济南历下区音乐喷泉专业施工，设计施工一体化

2024-04-18 12:00:01 316次浏览

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人类对于水的利用方式千变万化，而喷泉的利用，则满足了人类对于美感的追求，特别是音乐喷泉。首先咱们来说一下音乐喷泉的原理到底是什么。

关于音乐喷泉的定义，我们用四句话来形容，通过千变万化的喷泉造型，再加上五颜六色的采光照明，反映音乐内涵和主题，带给人情感的享受。

所以音乐喷泉的水柱大小以及频次的变化，是对于乐曲的充分反映。

因此音乐喷泉的制作需要有两个系统，一个是程序控制喷泉，一个是音乐控制系统。

步，计算机要对音频以及MIDI信号进行识别，接着进行编码以及译码，后将信号输出到控制系统，这样一来，就能够达到喷泉造型与灯光的变化和音乐保持同步，让喷泉表演富有内涵以及水的艺术感。甚至于人们在观看音乐喷泉表演时，用户还能够在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序，营造一场属于自己心目中的梦幻喷泉。

这里有朋友要问了，你上面的解释也太笼统了，具体是个什么过程呢？

如果我们将目光缩小来看的话，能够看到这么一个过程，音频信号先转化成电频信号，电频信号又通过变频器对水泵进行控制，水泵的压力不一样，喷泉呈现出来的效果也不一样。那么水泵的压力是什么决定的呢？

变频器。变频器能够控制电机的转速，对其频率进行改变从而改变水泵的压力。

所以到这里，咱们应该知道音乐喷泉到底是个什么原理了吧？说白了原理咱们来说一下音乐喷泉到底该怎么制作。

步找曲子。音乐喷泉前期关键的一步，就是你要找到一首好的曲子，然后根据在这个曲子基础之上，再制作音乐喷泉。有了曲子，然后计算机人员会根据3D动画，制作出音乐喷泉的模型。

这里的模型制作可不简单，计算机人员要进行反复调试，并且还要让动画体现音乐情感才行。

在动画制作完毕之后，再通过动画显示的来控制程序，使得变频机、灯光与喷头的运动与乐曲达到同步，并且呈现出来的效果和3D动画基本一致才行。

后一步就是经过长期的调试匹配，上演一场辉煌浪漫的音乐喷泉表演秀。

音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。在此过程中，水流被操控，散射及折射光，然后一个3维的画面就产生了。

音乐喷泉随着音乐变换，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴，是快节奏的城市生活夜间一项颇为浪漫闲适的娱乐项目。

形成特点

音乐表演喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统，计算机通过对音频及MIDI信号的识别，进行译码和编码，终将信号输出到控制系统，使喷泉的造型及灯光的变化与音乐保持同步，从而达到喷泉水型、灯光及色彩的变化与音乐情绪的完美结合，使喷泉表演更加生动更加富有内涵及体现水的艺术。音乐喷泉:可以根据音乐的高低起伏变化。用户可以在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序。播放系统可以实现音乐、水、灯光气氛统一，播放同步。

控制系统

通过程序控制系统和音乐控制系统，对音乐进行编程，使喷泉造型与音乐旋律、灯光同步结合而产生千变万化的水景，反映音乐内涵及主题。音乐喷泉声、光、色、形俱美，如舞台上的表演激起人们沉思雀跃的情绪而得到水美的艺术享受。音乐喷泉主要应用于大型广场、主题公园、人工湖泊、游乐场等表演场所。

软件

利用音乐文件的物理波形，将其分为若干乐段，精度达十毫秒，并且自动识别震撼、思念、抒情、喜悦、激昂、悲哀、欢快、热烈等乐曲的基本情感特征，转换为控制信号，经过同步处理后通过信号输出卡输出到外围具体控制单元，即根据水型组态规则控制潜水泵、电磁阀、水下彩灯和变频器等执行机构，将视觉感受与听觉感受融为一体。

当人们感受各种音响时，会不自觉的把这些听觉感受和其它非听觉器官的感受联系起来，这种现象称为联觉，属于一种异质异构多一同态对应现象。一般情况下，高音区的音符经

常和明亮的视觉感受、积极或快乐的情态感受等联系在一起，低音区的音符经常和昏暗的视觉感受、消沉或哀伤的情态感受等联系在一起;舒缓的节奏容易让人感受到开阔的空间或较为平静的情绪，而急促的节奏则容易让人感到空间狭窄、情绪躁动等等。喷泉曲目的编配就是根据联觉现象来组态各种水型，好比编导一场舞蹈一样，为使演出成功，导演需要考虑舞蹈演员以何种体态动作来表现音乐的情感魅力。

