一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法及其系统，所述方法包括：播放音乐前，采集音乐通道的信号，通过杂波检测算法分析检测所述信号的杂波信号状况，并通过开始瞬间干扰检测算法分析检测所述信号的瞬间干扰状况；通过开始检测算法查询所述杂波检测算法和开始瞬间干扰检测算法的检测结果，并再根据电平值检测单元和信号跳变检测单元判定音乐是否开始播放；在检测到音乐开始播放后，通过结束检测算法判定音乐播放是否结束。本发明专利技术提供的应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法具有计算量小、可靠性高、抗干扰能力强的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法及系统
本专利技术涉及音乐喷泉处理技术域，特别涉及一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法及系统。
技术介绍
音乐喷泉作为一种观赏性较高的艺术水景，在各种旅游景区、大型广场、园林景观等场合受到人们的欢迎，音乐加上喷泉的表现形式带给人们听觉和视觉上十足的动感体验。音乐喷泉是近几年来出现的一种水景与音乐欣赏相结合的产物，它是高科技与自然的完美结合。音乐喷泉能够把水景、音乐融为一体，给人心灵以震撼和随音乐一起澎湃的感觉以及景观观赏、音乐观赏、感染价值。音乐喷泉专用变频器是基于音乐信号的数字喷泉控制设备，可用于控制水泵电机产生变化的喷泉水柱，其最显著的特征是电机运行频率与音乐信号同步变化。变频器的同步处理包括了音乐信号的开始、结束及播放过程三个方面，而开始及结束检测直接决定控制系统的准确性，要求其检测方法具有极高的可靠性。现有技术检测方法的信号源是模拟电路处理音乐后的电平信号，易受到外界的电磁干扰，这些干扰将严重影响开始及结束检测算法的结果。电磁干扰主要包括一直存在的杂波干扰和开始及结束瞬间的干扰，瞬间干扰主要考虑开始瞬间干扰，原因是结束播放操作即使产生了瞬间干扰，音乐电平很快跳变至零，变频器将停止输出，而开始瞬间产生干扰后，变频器可能会提前输出频率，造成水柱与音乐信号不同步。针对这些干扰问题，现有传统解决办法是改进检测电路增强抗干扰能力或采用复杂的滤波算法提高检测方法的准确性。改进检测电路可能会提高硬件成本，甚至无法兼容现有设备。复杂的滤波算法极大地占用控制芯片资源，可能会导致芯片自动复位及音乐开始的检测结果滞后。因此，有必要设计一种简单实用、抗干扰能力强的音乐开始及结束检测方法。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术专利目的在于设计了一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法及其系统，具有计算量小、可靠性高、抗干扰能力强的优点。本专利技术具体的技术方案如下：一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，包括：播放音乐前，采集音乐通道的信号，通过杂波检测算法分析检测所述信号的杂波信号状况，并通过开始瞬间干扰检测算法分析检测所述信号的瞬间干扰状况；通过开始检测算法查询所述杂波检测算法和开始瞬间干扰检测算法的检测结果，并再根据电平值检测单元和信号跳变检测单元判定音乐是否开始播放；在检测到音乐开始播放后，通过结束检测算法判定音乐播放是否结束。具体的，本专利技术所述通过杂波检测算法分析判断所述信号的杂波信号状况，具体包括：分析所述信号的极值和平均值，在固定周期内通过比较前后信号数据的大小获得极值，通过累加信号数据及计数获得平均值，并根据所述信号的极值和平均值检测所述信号的杂波信号状况。具体的，本专利技术所述通过开始瞬间干扰检测算法分析所述信号的瞬间干扰状况，具体包括：分析所述信号的极值及频率，在固定周期内通过比较前后信号数据的大小获得极值，再根据极值出现的时间点计算频率，进而根据所述信号的极值及频率检测判断所述信号的瞬间干扰状态。具体的，本专利技术所述根据电平值检测单元和信号跳变检测单元判定音乐是否开始播放，具体包括：电平值检测单元比较采样信号的数据与阈值，超过阈值则进行计数；信号跳变检测单元记录前后信号数据，并结合时间计算出斜率；进一步通过计数和斜率判定音乐是否开始播放。具体的，本专利技术所述在检测到音乐开始播放后，通过结束检测算法判定音乐是否结束，进一步包括：根据所述电平值检测单元和信号跳变检测单元判定音乐是否结束；或者通过信号数据时间点的差异来判定音乐是否结束。一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测系统，包括：采集模块，用于采集音乐通道的信号；杂波检测模块，用于分析检测所述信号的杂波信号状况；开始瞬间干扰检测模块，用于分析检测所述信号的瞬间干扰状况；音乐开始检测模块，用于查询所述杂波检测模块和开始瞬间干扰检测模块的检测结果，并判定音乐是否开始播放；音乐结束检测模块，用于在检测到音乐开始播放后，判定音乐播放是否结束。具体的，本专利技术所述杂波检测模块具体包括：分析所述信号的极值和平均值，在固定周期内通过比较前后信号数据的大小获得极值，通过累加信号数据及计数获得平均值，并根据所述信号的极值和平均值检测所述信号的杂波信号状况。具体的，本专利技术所述开始瞬间干扰检测模块具体包括：分析所述信号的极值及频率，在固定周期内通过比较前后信号数据的大小获得极值，再根据极值出现的时间点计算频率，进而根据所述信号的极值及频率检测判断所述信号的瞬间干扰状态。具体的，本专利技术所述音乐开始检测模块进一步包括电平值检测单元和信号跳变检测单元；所述电平值检测单元用于比较采样信号的数据与阈值，超过阈值则进行计数；信号跳变检测单元用于记录前后信号数据，并结合时间计算出斜率；所述音乐开始检测模块进一步通过计数和斜率判定音乐是否开始播放。具体的，本专利技术所述系统还包括用于控制音乐喷泉水泵的变频器，所述变频器分别与所述采集模块、杂波检测模块、开始瞬间干扰检测模块、音乐开始检测模块和音乐结束检测模块连接。