音樂噴泉控制系統(tǒng)中對音樂信號的識別與處理作介紹

　日常生活中，我們一般可根據(jù)音量、音調和音色來反映聲音的幅度、頻率和品質。那么，在音樂噴泉中，到底是如何根據(jù)聲音來控制噴泉水柱的呢？本文就音樂噴泉控制系統(tǒng)中對音樂信號的識別與處理作相應介紹。

　　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(tǒng)采用了傳統(tǒng)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(yōu)點，還能直接對時域信號采樣值求自相關函數(shù)。

　　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(xiàn)高低起伏的水柱。比如，國產(chǎn)水幕電影設備約為30-60萬元，配備國外水幕電影設備要60-100萬元的費用，3D和全息水幕電影則更貴。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(xiàn)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。

　　針對此情形，該系統(tǒng)根據(jù)聲音信號的幅值將音量信號分為3類：大音量信號、中音量信號和小音量信號。并以中音量信號的幅值為標準，在其幅值為值時，使噴泉水柱達到。同時以此幅值為標準對大音量信號進行衰減，對小音量信號進行放大。

水幕電影投影機的控制方法

水幕電影是通過高壓水泵和水幕發(fā)生器，將水自下而上，高速噴出，霧化后形成扇形“銀幕”由專用放映機將的錄影帶投射在“銀幕”上，形成水幕電影。當觀眾在觀摩電影時，扇形水幕與自然夜空融為一體，當人物出入畫面時，好似人物騰起飛向天空或自天而降，產(chǎn)生一種虛無縹緲和夢幻的感覺，令人神往。水幕電影投影機由機械裝置、控制支架、通訊口、軟件、時間信號界面及DMX512接口組成。因此了解好價格，再去確定功能、花型等方面，帶來的好處自然不言而喻。該投影機的發(fā)動機通過光學傳感控制，精度高，其控制方法有三種：編程控制、直接控制和實用程序控制。水幕高達20余米，寬30-50米，各種VCD光盤或水幕專用影片均可在水幕上播放，影視效果奇特、新穎并是極佳的廣告宣傳工具，各種廣場及闊曠的水面均可安裝水幕電影。

以跌水為主的水景造型：天然地形有斷巖峭壁、高坎陡坡等可資利用時或可人工構筑假山、陡崖時，則可構成飛流瀑布，造成洪流跌落、雪浪滾翻、水霧騰涌、彩虹當空的壯美景觀。也可構成凌空飄垂的水幕，造成一道晶瑩透明的圍幕，還可構成水層沿陡壁流下的壁流，或水花四濺、或水膜閃爍。詳見下圖:為水池的設計方案(排水井、排水坑、排水管、溢水管、進電線管、走電線管、進電線坑及進水管,均設計出來，第二節(jié)旱噴泉遮幅式噴泉”水池設計一步通天式水池設計。孔流的水柱一般纖細透明、自然柔和、輕盈嫵媚，可構成多姿多態(tài)、活潑可愛的造型，恰當?shù)嘏c雕塑、跌水等相配合，顯出強烈的藝術效果。

以噴水為主的水景造型：噴水是借助水壓和各種噴頭構成的，有更大的自由度?？蓜?chuàng)造姿百態(tài)的水流形態(tài)，組成更加豐富多彩的水景造型。

a、 射流水柱組成的造型：射流水柱可以噴得很高很遠，且角度可以任意設置和調節(jié)，使用的噴頭結構也較為簡單，是常用的造景手段。

b、 膜狀水流：其特點是新穎奇特、玲瓏剔透、活潑可愛，同時具有噪音較低、充氧能力較強的優(yōu)點和易受風的干擾、照明效果較差的缺點。所以室內和不經(jīng)常括風的地方采用。