音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。在此过程中，水流被操控，散射及折射光，然后一个3维的画面就产生了。音乐喷泉随着音乐变换，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴，是快节奏的城市生活夜间一项颇为浪漫闲适的娱乐项目。那么，在音乐喷泉中，到底是如何根据声音来控制喷泉的呢？

音乐表演喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统，计算机通过对音频及MIDI信号的识别，进行译码和编码，终将信号输出到控制系统，使喷泉的造型及灯光的变化与音乐保持同步，从而达到喷泉水型、灯光及色彩的变化与音乐情绪的完美结合，使喷泉表演更加生动更加富有内涵及体现水的艺术。音乐喷泉：可以根据音乐的高低起伏变化。用户可以在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序。播放系统可以实现音乐、水、灯光气氛统一，播放同步。

1、音调及其提取方法

音量、音调和音色是反映声音特征的3个主观量，它们共同反映了人耳对声音的感受，其中音调反映的是人耳对声音调子高低的主观感受。虽然音调大小也与声压等其他因素有关，但它主要取决于频率。所以一般频率越高，音调也就越高，反之频率越低则音调越低。

频率决定音调，所以音调的检测主要是基频的检测，即对音调周期的研究。系统采用了传统的自相关基频检测算法，它是一种基于时域分析理论的算法，具有简单、计算量小等优点，还能直接对时域信号采样值求自相关函数。

2、音量信号的处理

音量反映声音信号的幅值，声波振幅的大小决定音量的高低。不同音乐信号的音量各不相同，因此在以音量为信号控制水泵工作时，就会出现高低起伏的水柱。但是如果不处理音量信号，当声波幅值比较大时，水柱就会出现明显的变化；反之，当声波幅值较小时，水柱变化也就不会很明显。

本文的研究针对使用外部声源的喷泉系统，

在音乐信号的特征识别之前，必须先完成模拟音乐信号的收集。 音乐信号采集大师

为了包括音频放大和A / D转换两个过程，河南喷泉公司将在下面分别分析。

音频放大电路的设计

外部音频源信号的幅度通常很弱，因此原始信号必须先放大，然后才能发送到A / D转换器。本文选择LM386芯片来设计音频放大器电路。 LM386是美国国家半导体公司（NS）推出的功率放大器集成电路系列之一。 LM386具有功耗低，工作电压范围宽和外围元件少的特点。在电子设备的音频放大器电路的设计中非常有用。它广泛地使用10个晶体管构成输入级，电压增益和电流驱动级。其中，T1?T6构成一个PNP型复合差分放大器，T5和T6是镜像恒流源，它们充当T3和T4的有源负载，因此输入级具有稳定的增益。电压增益级由连接到公共发射极状态的T7承担，其负载也使用恒定电流源。整个集成放大器的开环增益主要由这一阶段决定。 T8和T9组合成一个PNP管，T10一起形成互补的对称发射极输出电路，以向负载提供足够的电流。 D1和D2提供T8，T9和T10所需的偏置，因此后一级在A和B类状态下偏置。 R5?R7形成内部反馈回路。从图3.2.1可以看出，LM386采用双排8引脚封装结构。其工作电压范围为4?12V，静态电流为4mA，输出功率为660mW，电压增益为46dB，增益带宽为300kHz，谐波失真为0.2。 ％。

采样是指使用较高频率的开关脉冲对模拟信号进行采样，并提取脉冲的到达时间

对应于模拟信号的幅度，从而可以获得一系列幅度变化的离散脉冲。 使用这些

离散脉冲序列会及时替换原始连续信号，也就是说，模拟信号会及时离散。

单芯片计算机必须收集音乐信号，并相应地调整I / O端口的输出，以控制水泵和七彩灯。 主芯片是AT89C51微控制器。 AT89C51微控制器是一款低功耗，高性能51核CMOS 8位微控制器。 该芯片包含一个8K空间的Flash只读存储器，可以重复擦除1000次，并具有256字节的随机存取数据存储器（RAM），32个I / O端口，一个看门狗定时器，三个16位可编程定时器， 具有ISP功能，可以满足设计要求。 简单易用，价格非常低廉。 因此，系统的主控制器采用该方案。