細致。
多色發(fā)光燈組的顏色控制。大家都知道，不同顏色組合在一起時可以獲得多種顏色效果。因而，可以控制多色發(fā)光燈組中不同顏色的發(fā)光燈的發(fā)光和熄滅，來得到顏色的組合。而根據(jù)光學色彩的三元色原理，通過控制RGB各種顏色的不同強度的組合，就可以實現(xiàn)不同的色彩效果。如(0，0，0)是黑色，(255，255，255)白色等等。因此，可以使用三個紅綠藍的發(fā)光燈組合得到各種色彩效果。
基于上述原理，本實用新型提供一種隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，參考圖2，由音量檢測模塊、查找表、多色發(fā)光燈組驅動裝置以及多色發(fā)光燈組構成。
所述驅動裝置產生方波信號，以控制多色發(fā)光燈組的發(fā)光狀態(tài)。
所述查找表的每一行均存儲有一組發(fā)光燈控制參數(shù)。可以由RAM、ROM或寄存器組構成。所述發(fā)光燈控制參數(shù)用于調整所述方波信號的占空比。
所述音量檢測模塊用于輸入音頻信號，并分析獲得音量大小及變化速率，從而產生查找表索引，所述查找表根據(jù)輸入的查找表索引，輸出對應的發(fā)光燈控制參數(shù)至所述驅動裝置，以使所述驅動裝置產生具有一定占空比的方波信號，控制多色發(fā)光燈組的顏色和亮度。
下而給出本實用新型的一種具體實施例。
如圖3所示，所述音量檢測模塊由音量最大值統(tǒng)計模塊、音量級別確定模塊以及主控模塊構成，其中，所述音量最大值統(tǒng)計模塊用于輸入音頻信號，并統(tǒng)計比較獲得音量最大值。
所述主控模塊用于輸出音量級別劃分參數(shù)以及時鐘信號。
所述音量級別確定模塊輸入所述音量級別劃分參數(shù)以及音量最大值，從而識別所述音量最大值所處的音量范圍，以產生查找表索引。
所述多色發(fā)光燈組采用紅、綠、藍三種顏色的LED發(fā)光燈組，其驅動裝置采用三組分別用于控制紅、綠、藍三色的LED發(fā)光燈組的脈寬調制信號發(fā)生器。
參考圖4所述最大值統(tǒng)計模塊由比較器和存儲器構成，所述比較器用于輸入一段時間內的音頻信號，并比較獲得音量最大值，所述存儲器用于存儲該音量最大值，并一方面作為上段時間的最大值返回給所述比較器，另一方面輸出該音量最大值。
所述音量級別確定模塊包括逐次比較器、編碼器、比較器、選擇器、寄存器以及減法器，所述逐次比較器輸入來自最大值統(tǒng)計模塊的當前時間音量最大值以及來自主控模塊的音量級別劃分參數(shù)，用于判別當前時間音量最大值所在音量范圍，其輸出端連接編碼器的輸入端，從而通過編碼器產生對應于該音樂范圍的新的索引值；所述比較器的輸入端分別輸入新的索引值以及當前索引值，其輸出端產生選擇器的控制信號；所述選擇器的一個輸入端輸入新的索引值，其另一個輸入端連接所述減法器的輸出端，其選擇結果輸出至寄存器內；所述寄存器用于輸出查找表索引
所述減法器用于輸入查找表索引，并減1后將其結果輸出至所述選擇器的另一個輸入端。
所述主控模塊包括計數(shù)器、寄存器文件(Register File)，所述計數(shù)器用于產生時鐘信號，所述寄存器文件輸入所述時鐘信號以及來自總線的系統(tǒng)設置參數(shù)，其輸出端輸出級別劃分參數(shù)。
本實施例的具體工作流程是首先，系統(tǒng)初始化。所述初始化的過程包括系統(tǒng)硬件的初始化過程。還包括建立查找表(Look-Up-Table，LUT)，所述查找表的每一行均存儲有一組發(fā)光燈控制參數(shù)，所述發(fā)光燈控制參數(shù)與多色發(fā)光燈組顯示的顏色和亮度相對應。也包括將音量在整個音量范圍內劃分為若干個范圍，每一個范圍對應一個查找表的索引。
然后通過音量檢測模塊采集音量。并統(tǒng)計一段時間內的音量的最大值，并將這個音量最大值保存。
進一步的，通過所述音量級別確定模塊的逐次比較器判斷所述音量最大值處于所述音量范圍的哪一個范圍，從而通過編碼器確定所述音量最大值所處的音量范圍對應的索引。接著通過比較器判斷所獲得的索引是否大于當前的查找表索引，如果是，則取所獲得的索引為新的當前查找表索引值；否則通過減法器將當前索引值減1后所得值取為新的當前查找表索引值。
查找表根據(jù)所獲得的新的當前查找表索引值，輸出對應的發(fā)光燈控制參數(shù)，多色發(fā)光燈組的驅動裝置，即本實施例中的三組分別控制紅、綠、藍三色發(fā)光燈組的脈寬調制信號發(fā)生器，根據(jù)輸入的發(fā)光燈控制參數(shù)，產生一組具有一定占空比的脈寬調制信號，從而完成對LED燈的發(fā)光時間的控制。
本實施例在使用時，紅、綠、藍三色LED燈組當音量在音量范圍內向上跳變時，LED燈組的顏色和亮度將對應跳變，而當音量向下跳變時，LED燈組將逐次改變其顏色和亮度。
從上述分析可以看出，本實用新型實質是利用方波信號的占空比的變化，調節(jié)多色發(fā)光燈組的明、暗以及發(fā)光持續(xù)時間，可以獲得不同的亮度和顏色的原理，而通過采集音頻信號的音量值，來選擇對應的占空比調節(jié)參數(shù)，即發(fā)光燈控制參數(shù)，從而使多色發(fā)光燈組的亮度和顏色可以根據(jù)音量的大小而變化，因此，所獲得的發(fā)光燈組的顯示效果相對現(xiàn)有技術，色彩更加豐富，可變性更強，顯示效果更好。
