專利名稱：一種輸出植物音頻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輸出植物音頻的方法。

背景技術(shù)：
電腦顯示器伴有輻射與電磁波，長期使用對健康必然會產(chǎn)生不良影響，如傷害人們的眼睛，誘發(fā)一些眼病，如青光眼等；二是電腦微波對身體的危害。電腦的低能量的X射線和低頻電磁輻射，容易引起人們中樞神經(jīng)失調(diào)。對女性來講還易發(fā)生生殖機(jī)能及胚胎發(fā)育異常。三是電腦散發(fā)的氣體危害呼吸系統(tǒng)。這些氣體不僅有毒，而且可能造成某些人呼吸困難。對于那些哮喘病和過敏癥患者來說，情況就更為嚴(yán)重了。另外，較長時間待在氣體濃度較高的地方，還會導(dǎo)致肺部發(fā)生病變。植物對于環(huán)境的影響有其特有的功效比如吸收二氧化碳，制造氧氣，使封閉的空間空氣清新。同時，綠色植物還可以吸收毒物，殺滅病菌，并且可以幫工作人員調(diào)節(jié)緊張的工作情緒，聲音對植物的影響。特定的頻段的聲音會影響植物的生長。能刺激植物生長的最佳頻率和波段，與植物的自發(fā)聲發(fā)生諧振，匹配吸收，增加植物的光合作用和綜合吸收能力，促進(jìn)其科學(xué)生長發(fā)育。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種輸出植物音頻的方法及系統(tǒng)，旨在利用生成植物音頻方式促使植物生長，對用戶周圍環(huán)境進(jìn)行改善。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種輸出植物音頻的方法，包括 獲取WAVE格式音頻文件； 利用快速傅里葉變換FFT算法對所述獲取的WAVE格式音頻文件進(jìn)行時域到頻域的轉(zhuǎn)換處理； 利用過濾器對所述轉(zhuǎn)換到頻域的WAVE格式音頻文件中的音頻段進(jìn)行過濾； 利用反傅里葉變換算法對所述過濾后的WAVE格式音頻文件進(jìn)行頻域到時域的轉(zhuǎn)換處理； 輸出所述利用反傅里葉變法算法轉(zhuǎn)換后的WAVE格式音頻文件。
所述FFT算法步驟具體為將一個N點(diǎn)離散傅里葉變換DFT分解為兩個N/2點(diǎn)的DFT，再經(jīng)過逐次分解最終分解為2點(diǎn)的DFT，實(shí)現(xiàn)FFT運(yùn)算。
所述方法還包括預(yù)先存儲生成植物音頻的WAVE格式音頻文件。
所述方法還包括預(yù)先設(shè)置過濾器中所需過濾的音頻段。
實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果 以用戶周圍環(huán)境的電子設(shè)備存儲音頻源頭，通過對于發(fā)出的音頻的處理，來讓這些音頻對電子設(shè)備周圍環(huán)境中的植物的影響，從而促進(jìn)植物的生長和發(fā)育，讓植物來對整個環(huán)境狀況進(jìn)行優(yōu)化和改善，從而達(dá)到一個環(huán)境均衡的效果。



為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的8點(diǎn)DFT的處理方法流程圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的8點(diǎn)FFT蝶形運(yùn)算流程圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的FFT信號流程圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例。
本發(fā)明實(shí)施例主要是用戶環(huán)境周圍中的電子設(shè)備獲取WAVE格式音頻文件；利用快速傅里葉變換FFT算法對所述獲取的WAVE格式音頻文件進(jìn)行時域到頻域的轉(zhuǎn)換處理；利用過濾器對所述轉(zhuǎn)換到頻域的WAVE格式音頻文件中的音頻段進(jìn)行過濾；利用反傅里葉變換算法對所述過濾后的WAVE格式音頻文件進(jìn)行頻域到時域的轉(zhuǎn)換處理；輸出所述利用反傅里葉變法算法轉(zhuǎn)換后的WAVE格式音頻文件。通過這種處理方式能夠?qū)⑤敵龅囊纛l早晨對植物生長的影響，從而改善周圍環(huán)境。
