基于ELVIS平台的音乐灯效系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

音乐灯的出现让我们既有了听觉上的享受，更有了精神上的享受。音乐灯效系统作为一种艺术景观在公共广场设计、节假日活动以及家庭装饰中正逐步广泛应用。目前，音乐灯效系统的设计普遍采用传统舞台灯光设计模式，该设计方法存在效率低、周期长、费用高、对设计人员要求高等不足。自从1986年美国国家仪器公司提出虚拟仪器的概念以来，虚拟仪器系统在国内外仪器与自动化测试领域得到了广泛的认同和应用。其中，ELVIS平台是NI公司开发的虚拟仪器技术教学和实验室套件，可实现USB即插即用连接，方便用于各种原型设计，弥补了传统舞台灯光设计模式的缺点，对音乐灯效系统的研究具有相当深远的意义。

2. 国内外研究现状分析

（1）目前国内外市场上有一种音乐彩灯设备,采用555电路可以产生5种不同的循环方式,此电路彩灯的闪烁节奏是依靠其自身的频率大小靠可变电容来调节的,没有稳定的延时系统。（2）在80C51单片机的基础上,应用自适应数据采集算法,有效地实现彩灯的闪烁和音乐同步，这里没有考虑到灯光的闪烁速度及各个花样的变化效果问题。（3）通过对音响设备输出端子提供的音乐信号频率的识别和数据采集，利用嵌入式单片机对数据进行有效处理。（4）德国的OTTOPRZYSTAWIK(奥图.皮士特霍)首先提出了喷泉与音乐相结合的设想,并设计成小型装置应用于酒店及商场,其后则逐渐发展到大型化及多样化。西方工业发达国家己有制造音乐喷泉成套装置的专业工厂,如美国的WALTZING、MIDAS,加拿大的PEM,意大利的NeonALPina,日本的KAWAMURA等公司。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容：通过对选定音乐信号进行音频信号采集，对音乐的旋律和节奏等特征进行识别和处理，并合理利用计算机的软硬件资源以及ELVIS平台集成的仪器，设计相应的接口电路，实现对音乐灯效系统的智能控制，使灯光随音乐旋律和节奏变化，实现视觉和听觉的完美结合。具体要求完成以下设计任务：音频信号的采集和识别；接口电路设计；音频信号采集与处理程序设计；实验验证灯效控制系统。

二、研究计划：第1-3周：准备工作、确定设计方案明确毕业设计的目的、任务和要求。第4周至第15周：通过理论分析、信号预处理、或进行科学实验，系统软硬件的实现、电路和程序设计等；撰写设计说明书包括：引言、设计方案、技术分析、结束语、主要参考文献；附录等内容。第16周：毕业设计答辩。

4. 研究创新点

用ELVIS平台完成音乐灯效系统设计,不仅能使整个设计过程有更清晰,而且可以根据设计者自己的想法创造性的添加更多新的功能，它给声音识别的应用提供了新的思路，利用NIELVIS平台可以弥补传统仪器的不足，搭建和测试各种应用电路。