济南历城区音乐喷泉设计服务，优化空气环境

2024-04-19 09:00:01 471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。

音乐喷泉施工过程中需要注意的事项：1、现场的水泥、主要供水管道等半成品及原材料须放置于有盖仓库内，并加以支垫，防止雨淋、暴晒及受潮。

2、做好各种设施的保护工作，需合理安排施工工序，避免或减少工序进行之间造成的设施损伤和污染。凡下道工序对上道工序产品造成损伤或污染的，需事先制定好设施保护措施，并严格执行。一旦发生各设施的损伤或污染，应及时采取有效措施处理，保证施工进度和确保工程质量达到合格等级。

3、对各设施采取护、包、盖、封等措施，即视不同情况，分别对各设施进行栏杆隔离保护，用塑料布、纸包裹、斑马布覆盖，或对已完工部位进行局部封闭的办法。

4、合理安排音乐喷泉的施工顺序，避免工序间的损伤和污染，凡下道工序对上道工序会产生损伤和污染的，必须先采取有效的保护措施，否则不允许进入下道工序施工。

5、严禁践踏埋件或将其作为施工受力构件。施工现场为多工种交叉流水施工，必须合理安排好工序，做到施工现场的科学管理，文明施工。同时工地需做好宣传教育，使全体员工重视成品保护工作，严格执行各设施保护措施。

6、在基层班组设成品保护员，负责各设施的保护工作，发现问题及时上报并果断处理，并定期对职工进行成品保护教育。

7、为确保工程质量美观，使业主满意，在施工过程中采取划分施工区来完成，专门组织专职人员值班巡察，进行成品保护工作。凡需进入保护区域者，需经项目负责人的书面批准。否则不得放行。设施保护专职值班人员按项目质量保证计划中规定的成品保护职责、制度办法，做好保护范围内所有成品检查保护工作。

8、防盗措施：加强保安措施，建立健全有关的保卫制度，做好产品的保管工作，防止产品被破坏、盗窃，贵重设备应有专人巡查、看管。

为做好各种设施的保护工作，需合理安排施工工序，避免或减少工序进行之间造成的设施损伤和污染。凡下道工序对上道工序产品造成损伤或污染的，需事先制定好设施保护措施，并严格执行。一旦发生各设施的损伤或污染，应及时采取有效措施处理，保证施工进度和确保工程质量达到合格等级。

喷泉是一种将水经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。现在的喷泉一般为完全依靠喷泉设备的人工造景喷泉。主要就是通过变频器的控制实现节奏韵律，音乐喷泉中水形变化丰富，配合灯光给人真实直观的美感。音乐喷泉中的各种摇摆能让人感受到喷泉的柔性美。径向摇摆的产生是由于水面下设摇摆机构，使水景优美动人，赏心悦目，给人神奇的感觉，是时代高科技发展的表现。

摇摆喷泉的位置和运动速度的变化是产生摇摆水型潇洒风彩的重要因素。喷泉摇摆机构的位置传感器应当是防水的不接触定位装置。经常采用由磁铁感应的霍尔传感器、光纤引导的光电传感器或磁铁吸引的旋转位置编码器等。例如对于采用位置编码器的喷泉摇摆机构的定位装置包括：装在摇摆电机轴上的位置编码器、高速计数器、控制计算机以及通信接口等。由于摇摆机构的连杆一般会有较大的间隙，为了达到定位只能使摇摆机构从一个方向到达定位点，才能保证其重复精度。因此，摇摆机构需要停车时，每次都必须从一个方向到达定位点。

摇摆机构的定位精度受运动力矩与阻力矩的影响。运动力矩决定于电动机的电源电压和停车前的运动速度等，而阻力矩则由摇摆机构的摩擦力、水流的速度、周围的风力等合成。可见，这些都是不能事先确定的因素。所以，为了达到定位的目的，我们必须每次改变其控制参数。对于采用电动机能耗制动来定位的控制参数一般有两个，直流制动电流的大小和启动制动时间。对计算机控制较为方便的方式是采用改变制动时间。

在控制系统中，电动机制动时间可用检测到位点的偏差来进行修正。根据摇摆机构定位偏差值的统计数据，经过数学模型的计算，后确定制动时间。

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。