一种制作合成音频数据的方法
【专利摘要】本发明公开了一种制作合成音频数据的方法，所述合成音频由多个不同频率的单频率声音组合而成，所述方法根据单频率声音的变化状况绘制图像数据的对应行，其中，每个单频率声音对应于图像的一行，图像中每一列对应于周期内的一个时间单位的合成音频数据;然后对绘制好的图像数据进行点阵取模，从而将图像数据转化为合成音频数据。本发明的合成音频数据制作方法简单容错性高。
【专利说明】一种制作合成音频数据的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及音频数据制作领域，尤其涉及一种利用画图软件制作合成音频数据的方法。
【背景技术】
[0002]在电子设备中，常常需要使用蜂鸣器或扬声器来播放提示音或者报警音。为了使得音色和音调具有更多的变化，本领域常使用多频合成音频数据作为提示音或报警音。多频合成音频是由多个单频率的声音按一定规则组合而成。例如,一个三频合成音频可以由基频声音(例如1000Hz)、二倍频声音(例如2000Hz)和三倍频声音(例如3000Hz)组合而成，在一个周期内的某些时间段，二倍频声音参量不出现即可实现周期内合成音频的音调音色变化。这里，单频率声音是指以固定频率的周期波形输入蜂鸣器或扬声器发出的声音。
[0003]图1是常用的合成音频播放电路的示意图。合成音频数据以多比特二进制数序列的形式存储在单片机11中，二进制数的每一个比特表示对应频率的单频率声音在周期中的相应位置是否出现。以三频合成音频数据为例，合成音频数据以(110，110，111，111，111，101，101……)这样的形式存储，每个二进制数代表在周期内对应的时刻的音频数据，例如第一个数据110表示在周期开始的第一个时间单位，音频由第一频率的单频率声音和第二频率的单频率声音组成，这时，第三频率的单频率声音不出现。单片机11在需要输出提示音或报警音时，读取多数合成音频数据，从并行数据端口 12输出合成频率，也即并行数据端口 12的每一路根据该时间单位对应的合成音频数据为I或为O输出对应的单独频率的声音波形(例如，1000Hz的正弦波)或不输出任何信号(也即在该时间点合成音频中不包括该频率的声音)。功率放大器13将合成音频数据放大后输出到蜂鸣器14或扩音器14播放提示音或报警音。
[0004]当前制作多频率合成的音频数据文件时，一般都是采用计算的方式，但是，由于数据文件的数据链很长很容易在计算时出现错误，导致制作效率低，难以进行灵活的调整。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种方便的利用画图软件制作合成音频数据的方法，由此可以简化合成音频制作的步骤，避免出错，同时提高制作效率。
[0006]本发明公开了一种制作合成音频数据的方法，所述合成音频由多个不同频率的单频率声音组合而成，其特征在于所述方法包括:
[0007]S1、确定合成音频一个周期内各单频率声音的变化状况；
[0008]S2、根据所述单频率声音的变化状况绘制图像数据的对应行，其中，每个单频率声音对应于图像的一行，图像中每一列对应于周期内的一个时间单位的合成音频数据；
[0009]S3、对绘制好的图像数据进行点阵取模，从而将图像数据转化为合成音频数据。
[0010]优选地，所述多个不同频率的单频率声音包括基频声音和频率为基频整数倍的声
曰?[0011]优选地，所述一个周期内各单频率声音的变化状况为在周期内单频率声音随时间出现或者不出现的情况。
[0012]优选地，所述步骤S2包括:
[0013]S21、根据周期和合成音频数据的频率数量确定图像数据的列数和行数；
[0014]S22、根据在周期内单频率声音随时间出现或者不出现的情况，将对应行的对应像素单元绘制为不同的颜色。
[0015]优选地，所述的步骤S22后还包括步骤S23，将绘好的图像的行进行移动以调整所述合成音频。
[0016]优选地，所述合成音频数据为多比特二进制数序列，二进制数的每一个比特表示对应频率的单频率声音是否出现。
[0017]优选地，所述合成音频数据用于向蜂鸣器或扩音器输出以输出提示音或报警音。
[0018]优选地，对绘制好的图像数据进行点阵取模包括利用点阵取模软件对根据图像数据保存得到的位图文件进行点阵取模。
[0019]本发明利用点阵取模技术将图像数据和音频数据联系起来，使得可以利用画图软件来制作合成音频数据，方法简便不易出错，大大提高了合成音频数据制作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有的合成音频播放电路的示意图；
[0021]图2是本发明第一实施例的制作合成音频数据的方法的流程图；
[0022]图3是本发明第二实施例的制作合成音频数据的方法的流程图；
[0023]图4是根据合成音频每个单频率声音变化情况绘制的图像数据的示意图；
[0024]图5是利用点阵取模软件来读取图4所示图像数据获得划分了图像单元的图像数据的示意图；
[0025]图6是根据图像数据获取的八比特二进制数序列的示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0027]图2是本发明第一实施例的制作合成音频数据的方法的流程图。如图2所示，所述方法包括:
[0028]210、确定合成音频一个周期内各单频率声音的变化状况。
[0029]220、根据所述单频率声音的变化状况绘制图像数据的对应行，其中，每个单频率声音对应于图像的一行，图像中每一列对应于周期内的一个时间单位的合成音频数据。
[0030]230、对绘制好的图像数据进行点阵取模，从而将图像数据转化为合成音频数据。
[0031]其中，所述合成音频由多个不同频率的单频率声音组合而成。所述多个不同频率的单频率声音可以包括基频声音以及频率为基频整数倍的声音。
[0032]如前所述，合成音频数据实际上是多比特二进制数序列，每个二进制数的比特征取决于合成音频中包括的单频率声音的频率数，二进制数的每一位表示周期内对应时间单位内对应的单频率声音是否包括在合成音频中。由此，通过绘制图像数据，利用行来标识周期内的时间变化，用列表示每个二进制数，用无颜色和有颜色(或者黑或白)来表示二进制数每一位为I或为O，可以将图像和多比特二进制数建立联系，并进而将图像数据和音频数据联系起来，通过点阵取模技术可以将表征二进制数序列的图像数据转化为二进制数序列，将其作为合成音频数据存储在单片机或其它存储装置中，利用如图1所示的电路既可以实现合成音频数据的播放。
