一种智能音乐控制播放装置、方法与流程

本发明涉及音乐播放技术领域，特别是一种智能音乐控制播放装置、方法。

背景技术：

智能家居正走进人们日常生活，人们不再只满足简单机械式音乐播放感受，追求更加智能和互动的音乐感官体验。当前主要的智能音乐播放控制措施是语音识别控制，语音识别控制代替了传统的按键控制方式，依靠说话人声音控制音乐播放启停、播放什么音乐等，丰富了人们的音乐体验。但语音识别控制不能做到像音乐指挥家一样控制一首曲目的演奏，如节奏快慢、音调高低、曲目演奏的开始/结束等。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种智能音乐控制播放装置、方法，根据人们手势变化控制音乐播放的开启/停止、音调高低、节奏快慢、音量大小、曲目更换及曲目音乐风格切换等，满足人们多样化的音乐体验。

为了实现上述目的，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种智能音乐控制播放装置，其特征在于，包括：

毫米波雷达，其发射电磁波，所述电磁波遇到人手时，被所述人手反射产生电磁波回波，所述毫米波雷达接收所述电磁波回波，从而探测到所述人手的手势并生成与人手势变化对应的控制信号；

音乐播放控制器，其接收所述控制信号，并将所述控制信号与音乐播放控制相互关联，从而生成与所述人手势变化对应的音乐控制信号；以及

音乐播放器，其接收所述音乐控制信号，并根据所述音乐控制信号播放音乐。

优选的，所述毫米波雷达包括：

天线，其包括发射天线和接收天线；

射频模块，其包括射频发射通道和射频接收通道，所述射频发射通道与所述发射天线连接，构成所述电磁波的传输路径，所述射频接收通道与所述接收天线连接，构成所述电磁波回波的传播路径；以及

信号处理模块，其生成并发送射频信号配置指令，所述指令用于控制所述射频模块产生不同波形的发射射频电信号；

其中，所述射频发射通道将所述发射射频电信号传输到所述发射天线，

所述发射天线将所述发射射频电信号转化为所述电磁波并将所述电磁波辐射至空间内进行传播，

所述接收天线接收所述电磁波回波，将所述电磁波回波转化为射频回波电信号，并将所述射频回波电信号传输至所述射频接收通道，

所述射频模块对所述射频回波电信号进行混频处理后转换为中频信号，

所述信号处理模块对所述中频信号进行数据采集，并将采集到的所述数据进行处理从而获取所述人手势变化的特征信息，所述信号处理模块将所述特征信息转换为所述控制信号。

优选的，所述音乐播放控制器包括：

控制信号识别模块，其接收并识别所述与人手势变化对应的控制信号；

控制信号与音乐关联模块，其接收并将所述控制信号与音乐播放控制相关联，从而生成所述音乐控制信号；以及

音乐控制信号输出模块，其输出所述音乐控制信号。

优选的，所述电磁波和所述电磁波回波为线性调频信号、单频连续波信号、线性调频脉冲串中的一者。

优选的，所述音乐控制信号控制：音乐播放的开启/停止、音调高低调节、节奏快慢调节、音量大小调节、曲目更换、曲目音乐风格切换中的至少一者。

为了实现上述目的，本发明采用的第二个技术方案是：提供一种智能音乐控制播放方法，其特征在于，包括；

探测人手势变化步骤，采用毫米波雷达发射电磁波，所述电磁波遇到人手时被所述人手反射产生电磁波回波，所述毫米波雷达接收所述电磁波回波，从而探测到所述人手的手势并生成与人手势变化对应的控制信号；

音乐播放控制关联步骤，采用音乐播放控制器将所述控制信号与音乐播放控制相互关联，并生成与所述人手势变化对应的音乐控制信号；以及

音乐播放步骤，采用音乐播放器根据所述音乐控制信号播放音乐。

优选的，所述探测人手势变化步骤包括：

发射电磁波，所述毫米波雷达中的信号处理模块生成并发送射频信号配置指令至所述毫米波雷达中的射频模块中的射频发射通道，所述射频发射通道产生并发送不同波形的发射射频电信号至所述毫米波雷达中的天线中的发射天线，所述发射天线将所述发射射频电信号转化为所述电磁波并将所述电磁波辐射至空间内进行传播；

接收电磁波回波，所述天线中的接收天线接收所述电磁波回波，并将所述电磁波回波转化为射频回波电信号；以及

生成控制信号，所述射频模块中的射频接收通道接收并混频处理所述射频回波电信号，进而将所述射频回波信号转换为中频信号，所述中频信号传输至所述信号处理模块并由所述信号处理模块进行数据采集，所述信号处理模块将采集到的所述数据进行处理从而获取所述人手势变化的特征信息，并将所述特征信息转换为所述控制信号。

优选的，所述音乐播放控制关联步骤包括：

控制信号识别，音乐播放控制器中的控制信号识别模块接收并识别所述与人手势变化对应的控制信号；

控制信号与音乐关联，音乐播放控制器中的控制信号与音乐关联模块接收所述控制信号，进而将所述控制信号与音乐播放控制相关联，从而生成所述音乐控制信号；以及

音乐控制信号输出，音乐播放控制器中的音乐控制信号输出模块输出所述音乐控制信号。

优选的，所述电磁波和所述电磁波回波为线性调频信号、单频连续波信号、线性调频脉冲串中的一者。

优选的，所述音乐控制信号控制：音乐播放的开启/停止、音调高低调节、节奏快慢调节、音量大小调节、曲目更换、曲目音乐风格切换中的至少一者。

本发明的有益效果是：本发明的应用使得人们可以根据自己的手势变化控制音乐的播放，体验音乐指挥家的感觉，满足人们多样化的音乐体验。

附图说明

图1是本发明一种智能音乐控制播放装置的结构示意图；

图2是本发明中毫米波雷达的结构示意图；

图3是本发明中音乐播放控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1所示是一种智能音乐控制播放装置的结构。该智能音乐控制播放装置包括毫米波雷达、音乐播放控制器、音乐播放器。

