人類對(duì)于水的利用方式千變?nèi)f化，而噴泉的利用，則滿足了人類對(duì)于美感的追求，特別是音樂(lè)噴泉。首先咱們來(lái)說(shuō)一下音樂(lè)噴泉的原理到底是什么。

關(guān)于音樂(lè)噴泉的定義，我們用四句話來(lái)形容，通過(guò)千變?nèi)f化的噴泉造型，再加上五顏六色的采光照明，反映音樂(lè)內(nèi)涵和主題，帶給人情感的享受。

所以音樂(lè)噴泉的水柱大小以及頻次的變化，是對(duì)于樂(lè)曲的充分反映。

因此音樂(lè)噴泉的制作需要有兩個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)是程序控制噴泉，一個(gè)是音樂(lè)控制系統(tǒng)。

步，計(jì)算機(jī)要對(duì)音頻以及MIDI信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，接著進(jìn)行編碼以及譯碼，后將信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)，這樣一來(lái)，就能夠達(dá)到噴泉造型與燈光的變化和音樂(lè)保持同步，讓噴泉表演富有內(nèi)涵以及水的藝術(shù)感。甚至于人們?cè)谟^看音樂(lè)噴泉表演時(shí)，用戶還能夠在編輯界面編寫自己喜愛的音樂(lè)程序，營(yíng)造一場(chǎng)屬于自己心目中的夢(mèng)幻噴泉。

這里有朋友要問(wèn)了，你上面的解釋也太籠統(tǒng)了，具體是個(gè)什么過(guò)程呢？

如果我們將目光縮小來(lái)看的話，能夠看到這么一個(gè)過(guò)程，音頻信號(hào)先轉(zhuǎn)化成電頻信號(hào)，電頻信號(hào)又通過(guò)變頻器對(duì)水泵進(jìn)行控制，水泵的壓力不一樣，噴泉呈現(xiàn)出來(lái)的效果也不一樣。那么水泵的壓力是什么決定的呢？

變頻器。變頻器能夠控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，對(duì)其頻率進(jìn)行改變從而改變水泵的壓力。

所以到這里，咱們應(yīng)該知道音樂(lè)噴泉到底是個(gè)什么原理了吧？說(shuō)白了原理咱們來(lái)說(shuō)一下音樂(lè)噴泉到底該怎么制作。

步找曲子。音樂(lè)噴泉前期關(guān)鍵的一步，就是你要找到一首好的曲子，然后根據(jù)在這個(gè)曲子基礎(chǔ)之上，再制作音樂(lè)噴泉。有了曲子，然后計(jì)算機(jī)人員會(huì)根據(jù)3D動(dòng)畫，制作出音樂(lè)噴泉的模型。

這里的模型制作可不簡(jiǎn)單，計(jì)算機(jī)人員要進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，并且還要讓動(dòng)畫體現(xiàn)音樂(lè)情感才行。

在動(dòng)畫制作完畢之后，再通過(guò)動(dòng)畫顯示的來(lái)控制程序，使得變頻機(jī)、燈光與噴頭的運(yùn)動(dòng)與樂(lè)曲達(dá)到同步，并且呈現(xiàn)出來(lái)的效果和3D動(dòng)畫基本一致才行。

后一步就是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的調(diào)試匹配，上演一場(chǎng)輝煌浪漫的音樂(lè)噴泉表演秀。

噴泉是一種將水經(jīng)過(guò)一定壓力通過(guò)噴頭噴灑出來(lái)具有特定形狀的組合體?，F(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(guò)變頻器的控制實(shí)現(xiàn)節(jié)奏韻律，音樂(lè)噴泉中水形變化豐富，配合燈光給人真實(shí)直觀的美感。音樂(lè)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(dòng)人，賞心悅目，給人神奇的感覺，是時(shí)代高科技發(fā)展的表現(xiàn)。

搖擺噴泉的位置和運(yùn)動(dòng)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(duì)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(jì)數(shù)器、控制計(jì)算機(jī)以及通信接口等。由于搖擺機(jī)構(gòu)的連桿一般會(huì)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(gè)方向到達(dá)定位點(diǎn)，才能保證其重復(fù)精度。因此，搖擺機(jī)構(gòu)需要停車時(shí)，每次都必須從一個(gè)方向到達(dá)定位點(diǎn)。

搖擺機(jī)構(gòu)的定位精度受運(yùn)動(dòng)力矩與阻力矩的影響。運(yùn)動(dòng)力矩決定于電動(dòng)機(jī)的電源電壓和停車前的運(yùn)動(dòng)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。可見，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(duì)于采用電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)來(lái)定位的控制參數(shù)一般有兩個(gè)，直流制動(dòng)電流的大小和啟動(dòng)制動(dòng)時(shí)間。對(duì)計(jì)算機(jī)控制較為方便的方式是采用改變制動(dòng)時(shí)間。