[0033]本实施例利用点阵取模技术将图像数据和音频数据联系起来，使得可以利用画图软件来制作合成音频数据，方法简便不易出错，大大提高了合成音频数据制作效率。
[0034]图3是本发明第二实施例的制作合成音频数据的方法的流程图。如图3所示，所述方法包括:
[0035]步骤310、确定合成音频一个周期内各单频率声音的变化状况。
[0036]其中，所述一个周期内各单频率声音的变化状况为在周期内单频率声音随时间出现或者不出现的情况，例如，希望得到的合成音频包括1000Hz、2000Hz和3000Hz三个频率的声音组成，其中，2000Hz的声音在整个周期内间隔出现，1000Hz和3000Hz的声音在整个周期内一直出现。获得合成音频中不同声音分量的变化情况即可以对应去绘制相应的图像数据。
[0037]步骤320、根据周期和合成音频数据的频率数量确定图像数据的列数和行数。
[0038]由于图像的每一行对应于一个周期内对应的单频率声音的数据序列，而图像的每一列对应于该时间单位内合成音频数据，因此，图像数据的列数由合成音频数据的时间长度(也可称为周期)决定。图像数据的行数由合成音频数据所包含的频率数量决定。图像的最小单位可以是像素单元也可以是自定义的图像单元，其代表某一单频率声音在周期内的该时间单位是否出现。当图像的最小单位是图像单元时，需要后续的点阵取模以图像单元为最小单位进行取模。
[0039]步骤330、根据在周期内单频率声音随时间出现或者不出现的情况，将对应行的对应像素单元绘制为不同的颜色。
[0040]在本实施例中，利用无颜色和有颜色(或者黑或白)来表示二进制数每一位为I或为O。
[0041]图4是根据合成音频绘制的图像数据的示意图。如图4所示，所述图像包括120列和8行，其代表一个包括120个时间单位、具有8个单频率声音组成部分的合成音频。其中，黑色的像素单元代表对应的单频声音在该时间单位出现，白色的像素单元代表对应的单频声音在该时间单位不出现。图像数据可以利用画图软件来进行绘制。
[0042]在本实施例的一个优选实施方式中，可选地，步骤330后包括步骤330’(图中以虚线框表示)，即，根据需要可以将绘好的图像的行进行移动以调整所述合成音频。例如，可以将图4中第二行的黑色部分前移以改变合成音频的音色和音调。
[0043]步骤340，对绘制好的图像数据进行点阵取模，从而将图像数据转化为合成音频数据。
[0044]具体地，可以将图像数据保存为位图文件，利用点阵取模软件来读取位图文件获得合成音频数据。图5是利用点阵取模软件来读取图4所示图像数据获得划分了图像单元的图像数据的示意图。图6是根据图像数据获取的八比特二进制数序列。该二进制数序列即为所要制作的多频音频合成数据。
[0045]当然，本领域技术人员可以理解，也可以采用点阵取模算法直接对图像数据进行处理以获得多比特二进制数形式的合成音频数据。
[0046]获得合成音频数据后，可将数据文件存储在单片机或独立的存储单元中，利用如图1所示的电路读取并输出合成音频。
[0047]本发明利用点阵取模技术将图像数据和音频数据联系起来，使得可以利用画图软件来制作合成音频数据，方法简便不易出错，大大提高了合成音频数据制作效率。
[0048]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质(如:R0M/RAM、磁碟、光盘等)中。
[0049]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【权利要求】
1.一种制作合成音频数据的方法，所述合成音频由多个不同频率的单频率声音组合而成，其特征在于所述方法包括: 51、确定合成音频一个周期内各单频率声音的变化状况； 52、根据所述单频率声音的变化状况绘制图像数据的对应行，其中，每个单频率声音对应于图像的一行，图像中每一列对应于周期内的一个时间单位的合成音频数据； 53、对绘制好的图像数据进行点阵取模，从而将图像数据转化为合成音频数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个不同频率的单频率声音包括基频声音和频率为基频整数倍的声音。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个周期内各单频率声音的变化状况为在周期内单频率声音随时间出现或者不出现的情况。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括: 521、根据周期和合成音频数据的频率数量确定图像数据的列数和行数； 522、根据在周期内单频率声音随时间出现或者不出现的情况，将对应行的对应像素单元绘制为不同的颜色。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤S22后还包括步骤S23，将绘好的图像的行进行移动 以调整所述合成音频。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成音频数据为多比特二进制数序列，二进制数的每一个比特表示对应频率的单频率声音是否出现。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述合成音频数据用于向蜂鸣器或扬声器输出以输出提不音或报警音。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对绘制好的图像数据进行点阵取模包括利用点阵取模软件对根据图像数据保存得到的位图文件进行点阵取模。
【文档编号】G10L13/02GK103903610SQ201210581147
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】王绥生 申请人:北京谊安医疗系统股份有限公司