附图说明以下参照附图对本专利技术实施例作进一步说明，其中：图1是本专利技术应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法的流程图；图2是本专利技术应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法的程序控制图；图3是本专利技术应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法的杂波检测算法流程图；图4是本专利技术应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法的开始瞬间干扰检测算法的流程图；图5是本专利技术应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法的开始检测算法流程图；图6是本专利技术应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法的结束检测算法流程图；图7是本专利技术应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测系统的结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提出了一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，请参阅图2，具体内容如下：(1)在停机状态下，变频器会一直采样音乐通道的信号，所采信号可能是零值或是一直存在的杂波干扰，杂波干扰检测算法起作用，检测信号的杂波干扰状态；(2)在变频器运行且不播放音乐的状态下，变频器依然会采样该信号，杂波干扰检测算法、瞬间干扰检测算法和音乐开始检测算法起作用：杂波检测算法用以检测一直存在的杂波，瞬间干扰检测算法可鉴别开始瞬间的按键点击干扰，开始检测算法用以鉴别音乐的开始；(3)在变频器运行且播放音乐的状态下，一旦变频器已检测到音乐开始，则前面所述三种算法都不起作用，结束检测算法起作用。请参阅图1，本专利技术提出的应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，具体包括如下步骤：步骤S101，播放音乐前，采集音乐通道的信号，通过杂波检测算法分析检测所述信号的杂波信号状况，并通过开始瞬间干扰检测算法分析检测所述信号的瞬间干扰状况。具体的，请参阅图3，所述通过杂波检测算法分析判断所述信号的杂波信号状况，包括：分析所述信号的极值和平均值，从而判断杂波信号状况；杂波报警幅值可设定，在固定周期内通过比较前后信号数据的大小获得极值，通过累加信号数据及计数获得平均值，并根据所述信号的极值和平均值检测所述信号的杂波信号状况。具体的，请参阅图4，所述通过开始瞬间干扰检测算法分析所述信号的瞬间干扰状况，包括：分析所述信号的极值及频率进而判别瞬间干扰状态；在固定周期内通过比较前后信号数据的大小获得极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，其特征在于，包括：播放音乐前，采集音乐通道的信号，通过杂波检测算法分析检测所述信号的杂波信号状况，并通过开始瞬间干扰检测算法分析检测所述信号的瞬间干扰状况；通过开始检测算法查询所述杂波检测算法和开始瞬间干扰检测算法的检测结果，并再根据电平值检测单元和信号跳变检测单元判定音乐是否开始播放；在检测到音乐开始播放后，通过结束检测算法判定音乐播放是否结束。

【技术特征摘要】
1.一种应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，其特征在于，包括：播放音乐前，采集音乐通道的信号，通过杂波检测算法分析检测所述信号的杂波信号状况，并通过开始瞬间干扰检测算法分析检测所述信号的瞬间干扰状况；通过开始检测算法查询所述杂波检测算法和开始瞬间干扰检测算法的检测结果，并再根据电平值检测单元和信号跳变检测单元判定音乐是否开始播放；在检测到音乐开始播放后，通过结束检测算法判定音乐播放是否结束。2.根据权利要求1所述的应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，其特征在于，所述通过杂波检测算法分析判断所述信号的杂波信号状况，具体包括：分析所述信号的极值和平均值，在固定周期内通过比较前后信号数据的大小获得极值，通过累加信号数据及计数获得平均值，并根据所述信号的极值和平均值检测所述信号的杂波信号状况。3.根据权利要求1所述的应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，其特征在于，所述通过开始瞬间干扰检测算法分析所述信号的瞬间干扰状况，具体包括：分析所述信号的极值及频率，在固定周期内通过比较前后信号数据的大小获得极值，再根据极值出现的时间点计算频率，进而根据所述信号的极值及频率检测判断所述信号的瞬间干扰状态。4.根据权利要求1所述的应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，其特征在于，所述根据电平值检测单元和信号跳变检测单元判定音乐是否开始播放，具体包括：电平值检测单元比较采样信号的数据与阈值，超过阈值则进行计数；信号跳变检测单元记录前后信号数据，并结合时间计算出斜率；进一步通过计数和斜率判定音乐是否开始播放。5.根据权利要求1所述的应用于音乐喷泉的音乐开始和结束检测方法，其特征在于，所述在检测到音乐开始播放后，通过结束检测算法判定音乐是否结束，进一步包括：根据所述电平值检测单元和信号跳变检测单元判定音乐是否结束；或者通...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜仲文，任崇明，周海平，
申请(专利权)人：深圳市蓝海华腾技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44