音樂噴泉是一種集美感和音樂于一體的一種現(xiàn)代的生活休閑娛樂設(shè)施，從比較原始的單純噴泉發(fā)展成為現(xiàn)在的音樂噴泉，再到后來的電影噴泉，它走過了一個(gè)不斷發(fā)展的路程，在今天變得更加美觀和新潮。今天給大家說一下一個(gè)音樂噴泉產(chǎn)生的原理。
音樂噴泉是通過千變?nèi)f化的噴泉造型，結(jié)合五顏六色的彩光照明，來反映音樂的內(nèi)涵及音樂的主題，一座好的音樂噴泉，水形的變化應(yīng)該能夠充分地表現(xiàn)樂曲。是在程序控制噴泉的基礎(chǔ)上加入了音樂控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通過對(duì)音頻及MIDI 信號(hào)的識(shí)別，進(jìn)行譯碼和編碼，最終將信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)，使噴泉的造型及燈光的變化與音樂保持同步，從而達(dá)到噴泉水型、燈光及色彩的變化與音樂情緒的完美結(jié)合，使噴泉表演更加生動(dòng)更加富有內(nèi)涵及體現(xiàn)水的藝術(shù)。音樂噴泉：可以根據(jù)音樂的高低起伏變化。用戶可以在編輯界面編寫自己喜愛的音樂程序。播放系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)音樂、水、燈光氣氛統(tǒng)一，播放同步。
簡(jiǎn)單得來說，音樂噴泉的原理：其實(shí)就是將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電頻信號(hào)電頻信號(hào)通過變頻器控制水泵使水泵的壓力隨音樂的節(jié)奏的變化。根據(jù)播放的音樂來控制水柱，達(dá)到與音樂同步的效果，而水柱是由水泵來控制的，而水泵是由三相異步電動(dòng)機(jī)組成的，三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速如果通入工頻電源，轉(zhuǎn)速是不變化的，變頻器是專門針對(duì)電機(jī)調(diào)速的裝置。由變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使水柱發(fā)生變化。改變頻率就改變了電機(jī)的轉(zhuǎn)速，也就改變了水泵的壓力，音樂的不同頻率經(jīng)單片機(jī)處理送到變頻電機(jī)的控制端，使電機(jī)轉(zhuǎn)速隨音樂的音調(diào)，節(jié)奏，和強(qiáng)弱變化，水泵的壓力隨之變化，噴岀的水就有了高低變化，而且是由幾套設(shè)備對(duì)多組噴嘴實(shí)施控制噴泉的形成是水泵。將音樂的節(jié)奏和強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)，此信號(hào)再控制一個(gè)電壓控制器件，電源經(jīng)過這個(gè)電壓控制器件后，輸出電壓也隨音樂的變化而改變，然后控制水泵電機(jī)。
在音樂噴泉中，系統(tǒng)具有先進(jìn)性、開放性、實(shí)用性、安全性等五大特性。自動(dòng)控制技術(shù)是音樂噴泉中比較關(guān)鍵的技術(shù)，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
一、高水平的音樂信號(hào)處理系統(tǒng)
利用中科院自動(dòng)化所在語言識(shí)別方面的國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，研制了音樂信號(hào)32位計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)（M UCS ），將音樂信號(hào)進(jìn)行頻譜分析和延時(shí)處理，提取音樂信號(hào)中適合噴泉控制的有效成分送給主控機(jī)，并能將音樂信號(hào)任意延時(shí)，使噴泉和音樂同步。
二、集中分散式控制系統(tǒng)
本噴泉由主控機(jī)直接控制，主控機(jī)具有如下特征：
1．音樂信號(hào)采集功能，按頻率特征抽取有效成分。
2．對(duì)噴泉設(shè)備進(jìn)行故障診斷，可以對(duì)主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、漏電及驅(qū)動(dòng)柜工作狀態(tài)進(jìn)行診斷。
