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人类对于水的利用方式千变万化,而喷泉的利用,则满足了人类对于美感的追求,特别是音乐喷泉。首先咱们来说一下音乐喷泉的原理到底是什么。
关于音乐喷泉的定义,我们用四句话来形容,通过千变万化的喷泉造型,再加上五颜六色的采光照明,反映音乐内涵和主题,带给人情感的享受。
所以音乐喷泉的水柱大小以及频次的变化,是对于乐曲的充分反映。
因此音乐喷泉的制作需要有两个系统,一个是程序控制喷泉,一个是音乐控制系统。
步,计算机要对音频以及MIDI信号进行识别,接着进行编码以及译码,后将信号输出到控制系统,这样一来,就能够达到喷泉造型与灯光的变化和音乐保持同步,让喷泉表演富有内涵以及水的艺术感。甚至于人们在观看音乐喷泉表演时,用户还能够在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序,营造一场属于自己心目中的梦幻喷泉。
这里有朋友要问了,你上面的解释也太笼统了,具体是个什么过程呢?
如果我们将目光缩小来看的话,能够看到这么一个过程,音频信号先转化成电频信号,电频信号又通过变频器对水泵进行控制,水泵的压力不一样,喷泉呈现出来的效果也不一样。那么水泵的压力是什么决定的呢?
变频器。变频器能够控制电机的转速,对其频率进行改变从而改变水泵的压力。
所以到这里,咱们应该知道音乐喷泉到底是个什么原理了吧?说白了原理咱们来说一下音乐喷泉到底该怎么制作。
步找曲子。音乐喷泉前期关键的一步,就是你要找到一首好的曲子,然后根据在这个曲子基础之上,再制作音乐喷泉。有了曲子,然后计算机人员会根据3D动画,制作出音乐喷泉的模型。
这里的模型制作可不简单,计算机人员要进行反复调试,并且还要让动画体现音乐情感才行。
在动画制作完毕之后,再通过动画显示的来控制程序,使得变频机、灯光与喷头的运动与乐曲达到同步,并且呈现出来的效果和3D动画基本一致才行。
后一步就是经过长期的调试匹配,上演一场辉煌浪漫的音乐喷泉表演秀。
音乐喷泉施工过程中需要注意的事项:1、现场的水泥、主要供水管道等半成品及原材料须放置于有盖仓库内,并加以支垫,防止雨淋、暴晒及受潮。
2、做好各种设施的保护工作,需合理安排施工工序,避免或减少工序进行之间造成的设施损伤和污染。凡下道工序对上道工序产品造成损伤或污染的,需事先制定好设施保护措施,并严格执行。一旦发生各设施的损伤或污染,应及时采取有效措施处理,保证施工进度和确保工程质量达到合格等级。
3、对各设施采取护、包、盖、封等措施,即视不同情况,分别对各设施进行栏杆隔离保护,用塑料布、纸包裹、斑马布覆盖,或对已完工部位进行局部封闭的办法。
4、合理安排音乐喷泉的施工顺序,避免工序间的损伤和污染,凡下道工序对上道工序会产生损伤和污染的,必须先采取有效的保护措施,否则不允许进入下道工序施工。
5、严禁践踏埋件或将其作为施工受力构件。施工现场为多工种交叉流水施工,必须合理安排好工序,做到施工现场的科学管理,文明施工。同时工地需做好宣传教育,使全体员工重视成品保护工作,严格执行各设施保护措施。
6、在基层班组设成品保护员,负责各设施的保护工作,发现问题及时上报并果断处理,并定期对职工进行成品保护教育。
7、为确保工程质量美观,使业主满意,在施工过程中采取划分施工区来完成,专门组织专职人员值班巡察,进行成品保护工作。凡需进入保护区域者,需经项目负责人的书面批准。否则不得放行。设施保护专职值班人员按项目质量保证计划中规定的成品保护职责、制度办法,做好保护范围内所有成品检查保护工作。
8、防盗措施:加强保安措施,建立健全有关的保卫制度,做好产品的保管工作,防止产品被破坏、盗窃,贵重设备应有专人巡查、看管。
为做好各种设施的保护工作,需合理安排施工工序,避免或减少工序进行之间造成的设施损伤和污染。凡下道工序对上道工序产品造成损伤或污染的,需事先制定好设施保护措施,并严格执行。一旦发生各设施的损伤或污染,应及时采取有效措施处理,保证施工进度和确保工程质量达到合格等级。
音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉,它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。在此过程中,水流被操控,散射及折射光,然后一个3维的画面就产生了。音乐喷泉随着音乐变换,为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴,是快节奏的城市生活夜间一项颇为浪漫闲适的娱乐项目。那么,在音乐喷泉中,到底是如何根据声音来控制喷泉的呢?
音乐表演喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统,计算机通过对音频及MIDI信号的识别,进行译码和编码,终将信号输出到控制系统,使喷泉的造型及灯光的变化与音乐保持同步,从而达到喷泉水型、灯光及色彩的变化与音乐情绪的完美结合,使喷泉表演更加生动更加富有内涵及体现水的艺术。音乐喷泉:可以根据音乐的高低起伏变化。用户可以在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序。播放系统可以实现音乐、水、灯光气氛统一,播放同步。
1、音调及其提取方法
音量、音调和音色是反映声音特征的3个主观量,它们共同反映了人耳对声音的感受,其中音调反映的是人耳对声音调子高低的主观感受。虽然音调大小也与声压等其他因素有关,但它主要取决于频率。所以一般频率越高,音调也就越高,反之频率越低则音调越低。
频率决定音调,所以音调的检测主要是基频的检测,即对音调周期的研究。系统采用了传统的自相关基频检测算法,它是一种基于时域分析理论的算法,具有简单、计算量小等优点,还能直接对时域信号采样值求自相关函数。
2、音量信号的处理
音量反映声音信号的幅值,声波振幅的大小决定音量的高低。不同音乐信号的音量各不相同,因此在以音量为信号控制水泵工作时,就会出现高低起伏的水柱。但是如果不处理音量信号,当声波幅值比较大时,水柱就会出现明显的变化;反之,当声波幅值较小时,水柱变化也就不会很明显。
自动控制技术是音乐喷泉中关键的技术,其主要特点表现在以下几个方面:
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技术,研制了音乐信号32位计算机处理系统(M UCS ),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:
1.音乐信号采集功能,按频率特征抽取有效成分。
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。
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。
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。
5.对音乐喷泉的直接控制,直接驱动泵、变频器或伺服器。
6.摇摆电机的摇摆速度及方向控制,控制量1024或更多。喷泉控制器采用了MUCS系统,能够与任何音源相接(CD机、录音机、现场演出等),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、及可靠性
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。
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,进一步提高性。
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,不可能在内长时间表演,这里因为: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。
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,平时常用。
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.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。第三,乐曲的情感段落与水型变化时间不符,而且千篇一律。
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。