一种基于语音强度和节奏特征的RGB LED驱动技术研究

作     者：徐亚磊 

作者单位：长江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：熊晓东;戚克军

授予年度：2017年

学科分类：0711[理学-系统科学] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主      题：智能照明系统 RGB LED PWM驱动 声光互动 

摘      要：随着科学技术的快速发展和人们生活水平的提高,LED灯的开启、关闭和亮度调节等简单的控制已不再满足人们对照明的需求,他们希望LED灯能具备情景照明和声光互动等功能,但目前市场上的LED智能灯普遍具有照明光色单一和互动性差等缺点。因此本文从智能光控和声光互动的角度出发,提出了一种基于语音强度和节奏特征量控制的智能照明系统。实现的难点主要有:?语音信号频率极低且动态范围大,所以语音的强度和节奏特征量不易提取?将语音信号的强度与LED的色彩空间相对应,使灯体的颜色随语音信号强度的变化而变化?将语音信号的节奏与LED彩环的旋转光速相联系,使彩环的旋转光速随语音信号节奏的变化而变化。针对上述研究难点做了如下工作:?首先利用包络检波和低通滤波技术对语音信号进行处理,然后利用中值滤波的算法,对采样点做平均值处理,准确的找出语音信号的峰值和节奏大小?提出了节奏到彩环转速控制的算法?根据武汉阿拉丁科技有限公司研发的线性分段颜色色带图,将语音信号强度线性的转换到LED的颜色色带空间○4将提取出的语音强度和节奏特征量与无线传输技术、蓝牙音频传输技术和基于微处理器控制的PWM驱动技术相结合,建立语音特征量与LED色彩的动态映射关系。综上所述,本文的研究与工作解决了智能照明系统的几个关键的技术难题,实验结果证明开发的系统实现了以下功能:?通过语音信号强度来控制LED灯体的光色?通过语音信号的节奏来控制LED彩环的旋转光速。满足了声光互动的智能光控需求,实现了LED照明的个性化、人性化和智能化。