3．中文菜單式操作系統(tǒng)，使操作者能夠在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)操作，具有音樂噴泉的各種動(dòng)態(tài)造型和花樣變化顯示功能，使操作人員通過計(jì)算機(jī)屏幕就能觀察到噴泉的各種變化，極大地方便了音樂噴泉的配曲和操作人員使用。
4．開放式結(jié)構(gòu)，人機(jī)界面友好，通訊接口及編程技巧對(duì)用戶開放，只需通過鼠標(biāo)的兩個(gè)鍵即可完成音樂噴泉的配曲，這樣就容易使音樂噴泉配曲庫不斷豐富，總給人耳目一新的感覺。
5．對(duì)音樂噴泉的直接控制，直接驅(qū)動(dòng)泵、變頻器或伺服器。
6．搖擺電機(jī)的搖擺速度及方向控制，最大控制量1024或更多。噴泉控制器采用了MUCS系統(tǒng)，能夠與任何音源相接（CD機(jī)、錄音機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)演出等），在保證音樂信號(hào)不失真的情況下，使音樂與噴泉完全同步。
三、安全及可靠性
1．每一路被控制設(shè)備均安裝過電壓、過電流、漏電保護(hù)裝置，一旦發(fā)生故障，能夠自動(dòng)切斷電源，可靠的保護(hù)該路噴泉設(shè)備不受損失，保證人身安全。
2．從工業(yè)控制工程實(shí)踐中總結(jié)出一套獨(dú)特的接地保護(hù)方式，進(jìn)一步提高安全性。
3．驅(qū)動(dòng)器部分大規(guī)模地采用大功率無觸點(diǎn)繼電器，減少了電磁火花干擾，大大減少了主回路的故障，延長(zhǎng)了使用壽命。
作為音樂噴泉，不可能在一天內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間表演，這里因?yàn)椋旱谝缓碾娏看?，第二長(zhǎng)時(shí)間開啟會(huì)使之缺乏新鮮感，尤其在白天無燈光時(shí)，效果欠佳。噴泉作為整個(gè)廣場(chǎng)的一景，除音樂表演外還需考慮作為固定景點(diǎn)時(shí)水型的藝術(shù)效果。固定水型的使用時(shí)間是比較長(zhǎng)的。因此，噴泉水型設(shè)計(jì)與選擇上除考慮表演音樂時(shí)的美感，同時(shí)也考慮作為水景時(shí)的效果，所以控制上的設(shè)置有不同的功能。
1．手動(dòng)控制：在白天或夜間音樂表演間歇時(shí)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)獨(dú)立打開某些水型，形成一組合造型固定不變。節(jié)約用電，平時(shí)比較常用。
2．程序控制：如果您希望有不同的組合造型變化，則可打開程度功能，使水型按設(shè)定的程序變化，出現(xiàn)不同的造型，使人感受不同景色的美妙。
3．實(shí)時(shí)聲控：為目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)公司普遍采用的一種控制方式，它的特點(diǎn)是可響應(yīng)任何音源信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)演奏卡拉OK等，但此種控制方式有一些缺點(diǎn)。 首先，水型動(dòng)作要比音樂滯后，使人感覺噴泉?jiǎng)幼髋c音樂不協(xié)調(diào)。其次，水型的出現(xiàn)組合與出現(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)短，為固定重復(fù)的而且不論任何曲目，所以會(huì)出現(xiàn)表演水型與音樂所表達(dá)的情感不一致。如激昂的樂符，可能出現(xiàn)擺動(dòng)水型，而輕柔旋律時(shí)，又出現(xiàn)高大的水體，使人聽覺感受與視覺感受不一致。第三，樂曲的情感段落與水型變化時(shí)間不符，而且千篇一律。
4．預(yù)編控制方式：是根據(jù)某一首樂曲的情感與意境，人工編制各種水型、動(dòng)作、燈光、水泵的開啟和關(guān)閉，使噴泉的表演與音樂的情感和意境相吻合。此功能在控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)方面有一定的綜合難度。
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