在控制系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)間可用檢測(cè)到位點(diǎn)的偏差來(lái)進(jìn)行修正。根據(jù)搖擺機(jī)構(gòu)定位偏差值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算，后確定制動(dòng)時(shí)間。

音樂(lè)噴泉是一種為了娛樂(lè)而創(chuàng)造出來(lái)的可以活動(dòng)的噴泉，它根據(jù)美學(xué)設(shè)計(jì)并且經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生3維的效果。在此過(guò)程中，水流被操控，散射及折射光，然后一個(gè)3維的畫面就產(chǎn)生了。音樂(lè)噴泉隨著音樂(lè)變換，為城市的人們?cè)谝归g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(xiàng)頗為浪漫閑適的娛樂(lè)項(xiàng)目。那么，在音樂(lè)噴泉中，到底是如何根據(jù)聲音來(lái)控制噴泉的呢？

音樂(lè)表演噴泉是在程序控制噴泉的基礎(chǔ)上加入了音樂(lè)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)音頻及MIDI信號(hào)的識(shí)別，進(jìn)行譯碼和編碼，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(lè)保持同步，從而達(dá)到噴泉水型、燈光及色彩的變化與音樂(lè)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(lè)噴泉：可以根據(jù)音樂(lè)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(lè)程序。播放系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)音樂(lè)、水、燈光氣氛統(tǒng)一，播放同步。

1、音調(diào)及其提取方法

音量、音調(diào)和音色是反映聲音特征的3個(gè)主觀量，它們共同反映了人耳對(duì)聲音的感受，其中音調(diào)反映的是人耳對(duì)聲音調(diào)子高低的主觀感受。雖然音調(diào)大小也與聲壓等其他因素有關(guān)，但它主要取決于頻率。所以一般頻率越高，音調(diào)也就越高，反之頻率越低則音調(diào)越低。

頻率決定音調(diào)，所以音調(diào)的檢測(cè)主要是基頻的檢測(cè)，即對(duì)音調(diào)周期的研究。系統(tǒng)采用了傳統(tǒng)的自相關(guān)基頻檢測(cè)算法，它是一種基于時(shí)域分析理論的算法，具有簡(jiǎn)單、計(jì)算量小等優(yōu)點(diǎn)，還能直接對(duì)時(shí)域信號(hào)采樣值求自相關(guān)函數(shù)。

2、音量信號(hào)的處理

音量反映聲音信號(hào)的幅值，聲波振幅的大小決定音量的高低。不同音樂(lè)信號(hào)的音量各不相同，因此在以音量為信號(hào)控制水泵工作時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)高低起伏的水柱。但是如果不處理音量信號(hào)，當(dāng)聲波幅值比較大時(shí)，水柱就會(huì)出現(xiàn)明顯的變化；反之，當(dāng)聲波幅值較小時(shí)，水柱變化也就不會(huì)很明顯。

音樂(lè)噴泉是一種集美感和音樂(lè)于一體的一種現(xiàn)代的生活休閑娛樂(lè)設(shè)施，從原始的單純噴泉發(fā)展成為現(xiàn)在的音樂(lè)噴泉，再到后來(lái)的電影噴泉，它走過(guò)了一個(gè)不斷發(fā)展的路程，在今天變得更加美觀和新潮。今天將帶給大家一個(gè)音樂(lè)噴泉產(chǎn)生的原理。

音樂(lè)噴泉是通過(guò)千變?nèi)f化的噴泉造型，結(jié)合五顏六色的彩光照明，來(lái)反映音樂(lè)的內(nèi)涵及音樂(lè)的主題，一座好的音樂(lè)噴泉，水形的變化應(yīng)該能夠充分地表現(xiàn)樂(lè)曲。是在程序控制噴泉的基礎(chǔ)上加入了音樂(lè)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)音頻及MIDI 信號(hào)的識(shí)別，進(jìn)行譯碼和編碼，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(lè)保持同步，從而達(dá)到噴泉水型、燈光及色彩的變化與音樂(lè)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(lè)噴泉：可以根據(jù)音樂(lè)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(lè)程序。播放系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)音樂(lè)、水、燈光氣氛統(tǒng)一，播放同步。

音樂(lè)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(guò)變頻器控制水泵使水泵的壓力隨音樂(lè)的節(jié)奏的變化。根據(jù)播放的音樂(lè)來(lái)控制水柱，達(dá)到與音樂(lè)同步的效果，而水柱是由水泵來(lái)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(lè)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(lè)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(lè)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(guò)這個(gè)電壓控制器件后，輸出電壓也隨音樂(lè)的變化而改變，然后控制水泵電機(jī)。

在音樂(lè)噴泉中，一些公司采用了目前國(guó)際的基于WINDOWS NT下的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)具有先進(jìn)性、開放性、實(shí)用性、性等五大特性。