音乐喷泉的电脑控制原理

音乐喷泉主要用于建造公园、广场等休闲场所，以营造气氛为目的。而目前的发展趋势是喷泉将随着音乐变化改变其形态和色彩，并呈现出丰富多彩的花型变化，通过视觉和听觉共同感受到音乐丰富的内涵。由于每支乐曲所表达的情感不同，喷泉的花型也将随着音乐的节拍作相应的变化。人们对我国古典园林以静水、流水为主的水景形式和西方固定喷水形式已感到单调平淡。一方面诛求新奇多变和快节奏，另一方面则追求回归大自然，寻求天然野趣和轻松静谧。 
 

　　音乐喷泉的电脑控制原理 
　　（一）高水平的音乐信号处理系统利用中科院自动化所在语言识别方面的国际领先技术，研制了音乐信号32位计算机处理系统（MUCS），将音乐信号进行频谱分析和延时处理，提取音乐信号中适合喷泉控制的有效成分送给主控机，并能将音乐信号任意延时，使喷泉和音乐同步。 
　　（二）集中分散式控制系统本喷泉由主控机直接控制，主控机具有如下特征： 
　　2.1音乐信号采集功能，按频率特征抽取有效成分。 
　　2.2对喷泉设备进行故障诊断，可以对主机运行状态、漏电及驱动柜工作状态进行诊断。 
　　2.3中文菜单式操作系统，使操作者能够在短时间内学会操作，具有音乐喷泉的各种动态造型和花样变化显示功能，使操作人员通过计算机屏幕就能观察到喷泉的各种变化，极大地方便了音乐喷泉的配曲和操作人员使用。 
　　2.4开放式结构，人机界面友好，通讯接口及编程技巧对用户开放，只需通过鼠标的两个键即可完成音乐喷泉的配曲，这样就容易使音乐喷泉配曲库不断丰富，总给人耳目一新的感觉。 
　　2.5对音乐喷泉的直接控制，直接驱动泵、变频器或伺服器。 
　　2.6摇摆电机的摇摆速度及方向控制，最大控制量1024或更多。 
　　喷泉控制器采用了MUCS系统，能够与音源相接（CD机、录音机等），在保证音乐信号不失真的情况下，使音乐与喷泉完全同步。 
　　（三）安全及可靠性。 
　　3.1.1每一路被控制设备均安装过电压、过电流、漏电保护装置，一旦发生故障，能够自动切断电源，可靠的保护该路喷泉设备不受损失，保证人身安全。 
　　3.1.2从工业控制工程实践中总结出一套独特的接地保护方式，进一步提高安全性。 
　　3.1.3驱动器部分大规模地采用大功率无触点继电器，减少了电磁火花干扰，大大减少了主回路的故障，延长了使用寿命。 
　　作为音乐喷泉，不可能在一天内长时间表演，这里因为：第一耗电量大，第二长时间开启会使之缺乏新鲜感，尤其在白天无灯光时，效果欠佳。喷泉作为整个广场的一景，除音乐表演外还需考虑作为固定景点时水型的艺术效果。固定水型的使用时间是最长的。因此，喷泉水型设计与选择上除考虑表演音乐时的美感，同时也考虑作为水景时的效果，所以控制上的设置有不同的功能。 
　　3.2.1手动控制：在白天或夜间音乐表演间歇时，点击鼠标独立打开某些水型，形成一组合造型固定不变。节约用电，平时最常用。 
　　3.2.2程序控制：如果您希望有不同的组合造型变化，则可打开程度功能，使水型按设定的程序变化，出现不同的造型，使人感受不同景色的美妙。 
　　3.2.3实时声控：为目前国内绝大多数公司普遍采用的一种控制方式，它的特点是可响应任何音源信号，现场演奏卡拉OK等，但此种控制方式有一些缺点。首先，水型动作要比音乐滞后，使人感觉喷泉动作与音乐不协调。其次，水型的出现组合与出现时间长短，为固定重复的而且不论任何曲目，所以会出现表演水型与音乐所表达的情感不一致。如激昂的乐符，可能出现摆动水型，而轻柔旋律时，又出现高大的水体，使人听觉感受与视觉感受不一致。乐曲的情感段落与水型变化时间不符，而且千篇一律。 
　　3.2.4预编控制方式：是根据某一首乐曲的情感与意境，人工编制各种水型、动作、灯光、水泵的开启和关闭，使喷泉的表演与音乐的情感和意境相吻合。此功能在控制技术、计算机技术、通讯技术方面有一定的综合难度