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广场喷泉控制系统中音乐信号和波形文件的了解

编辑:山东馨赫园林景观工程有限公司时间:2020-08-30

  上文所述某广场喷泉控制系统中,声音主要包括音高、音量、音色等要素。而旋律和声、节奏则是构成音乐的三要素,它们表现了音乐的内容和涵义。旋律、和声均没法脱离节奏而单独存在,而节奏可以单独的表现音乐情感,通常所讲的节拍就是音乐中周期性呈现的节奏序列。节奏是按照节拍规定的强弱形式进行正常运动的,因此节拍相当显明地表现了音乐情感,它在音乐信号分析和控制代码生成的过程中有着相当重要的作用,目前广场喷泉水型的控制主要是解决如何与音乐的节奏相互配合的问题。

  音乐文件的Wave格式是 Microsoft公司开发的一种音频文件格式,符合RIFF( resource interchange file format)文件规范,支持多类音频位数与采样频率以及声道。这种格式对采集的音频信息的真实性能优良,便于实时控制和处理,目前计算机内配置的声卡,基本全支持这种格式的音频采集,可以对采集的音频信息进行多种处理,如:加快(减慢)播放速度、波形显示、左右声道分离、音频复制与剪切等。

  计算机对Wave格式音乐文件的播放有多种方式,例如直接利用 Windows下的 Tmediaplayer多媒体组件播放。但要完成音乐文件的播放与实时输出控制, Tmediaplayer组件便无法实现。这里给出了一种内存缓冲区放音的方法,应用了 Windows的AP音频播放函数来实现音频数据播放与控制信号输出的同步。这先需要在了解Wave文件结构的基础上,调用有关Wave文件的播放函数。

  从相关资料看出,音乐喷泉系统中的Wave文件包含3个部分,一是RIFF/WAVE文件标识段;二是“fm”块,包含着描述该音频数据格式的信息;三是“data"块,包含每个数字波形数据,采用“左声道数据→右声道数据”交替的方式进行存储,数据采用PCM编码方式。

  应用内存缓冲区放音的方法实时处理和播放Wave格式音乐文件,同步输出控制代码,这样可以保持音乐播放与广场喷泉动作协调一致,达到了良好的控制效果。