噴泉是一種將水經(jīng)過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體。現(xiàn)在的噴泉一般為完全依靠噴泉設(shè)備的人工造景噴泉。主要就是通過變頻器的控制實現(xiàn)節(jié)奏韻律，音樂噴泉中水形變化豐富，配合燈光給人真實直觀的美感。音樂噴泉中的各種搖擺能讓人感受到噴泉的柔性美。徑向搖擺的產(chǎn)生是由于水面下設(shè)搖擺機(jī)構(gòu)，使水景優(yōu)美動人，賞心悅目，給人神奇的感覺，是時代高科技發(fā)展的表現(xiàn)。

搖擺噴泉的位置和運動速度的變化是產(chǎn)生搖擺水型瀟灑風(fēng)彩的重要因素。噴泉搖擺機(jī)構(gòu)的位置傳感器應(yīng)當(dāng)是防水的不接觸定位裝置。經(jīng)常采用由磁鐵感應(yīng)的霍爾傳感器、光纖引導(dǎo)的光電傳感器或磁鐵吸引的旋轉(zhuǎn)位置編碼器等。例如對于采用位置編碼器的噴泉搖擺機(jī)構(gòu)的定位裝置包括：裝在搖擺電機(jī)軸上的位置編碼器、高速計數(shù)器、控制計算機(jī)以及通信接口等。由于搖擺機(jī)構(gòu)的連桿一般會有較大的間隙，為了達(dá)到定位只能使搖擺機(jī)構(gòu)從一個方向到達(dá)定位點，才能保證其重復(fù)精度。因此，搖擺機(jī)構(gòu)需要停車時，每次都必須從一個方向到達(dá)定位點。

搖擺機(jī)構(gòu)的定位精度受運動力矩與阻力矩的影響。運動力矩決定于電動機(jī)的電源電壓和停車前的運動速度等，而阻力矩則由搖擺機(jī)構(gòu)的摩擦力、水流的速度、周圍的風(fēng)力等合成?？梢?，這些都是不能事先確定的因素。所以，為了達(dá)到定位的目的，我們必須每次改變其控制參數(shù)。對于采用電動機(jī)能耗制動來定位的控制參數(shù)一般有兩個，直流制動電流的大小和啟動制動時間。對計算機(jī)控制較為方便的方式是采用改變制動時間。

在控制系統(tǒng)中，電動機(jī)制動時間可用檢測到位點的偏差來進(jìn)行修正。根據(jù)搖擺機(jī)構(gòu)定位偏差值的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)學(xué)模型的計算，后確定制動時間。

音樂噴泉是一種為了娛樂而創(chuàng)造出來的可以活動的噴泉，它根據(jù)美學(xué)設(shè)計并且經(jīng)常會產(chǎn)生3維的效果。在此過程中，水流被操控，散射及折射光，然后一個3維的畫面就產(chǎn)生了。

音樂噴泉隨著音樂變換，為城市的人們在夜間增添一份美輪美奐的視覺和聽覺的盛宴，是快節(jié)奏的城市生活夜間一項頗為浪漫閑適的娛樂項目。

形成特點

音樂表演噴泉是在程序控制噴泉的基礎(chǔ)上加入了音樂控制系統(tǒng)，計算機(jī)通過對音頻及MIDI信號的識別，進(jìn)行譯碼和編碼，終將信號輸出到控制系統(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)可以實現(xiàn)音樂、水、燈光氣氛統(tǒng)一，播放同步。

控制系統(tǒng)

通過程序控制系統(tǒng)和音樂控制系統(tǒng)，對音樂進(jìn)行編程，使噴泉造型與音樂旋律、燈光同步結(jié)合而產(chǎn)生千變?nèi)f化的水景，反映音樂內(nèi)涵及主題。音樂噴泉聲、光、色、形俱美，如舞臺上的表演激起人們沉思雀躍的情緒而得到水美的藝術(shù)享受。音樂噴泉主要應(yīng)用于大型廣場、主題公園、人工湖泊、游樂場等表演場所。

軟件

利用音樂文件的物理波形，將其分為若干樂段，精度達(dá)十毫秒，并且自動識別震撼、思念、抒情、喜悅、激昂、悲哀、歡快、熱烈等樂曲的基本情感特征，轉(zhuǎn)換為控制信號，經(jīng)過同步處理后通過信號輸出卡輸出到外圍具體控制單元，即根據(jù)水型組態(tài)規(guī)則控制潛水泵、電磁閥、水下彩燈和變頻器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將視覺感受與聽覺感受融為一體。

當(dāng)人們感受各種音響時，會不自覺的把這些聽覺感受和其它非聽覺器官的感受聯(lián)系起來，這種現(xiàn)象稱為聯(lián)覺，屬于一種異質(zhì)異構(gòu)多一同態(tài)對應(yīng)現(xiàn)象。一般情況下，高音區(qū)的音符經(jīng)

