人類對于水的利用方式千變萬化,而噴泉的利用,則滿足了人類對于美感的追求,特別是音樂噴泉。首先咱們來說一下音樂噴泉的原理到底是什么。
關于音樂噴泉的定義,我們用四句話來形容,通過千變萬化的噴泉造型,再加上五顏六色的采光照明,反映音樂內涵和主題,帶給人情感的享受。
所以音樂噴泉的水柱大小以及頻次的變化,是對于樂曲的充分反映。
因此音樂噴泉的制作需要有兩個系統,一個是程序控制噴泉,一個是音樂控制系統。
步,計算機要對音頻以及MIDI信號進行識別,接著進行編碼以及譯碼,后將信號輸出到控制系統,這樣一來,就能夠達到噴泉造型與燈光的變化和音樂保持同步,讓噴泉表演富有內涵以及水的藝術感。甚至于人們在觀看音樂噴泉表演時,用戶還能夠在編輯界面編寫自己喜愛的音樂程序,營造一場屬于自己心目中的夢幻噴泉。
這里有朋友要問了,你上面的解釋也太籠統了,具體是個什么過程呢?
如果我們將目光縮小來看的話,能夠看到這么一個過程,音頻信號先轉化成電頻信號,電頻信號又通過變頻器對水泵進行控制,水泵的壓力不一樣,噴泉呈現出來的效果也不一樣。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的轉速,對其頻率進行改變從而改變水泵的壓力。
所以到這里,咱們應該知道音樂噴泉到底是個什么原理了吧?說白了原理咱們來說一下音樂噴泉到底該怎么制作。
步找曲子。音樂噴泉前期關鍵的一步,就是你要找到一首好的曲子,然后根據在這個曲子基礎之上,再制作音樂噴泉。有了曲子,然后計算機人員會根據3D動畫,制作出音樂噴泉的模型。
這里的模型制作可不簡單,計算機人員要進行反復調試,并且還要讓動畫體現音樂情感才行。
在動畫制作完畢之后,再通過動畫顯示的來控制程序,使得變頻機、燈光與噴頭的運動與樂曲達到同步,并且呈現出來的效果和3D動畫基本一致才行。
后一步就是經過長期的調試匹配,上演一場輝煌浪漫的音樂噴泉表演秀。
音樂噴泉施工過程中需要注意的事項:1、現場的水泥、主要供水管道等半成品及原材料須放置于有蓋倉庫內,并加以支墊,防止雨淋、暴曬及受潮。
2、做好各種設施的保護工作,需合理安排施工工序,避免或減少工序進行之間造成的設施損傷和污染。凡下道工序對上道工序產品造成損傷或污染的,需事先制定好設施保護措施,并嚴格執行。一旦發生各設施的損傷或污染,應及時采取有效措施處理,保證施工進度和確保工程質量達到合格等級。
3、對各設施采取護、包、蓋、封等措施,即視不同情況,分別對各設施進行欄桿隔離保護,用塑料布、紙包裹、斑馬布覆蓋,或對已完工部位進行局部封閉的辦法。
4、合理安排音樂噴泉的施工順序,避免工序間的損傷和污染,凡下道工序對上道工序會產生損傷和污染的,必須先采取有效的保護措施,否則不允許進入下道工序施工。
5、嚴禁踐踏埋件或將其作為施工受力構件。施工現場為多工種交叉流水施工,必須合理安排好工序,做到施工現場的科學管理,文明施工。同時工地需做好宣傳教育,使全體員工重視成品保護工作,嚴格執行各設施保護措施。
6、在基層班組設成品保護員,負責各設施的保護工作,發現問題及時上報并果斷處理,并定期對職工進行成品保護教育。
7、為確保工程質量美觀,使業主滿意,在施工過程中采取劃分施工區來完成,專門組織專職人員值班巡察,進行成品保護工作。凡需進入保護區域者,需經項目負責人的書面批準。否則不得放行。設施保護專職值班人員按項目質量保證計劃中規定的成品保護職責、制度辦法,做好保護范圍內所有成品檢查保護工作。
8、防盜措施:加強保安措施,建立健全有關的保衛制度,做好產品的保管工作,防止產品被破壞、盜竊,貴重設備應有專人巡查、看管。
為做好各種設施的保護工作,需合理安排施工工序,避免或減少工序進行之間造成的設施損傷和污染。凡下道工序對上道工序產品造成損傷或污染的,需事先制定好設施保護措施,并嚴格執行。一旦發生各設施的損傷或污染,應及時采取有效措施處理,保證施工進度和確保工程質量達到合格等級。
音樂噴泉是一種為了娛樂而創造出來的可以活動的噴泉,它根據美學設計并且經常會產生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,是快節奏的城市生活夜間一項頗為浪漫閑適的娛樂項目。那么,在音樂噴泉中,到底是如何根據聲音來控制噴泉的呢?