本發(fā)明實(shí)施例通過以一個軟件的形式，預(yù)先在電子設(shè)備里存儲WAVE格式音頻文件等，在實(shí)施該方法時在電子設(shè)備里面獲取音頻源，然后通過對音頻源的分析和處理，通過一個自適應(yīng)的算法，對于不同頻段的聲音源進(jìn)行分析，利用FFT算法對音頻進(jìn)行時域到頻域的變化，再對音頻的頻域進(jìn)行處理。使得去掉所不需要的音頻段，都得到所需要的特定的音頻段，再進(jìn)行播放，從而對植物影響進(jìn)而達(dá)到環(huán)境優(yōu)化的效果。
音頻處理的最大的環(huán)節(jié)在于時域到頻域的變換DFT，在DFT變換中所采用的快速傅立葉變換FFT算法，F(xiàn)FT算法是離散傅立葉變換(DFT)的一種快速算法，可以通過精簡計(jì)算量來實(shí)現(xiàn)DFT的整個變換過程。
FFT算法的基本思想可以將一個長度為N的序列的離散傅里葉變換逐次分解為較短的離散傅里葉變換來計(jì)算，這些短序列的DFT可重新組合成原序列的DFT，而總的運(yùn)算次數(shù)卻比直接的DFT算少得多，從而達(dá)到提高速度的目的。
FFT的基本思想在于，利用WNnk的一些固有的特性，將原有的N點(diǎn)序列分解成兩個或更多的較短序列，就可以減小DFT的運(yùn)算量。
系數(shù)WNnk主要有以下性質(zhì) 性質(zhì)1WNnk的周期性 性質(zhì)2WNnk的共扼對稱性 性質(zhì)3WNnk的可約性 利用WNnk的周期性，共軛對稱性和可約性，使DFT運(yùn)算中的有些項(xiàng)可以合并，可以將長序列的DFT分解為短序列的DFT?？焖俑盗⑷~變換算法正是基于這樣的基本思路而發(fā)展起來的，它的基本算法可以分為兩大類即按時間抽取法(decimation-in-time，DTT)和按頻率抽選法(decimation-in-frequency，DIF)。FFT算法主要采用按時間抽取來實(shí)現(xiàn)。
如果序列x(n)的長度N＝2用，其中m是整數(shù)(如果不滿足此條件，可以人為地增補(bǔ)零值點(diǎn)來達(dá)到要求)，則通過分解，其最小DFT運(yùn)算單元是2點(diǎn)。通常將FFI，運(yùn)算中最小DFT運(yùn)算單元稱為基(radix)，每一部分解是按輸入序列在時域上的次序是屬于偶數(shù)還是奇數(shù)來抽取的，因而把這種算法稱為基-2按時間抽取FFT算法。
首先將輸入序列x(n)按。為奇偶分解成兩個子序列 e(r)＝x(2r) f(r)＝x(2r+1) 則N點(diǎn)DFT可以寫成 由WNnk的可壓縮性和可擴(kuò)展性，有則上式變成 其中 其中E(k)和F(k)都是N/2點(diǎn)DFT的結(jié)果，E(k)僅包括原序列中偶數(shù)點(diǎn)序列，而F(k)則僅包括它的奇數(shù)點(diǎn)序列。
利用WNnk的周期性得 由于所以有 可見，一個N點(diǎn)序列x(n)的DFT可以從兩個點(diǎn)序列的DFT求出，c式表示了前半部分k＝0到

的X(k)組成方式，而d式則表示了后半部分由

到N的X(k)的組成方式。以此類推，E(k)和F(k)可以繼續(xù)分解下去，這種按時間抽取算法是在輸入序列分成越來越小的子序列上執(zhí)行DFF運(yùn)算，最后在合成N點(diǎn)DFT。
如圖1中說明的8點(diǎn)DFT的處理方法，首先將輸入序列x(n)劃分成偶數(shù)部分和奇數(shù)部分，偶數(shù)部分為x(0)，x(2)，x(4)，x(6)；奇數(shù)部分為x(1)，x(3)，x(5)，x(7)。從而計(jì)算4點(diǎn)DFT的E(k)和F(k)，再利用式將E(k)和F(k)合成X(k)。
這樣，一個8點(diǎn)的DFT就可以分解為2個四點(diǎn)的DFT，如圖1所示。按照這個方法，可以將每個4點(diǎn)DFT分解成兩個2點(diǎn)的DFF，就可以得到如圖2所示的8點(diǎn)FFT蝶形運(yùn)算流程圖。
由此可見，一個N點(diǎn)DFT分解為兩個N/2點(diǎn)的DFT，從而實(shí)現(xiàn)了運(yùn)算量的減少，再經(jīng)過逐次分解最終分解為2點(diǎn)的DFT，實(shí)現(xiàn)了FFT運(yùn)算。
運(yùn)算過程可以用信號流程圖表示如圖3所示，由于此流程圖象蝴蝶，因而稱為蝶形運(yùn)算結(jié)構(gòu)，或簡稱蝶形運(yùn)算。蝶形運(yùn)算是FFT的基本運(yùn)算單元，WNnk稱為旋轉(zhuǎn)因子。
通過傅里葉變換之后，得到了從時域轉(zhuǎn)換到頻域的音頻文件。那么可以方便的對音頻文件的特定頻率段進(jìn)行操作?？梢允褂眠^濾器進(jìn)行音頻段的過濾，去掉不需要的頻率段，留下對植物生長有著積極幫助的特定頻段的聲音文件。
