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。
形成特点
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。
控制系统
通过程序控制系统和音乐控制系统,对音乐进行编程,使喷泉造型与音乐旋律、灯光同步结合而产生千变万化的水景,反映音乐内涵及主题。音乐喷泉声、光、色、形俱美,如舞台上的表演激起人们沉思雀跃的情绪而得到水美的艺术享受。音乐喷泉主要应用于大型广场、主题公园、人工湖泊、游乐场等表演场所。
软件
利用音乐文件的物理波形,将其分为若干乐段,精度达十毫秒,并且自动识别震撼、思念、抒情、喜悦、激昂、悲哀、欢快、热烈等乐曲的基本情感特征,转换为控制信号,经过同步处理后通过信号输出卡输出到外围具体控制单元,即根据水型组态规则控制潜水泵、电磁阀、水下彩灯和变频器等执行机构,将视觉感受与听觉感受融为一体。
当人们感受各种音响时,会不自觉的把这些听觉感受和其它非听觉器官的感受联系起来,这种现象称为联觉,属于一种异质异构多一同态对应现象。一般情况下,高音区的音符经
常和明亮的视觉感受、积极或快乐的情态感受等联系在一起,低音区的音符经常和昏暗的视觉感受、消沉或哀伤的情态感受等联系在一起;舒缓的节奏容易让人感受到开阔的空间或较为平静的情绪,而急促的节奏则容易让人感到空间狭窄、情绪躁动等等。喷泉曲目的编配就是根据联觉现象来组态各种水型,好比编导一场舞蹈一样,为使演出成功,导演需要考虑舞蹈演员以何种体态动作来表现音乐的情感魅力。
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。
本文的研究针对使用外部声源的喷泉系统,
在音乐信号的特征识别之前,必须先完成模拟音乐信号的收集。 音乐信号采集大师
为了包括音频放大和A / D转换两个过程,河南喷泉公司将在下面分别分析。
音频放大电路的设计
外部音频源信号的幅度通常很弱,因此原始信号必须先放大,然后才能发送到A / D转换器。本文选择LM386芯片来设计音频放大器电路。 LM386是美国国家半导体公司(NS)推出的功率放大器集成电路系列之一。 LM386具有功耗低,工作电压范围宽和外围元件少的特点。在电子设备的音频放大器电路的设计中非常有用。它广泛地使用10个晶体管构成输入级,电压增益和电流驱动级。其中,T1?T6构成一个PNP型复合差分放大器,T5和T6是镜像恒流源,它们充当T3和T4的有源负载,因此输入级具有稳定的增益。电压增益级由连接到公共发射极状态的T7承担,其负载也使用恒定电流源。整个集成放大器的开环增益主要由这一阶段决定。 T8和T9组合成一个PNP管,T10一起形成互补的对称发射极输出电路,以向负载提供足够的电流。 D1和D2提供T8,T9和T10所需的偏置,因此后一级在A和B类状态下偏置。 R5?R7形成内部反馈回路。从图3.2.1可以看出,LM386采用双排8引脚封装结构。其工作电压范围为4?12V,静态电流为4mA,输出功率为660mW,电压增益为46dB,增益带宽为300kHz,谐波失真为0.2。 %。
采样是指使用较高频率的开关脉冲对模拟信号进行采样,并提取脉冲的到达时间
对应于模拟信号的幅度,从而可以获得一系列幅度变化的离散脉冲。 使用这些
离散脉冲序列会及时替换原始连续信号,也就是说,模拟信号会及时离散。
单芯片计算机必须收集音乐信号,并相应地调整I / O端口的输出,以控制水泵和七彩灯。 主芯片是AT89C51微控制器。 AT89C51微控制器是一款低功耗,高性能51核CMOS 8位微控制器。 该芯片包含一个8K空间的Flash只读存储器,可以重复擦除1000次,并具有256字节的随机存取数据存储器(RAM),32个I / O端口,一个看门狗定时器,三个16位可编程定时器, 具有ISP功能,可以满足设计要求。 简单易用,价格非常低廉。 因此,系统的主控制器采用该方案。