音樂表演噴泉是在程序控制噴泉的基礎上加入了音樂控制系統,計算機通過對音頻及MIDI信號的識別,進行譯碼和編碼,終將信號輸出到控制系統,使噴泉的造型及燈光的變化與音樂保持同步,從而達到噴泉水型、燈光及色彩的變化與音樂情緒的完美結合,使噴泉表演更加生動更加富有內涵及體現水的藝術。音樂噴泉:可以根據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。播放系統可以實現音樂、水、燈光氣氛統一,播放同步。
1、音調及其提取方法
音量、音調和音色是反映聲音特征的3個主觀量,它們共同反映了人耳對聲音的感受,其中音調反映的是人耳對聲音調子高低的主觀感受。雖然音調大小也與聲壓等其他因素有關,但它主要取決于頻率。所以一般頻率越高,音調也就越高,反之頻率越低則音調越低。
頻率決定音調,所以音調的檢測主要是基頻的檢測,即對音調周期的研究。系統采用了傳統的自相關基頻檢測算法,它是一種基于時域分析理論的算法,具有簡單、計算量小等優點,還能直接對時域信號采樣值求自相關函數。
2、音量信號的處理
音量反映聲音信號的幅值,聲波振幅的大小決定音量的高低。不同音樂信號的音量各不相同,因此在以音量為信號控制水泵工作時,就會出現高低起伏的水柱。但是如果不處理音量信號,當聲波幅值比較大時,水柱就會出現明顯的變化;反之,當聲波幅值較小時,水柱變化也就不會很明顯。
自動控制技術是音樂噴泉中關鍵的技術,其主要特點表現在以下幾個方面:
一、高水平的音樂信號處理系統
利用中科院自動化所在語言識別方面的國際技術,研制了音樂信號32位計算機處理系統(M UCS ),將音樂信號進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,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
本噴泉由主控機直接控制,主控機具有如下特征:
1.音樂信號采集功能,按頻率特征抽取有效成分。
2.對噴泉設備進行故障診斷,可以對主機運行狀態、漏電及驅動柜工作狀態進行診斷。
3.中文菜單式操作系統,使操作者能夠在短時間內學會操作,具有音樂噴泉的各種動態造型和花樣變化顯示功能,使操作人員通過計算機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。
4.開放式結構,人機界面友好,通訊接口及編程技巧對用戶開放,只需通過鼠標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。
5.對音樂噴泉的直接控制,直接驅動泵、變頻器或伺服器。
6.搖擺電機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,能夠與任何音源相接(CD機、錄音機、現場演出等),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
1.每一路被控制設備均安裝過電壓、過電流、漏電保護裝置,一旦發生故障,能夠自動切斷電源,可靠的保護該路噴泉設備不受損失,保證人身。
2.從工業控制工程實踐中總結出一套獨特的接地保護方式,進一步提高性。
3.驅動器部分大規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效果。固定水型的使用時間是長的。因此,噴泉水型設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,所以控制上的設置有不同的功能。
1.手動控制:在白天或夜間音樂表演間歇時,點擊鼠標獨立打開某些水型,形成一組合造型固定不變。節約用電,平時常用。
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,使水型按設定的程序變化,出現不同的造型,使人感受不同景色的美妙。
3.實時聲控:為目前國內絕大多數公司普遍采用的一種控制方式,它的特點是可響應任何音源信號,現場演奏卡拉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調。其次,水型的出現組合與出現時間長短,為固定重復的而且不論任何曲目,所以會出現表演水型與音樂所表達的情感不一致。如激昂的樂符,可能出現擺動水型,而輕柔旋律時,又出現高大的水體,使人聽覺感受與視覺感受不一致。第三,樂曲的情感段落與水型變化時間不符,而且千篇一律。
4.預編控制方式:是根據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、計算機技術、通訊技術方面有一定的綜合難度。