以上為本實用新型的一種具體實施例，實際應用中，本實用新型的電路結構可以作出相應調整。基于無法窮盡所有可能的方案之理由，凡依本實用新型技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本實用新型技術方案的范圍時，均屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，包括多色發(fā)光燈組及其驅動裝置，所述驅動裝置產生方波信號，以控制多色發(fā)光燈組的發(fā)光狀態(tài)，其特征在于還包括音量檢測模塊和查找表，所述查找表的每一行均存儲有一組用于調整所述方波信號的占空比的發(fā)光燈控制參數(shù)，所述音量檢測模塊的輸入端輸入音頻信號，并分析獲得音量大小及變化速率，從而產生并自其輸出端輸出查找表索引，所述查找表根據(jù)來自所述音量檢測模塊的查找表索引，輸出對應的發(fā)光燈控制參數(shù)至所述驅動裝置，所述驅動裝置產生并輸出具有一定占空比的方波信號至所述多色發(fā)光燈組，以控制多色發(fā)光燈組的顏色和亮度。
2.如權利要求1所述隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，其特征在于所述音量檢測模塊包括音量最大值統(tǒng)計模塊、音量級別確定模塊以及主控模塊，所述音量最大值統(tǒng)計模塊的輸入端輸入音頻信號，所述音量最大值統(tǒng)計模塊在統(tǒng)計比較獲得音量最大值后，從其輸出端輸出所述音量最大值；所述主控模塊輸出音量級別劃分參數(shù)以及時鐘信號；所述音量級別確定模塊通過其輸入端輸入來自主控模塊的音量級別劃分參數(shù)以及來自音量最大值統(tǒng)計模塊的音量最大值，并在識別所述音量最大值所處的音量范圍后，從其輸出端輸出查找表索引。
3.如權利要求2所述隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，其特征在于所述音量最大值統(tǒng)計模塊由比較器和存儲器構成，所述比較器的一個輸入端輸入一段時間內的音頻信號，并比較獲得音量最大值，所述存儲器存儲該音量最大值，其輸出端一方面將所述音量最大值作為上段時間的最大值輸出至所述比較器的另一輸入端，另一方面輸出該音量最大值。
4.如權利要求2或3所述隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，其特征在于所述音量級別確定模塊包括逐次比較器、編碼器、比較器、選擇器、寄存器以及減法器，所述逐次比較器的輸入端分別輸入來自最大值統(tǒng)計模塊的當前時間音量最大值以及來自主控模塊的音量級別劃分參數(shù)，用于判別當前時間音量最大值所在音量范圍，其輸出端連接編碼器的輸入端，從而通過編碼器產生對應于該音樂范圍的新的索引值；所述比較器的輸入端分別輸入新的索引值以及當前索引值，其輸出端輸出選擇器的控制信號；所述選擇器的一個輸入端輸入新的索引值，其另一個輸入端連接所述減法器的輸出端，其選擇結果輸出至寄存器內；所述寄存器輸出查找表索引；所述減法器輸入查找表索引，并減1后將其結果輸出至所述選擇器的另一個輸入端。
5.如權利要求4所述隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，其特征在于所述主控模塊包括計數(shù)器、寄存器文件，所述計數(shù)器用于產生并輸出時鐘信號，所述寄存器文件輸入所述時鐘信號以及來自總線的系統(tǒng)設置參數(shù)，其輸出端輸出級別劃分參數(shù)。
6.如權利要求5所述隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，其特征在于所述多色發(fā)光燈組采用紅、綠、藍三種顏色的LED發(fā)光燈組，其驅動裝置采用三組分別用于控制紅、綠、藍三色的LED發(fā)光燈組的脈寬調制信號發(fā)生器。
專利摘要本實用新型公開了一種可使發(fā)光燈的亮、暗以及顏色隨播放的音樂或鈴聲的音量而變化的隨音樂變化的發(fā)光燈組裝置，包括多色發(fā)光燈組及其驅動裝置、音量檢測模塊、查找表，查找表的每一行均存儲有一組用于調整所述方波信號的占空比的發(fā)光燈控制參數(shù)，音量檢測模塊的輸入端輸入音頻信號，并分析獲得音量大小及變化速率，從而產生并自其輸出端輸出查找表索引，查找表根據(jù)來自所述音量檢測模塊的查找表索引，輸出對應的發(fā)光燈控制參數(shù)至驅動裝置，驅動裝置產生并輸出具有一定占空比的方波信號至多色發(fā)光燈組，以控制多色發(fā)光燈組的顏色和亮度。相對現(xiàn)有技術，本實用新型具有結構簡單、易于實施，顯示色彩豐富、變化多樣、異彩紛呈。
文檔編號H05B41/36GK2812489SQ200420121818
公開日2006年8月30日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權日2004年12月24日
發(fā)明者崔松濤, 周政軍, 王軍 申請人:北京中星微電子有限公司