图2所示为本发明中的毫米波雷达，此毫米波雷达用于探测人的手势变化并生成相应的控制信号，其主要包括信号处理模块、射频模块及天线。

信号处理模块通过发出射频信号配置指令控制射频模块产生不同波形的发射射频电信号。信号处理模块还对射频模块输出的中频信号进行数据采集。此信号处理模块对采集的数据进行处理从而获取人手势变化的特征信息，这些特征信息经过转换后生成与人手势变化对应的控制信号，然后信号处理模块将此控制信号传输至音乐播放控制器。

射频模块包括射频发射通道和射频接收通道。射频发射通道接收信号处理模块发出的射频信号配置指令，并产生相应的发射射频电信号，此发射射频电信号通过由射频发射通道和发射天线连接构成的电磁波传输路径传输至发射天线；射频接收通道接收由射频接收通道和接收天线连接构成的电磁回波的传播路径传输的射频回波电信号，并对此射频回波电信号进行混频处理，从而转换为中频信号，该中频信号经过射频接收通道传输至信号处理模块。

天线包括发射天线和接收天线。发射天线接收射频模块传入的发射射频电信号并将其转化为电磁波，发射天线将此电磁波辐射至空间中，辐射电磁波在空间中传播。此电磁波遇到人手时，被人手反射生成电磁波回波。电磁波回波中含有人手的手势变化的特征信息。接收天线接收电磁波回波并将其转化为射频回波电信号。此射频回波电信号被传输至射频模块中的射频接收通道。

毫米波雷达工作过程如下：

信号处理模块按照一定时间基准向射频发射通道发出射频信号配置指令，从而控制射频模块中的射频发射通道生成发射射频电信号并将其传输至发射天线。

发射天线将该发射射频电信号转化成电磁波发射到空中，此电磁波遇到人手时，被人手反射生成电磁波回波，接收天线接收包含人手手势变化特征信息的电磁波回波，将此电磁波转化为射频回波电信号。

射频回波电信号传输至射频模块中的射频接收通道，射频接收通道对该射频回波电信号进行混频处理，并将其转换为中频信号。

信号处理模块接收来自射频接收通道的中频信号并对此中频信号进行数据采集。采集的数据经过信号处理模块处理后生成与人手势变化对应的控制信号，此控制信号随着人手势的变化而相应变化。信号处理模块将此控制信号传输给音乐播放控制器。

在毫米波雷达工作的过程中，发射天线发射的电磁波和接收天线接收的电磁波回波均可以采用线性调频信号、单频连续波信号、线性调频脉冲串，但不局限于上述三种信号。射频模块产生的发射射频信号、射频回波电信号和信号处理模块处理方法可以是多种形式的，有利于手势探测的波形和方法都可以应用到本发明中。信号处理模块处理方法用于提取手势变化，如人模拟指挥家进行手势摆动时，毫米波雷达能够感知这一规律性运动，产生周期性控制信号；当人模拟指挥家进行音乐开始和结束动作时，毫米波雷达能够感知到这一特定运动信号。总之，毫米波雷达能够感知人体手势运动快慢，手势位置高低起伏，并且这是一个连续的观测过程，对手势的观测时间间隔是毫秒级，也就是一秒可以进行大于100次观测。毫米波雷达将与连续的手势变化相应的控制信号输出给音乐播放控制器。

音乐播放控制器(见图3)主要包括控制信号识别模块、控制信号与音乐关联模块及音乐输出模块。其中，

控制信号识别模块用于接收并识别与特定手势对应的控制信号，如控制音乐开始和结束的手势信号，也用于识别连续的音乐控制手势信号，如音乐指挥过程中的周期性动作。当人的手势变化时，相应的控制信号发生变化。

控制信号与音乐关联模块用于接收控制信号识别模块识别的手势控制信号，并将不同的手势与不同的音乐控制动作相互对应。这些动作包括控制音乐播放的开启/停止、音调高低调节、节奏快慢调节、音量大小调节、曲目更换及曲目音乐风格切换等。从而使得手势变化与音乐播放控制相关联，然后生成受到手势变化控制的音乐控制信号。本发明不限于某种具体的关联方法，如可以在胸前水平快速度划过“一”表示播放下一曲，也可以是在胸前手势画出一个“l”，也可以是画一个“α”。控制音乐节奏手势，如双手在胸前打节拍，如四分拍、八分拍；也可以是一只手在胸前打节拍；也可以是手里拿着指挥棒在胸前打节拍。手势的快慢控制音乐播放节拍快慢，手势高低控制音调高低。

总之，将一般音乐经常表现的手势动作与音乐播放的控制相互关联，建立一种对应的关系。

音乐输出模块将与手势动作对应的音乐控制信号输出给音乐播放器。

音乐播放器，按照该音乐控制信号播放音乐。

本发明的应用，使得人们可以根据自己的手势变化控制音乐的播放，体验音乐指挥家的感觉，满足人们多样化的音乐体验。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。