常和明亮的視覺感受、積極或快樂的情態(tài)感受等聯(lián)系在一起，低音區(qū)的音符經(jīng)常和昏暗的視覺感受、消沉或哀傷的情態(tài)感受等聯(lián)系在一起;舒緩的節(jié)奏容易讓人感受到開闊的空間或較為平靜的情緒，而急促的節(jié)奏則容易讓人感到空間狹窄、情緒躁動等等。噴泉曲目的編配就是根據(jù)聯(lián)覺現(xiàn)象來組態(tài)各種水型，好比編導(dǎo)一場舞蹈一樣，為使演出成功，導(dǎo)演需要考慮舞蹈演員以何種體態(tài)動作來表現(xiàn)音樂的情感魅力。

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，它走過了一個不斷發(fā)展的路程，在今天變得更加美觀和新潮。今天將帶給大家一個音樂噴泉產(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)，計算機(jī)通過對音頻及MIDI 信號的識別，進(jìn)行譯碼和編碼，終將信號輸出到控制系統(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)可以實現(xiàn)音樂、水、燈光氣氛統(tǒng)一，播放同步。

音樂噴泉的原理：其實就是將音頻信號轉(zhuǎn)換成電頻信號電頻信號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機(jī)組成的，三相異步電動機(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)備對多組噴嘴實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?，此信號再控制一個電壓控制器件，電源經(jīng)過這個電壓控制器件后，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，一些公司采用了目前國際的基于WINDOWS NT下的分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)具有先進(jìn)性、開放性、實用性、性等五大特性。

音樂噴泉主要用于建造公園、廣場等休閑場所，以營造氣氛為目的。而目前的發(fā)展趨勢是噴泉將隨著音樂變化改變其形態(tài)和色彩，并呈現(xiàn)出豐富多彩的花型變化，通過視覺和聽覺共同感受到音樂豐富的內(nèi)涵。由于每支樂曲所表達(dá)的情感不同，噴泉的花型也將隨著音樂的節(jié)拍作相應(yīng)的變化。人們對我國古典園林以靜水、流水為主的水景形式和西方固定噴水形式已感到單調(diào)平淡。一方面誅求新奇多變和快節(jié)奏，另一方面則追求回歸大自然，尋求天然野趣和輕松靜謐。

音樂噴泉的電腦控制原理

（一）高水平的音樂信號處理系統(tǒng)利用中科院自動化所在語言識別方面的國際技術(shù)，研制了音樂信號32位計算機(jī)處理系統(tǒng)（MUCS），將音樂信號進(jìn)行頻譜分析和延時處理，提取音樂信號中適合噴泉控制的有效成分送給主控機(jī)，并能將音樂信號任意延時，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：

2.1音樂信號采集功能，按頻率特征抽取有效成分。

2.2對噴泉設(shè)備進(jìn)行故障診斷，可以對主機(jī)運行狀態(tài)、漏電及驅(qū)動柜工作狀態(tài)進(jìn)行診斷。

2.3中文菜單式操作系統(tǒng)，使操作者能夠在短時間內(nèi)學(xué)會操作，具有音樂噴泉的各種動態(tài)造型和花樣變化顯示功能，使操作人員通過計算機(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。

2.4開放式結(jié)構(gòu)，人機(jī)界面友好，通訊接口及編程技巧對用戶開放，只需通過鼠標(biāo)的兩個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。

2.5對音樂噴泉的直接控制，直接驅(qū)動泵、變頻器或伺服器。

2.6搖擺電機(jī)的搖擺速度及方向控制，控制量1024或更多。

噴泉控制器采用了MUCS系統(tǒng)，能夠與音源相接（CD機(jī)、錄音機(jī)等），在保證音樂信號不失真的情況下，使音樂與噴泉完全同步。

（三）及可靠性。

3.1.1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。

3.1.2從工業(yè)控制工程實踐中總結(jié)出一套獨特的接地保護(hù)方式，進(jìn)一步提高性。

3.1.3驅(qū)動器部分大規(guī)模地采用大功率無觸點繼電器，減少了電磁火花干擾，大大減少了主回路的故障，延長了使用壽命。

作為音樂噴泉，不可能在內(nèi)長時間表演，這里因為：耗電量大，第二長時間開啟會使之缺乏新鮮感，尤其在白天無燈光時，效果欠佳。噴泉作為整個廣場的一景，除音樂表演外還需考慮作為固定景點時水型的藝術(shù)效果。固定水型的使用時間是長的。因此，噴泉水型設(shè)計與選擇上除考慮表演音樂時的美感，同時也考慮作為水景時的效果，所以控制上的設(shè)置有不同的功能。

3.2.1手動控制：在白天或夜間音樂表演間歇時，點擊鼠標(biāo)獨立打開某些水型，形成一組合造型固定不變。節(jié)約用電，平時常用。

3.2.2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。

3.2.3實時聲控：為目前國內(nèi)絕大多數(shù)公司普遍采用的一種控制方式，它的特點是可響應(yīng)任何音源信號，現(xiàn)場演奏卡拉OK等，但此種控制方式有一些缺點。首先，水型動作要比音樂滯后，使人感覺噴泉動作與音樂不協(xié)調(diào)。其次，水型的出現(xiàn)組合與出現(xiàn)時間長短，為固定重復(fù)的而且不論任何曲目，所以會出現(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)擺動水型，而輕柔旋律時，又出現(xiàn)高大的水體，使人聽覺感受與視覺感受不一致。樂曲的情感段落與水型變化時間不符，而且千篇一律。

3.2.4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)、計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)方面有一定的綜合難度