但是僅僅經(jīng)過傅里葉變換和過濾后的文件并不能在媒體播放器中進(jìn)行立即的播放，而是要進(jìn)行一個反傅里葉變換，使得音頻文件重新變換到時域中去，然后在對時域中的音頻文件進(jìn)行播放。
通過傅里葉變換之后，得到了從時域轉(zhuǎn)換到頻域的音頻文件。那么可以方便的對音頻文件的特定頻率段進(jìn)行操作。我們可以使用過濾器進(jìn)行音頻段的過濾，去掉不需要的頻率段，留下對植物生長有著積極幫助的特定頻段的聲音文件。
但是僅僅經(jīng)過傅里葉變換和過濾后的文件并不能在媒體播放器中進(jìn)行立即的播放，而是要進(jìn)行一個反傅里葉變換，使得音頻文件重新變換到時域中去，然后在對時域中的音頻文件進(jìn)行播放。
綜上，實(shí)施本發(fā)明，以用戶周圍環(huán)境的電子設(shè)備存儲音頻源頭，通過對于發(fā)出的音頻的處理，來讓這些音頻對電子設(shè)備周圍環(huán)境中的植物的影響，從而促進(jìn)植物的生長和發(fā)育，讓植物來對整個環(huán)境狀況進(jìn)行優(yōu)化和改善，從而達(dá)到一個環(huán)境均衡的效果。
通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的硬件平臺的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以全部通過硬件來實(shí)施?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案對背景技術(shù)做出貢獻(xiàn)的全部或者部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。
以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種輸出植物音頻的方法，其特征在于，包括
獲取WAVE格式音頻文件；
利用快速傅里葉變換FFT算法對所述獲取的WAVE格式音頻文件進(jìn)行時域到頻域的轉(zhuǎn)換處理；
利用過濾器對所述轉(zhuǎn)換到頻域的WAVE格式音頻文件中的音頻段進(jìn)行過濾；
利用反傅里葉變換算法對所述過濾后的WAVE格式音頻文件進(jìn)行頻域到時域的轉(zhuǎn)換處理；
輸出所述利用反傅里葉變法算法轉(zhuǎn)換后的WAVE格式音頻文件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述FFT算法步驟具體為
將一個N點(diǎn)離散傅里葉變換DFT分解為兩個N/2點(diǎn)的DFT，再經(jīng)過逐次分解最終分解為2點(diǎn)的DFT，實(shí)現(xiàn)FFT運(yùn)算。
3.如權(quán)利1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括
預(yù)先存儲生成植物音頻的WAVE格式音頻文件。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括
預(yù)先設(shè)置過濾器中所需過濾的音頻段。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種輸出植物音頻的方法，包括獲取WAVE格式音頻文件；利用快速傅里葉變換FFT算法對所述獲取的WAVE格式音頻文件進(jìn)行時域到頻域的轉(zhuǎn)換處理；利用過濾器對所述轉(zhuǎn)換到頻域的WAVE格式音頻文件中的音頻段進(jìn)行過濾；利用反傅里葉變換算法對所述過濾后的WAVE格式音頻文件進(jìn)行頻域到時域的轉(zhuǎn)換處理；輸出所述利用反傅里葉變法算法轉(zhuǎn)換后的WAVE格式音頻文件。實(shí)施本發(fā)明，以用戶周圍環(huán)境的電子設(shè)備存儲音頻源頭，通過對于發(fā)出的音頻的處理，來讓這些音頻對電子設(shè)備周圍環(huán)境中的植物的影響，從而促進(jìn)植物的生長和發(fā)育，讓植物來對整個環(huán)境狀況進(jìn)行優(yōu)化和改善。
文檔編號A01G7/06GK101776987SQ201010118119
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者羅笑南, 張文博 申請人:中山大學(xué), 廣州中大電訊科技有限公司