噴泉設(shè)備種類:
涌泉:水由下向上涌出,呈水柱狀,高度0.6-0.8m左右,可獨立設(shè)置也可以組成圖案。
間歇泉:模擬自然界的地質(zhì)現(xiàn)象,每隔一定時間噴出水柱和汽柱。
跳泉:射流非常光滑穩(wěn)定,可以準確落在受水孔中,在計算機控制下,生成可變化長度和跳躍時間的水流。
霧化噴泉:由多組微孔噴泉組成,水流通過微孔噴出,看似霧狀,多呈柱形和球形。
壁泉:由墻壁、石壁和玻璃板上噴出,順流而下形成水簾和多股水流。
小品噴泉:從雕塑傷口中的器具(罐、盆)和動物(魚、龍)口中出水,形象有趣。
組合噴泉:具有一定規(guī)模,噴水形式多樣,有層次,有氣勢,噴射高度高。
旱噴泉,又叫旱地泉:放置在地下,噴頭和燈光設(shè)置在蓋板下端,噴水時,水柱通過蓋板篳子或花崗巖鋪裝孔噴出,流回落到廣場硬質(zhì)鋪裝上,沿地面坡度排出。既不占休閑空間又能觀賞噴泉,不噴水時,不阻礙交通,可照常行人,旱噴泉更多的使人能親近水,真正做到人與水共嬉、共舞。這類噴泉非常適合于賓館、飯店、大廈、街景小區(qū)等場所。
音樂噴泉是一種為了娛樂而創(chuàng)造出來的可以活動的噴泉,它根據(jù)美學(xué)設(shè)計并且經(jīng)常會產(chǎn)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(chǎn)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(jié)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(jù)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(chǔ)上加入了音樂控制系統(tǒng),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(tǒng),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(jié)合,使噴泉表演更加生動更加富有內(nèi)涵及體現(xiàn)水的藝術(shù)。音樂噴泉:可以根據(jù)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(tǒng)可以實現(xiàn)音樂、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個主觀量,它們共同反映了人耳對聲音的感受,其中音調(diào)反映的是人耳對聲音調(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)的檢測主要是基頻的檢測,即對音調(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(guān)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。但是如果不處理音量信號,當(dāng)聲波幅值比較大時,水柱就會出現(xiàn)明顯的變化;反之,當(dāng)聲波幅值較小時,水柱變化也就不會很明顯。
本文的研究針對使用外部聲源的噴泉系統(tǒng),
在音樂信號的特征識別之前,必須先完成模擬音樂信號的收集。 音樂信號采集大師
為了包括音頻放大和A / D轉(zhuǎn)換兩個過程,河南噴泉公司將在下面分別分析。
音頻放大電路的設(shè)計
外部音頻源信號的幅度通常很弱,因此原始信號必須先放大,然后才能發(fā)送到A / D轉(zhuǎn)換器。本文選擇LM386芯片來設(shè)計音頻放大器電路。 LM386是美國國家半導(dǎo)體公司(NS)推出的功率放大器集成電路系列之一。 LM386具有功耗低,工作電壓范圍寬和外圍元件少的特點。在電子設(shè)備的音頻放大器電路的設(shè)計中非常有用。它廣泛地使用10個晶體管構(gòu)成輸入級,電壓增益和電流驅(qū)動級。其中,T1?T6構(gòu)成一個PNP型復(fù)合差分放大器,T5和T6是鏡像恒流源,它們充當(dāng)T3和T4的有源負載,因此輸入級具有穩(wěn)定的增益。電壓增益級由連接到公共發(fā)射極狀態(tài)的T7承擔(dān),其負載也使用恒定電流源。整個集成放大器的開環(huán)增益主要由這一階段決定。 T8和T9組合成一個PNP管,T10一起形成互補的對稱發(fā)射極輸出電路,以向負載提供足夠的電流。 D1和D2提供T8,T9和T10所需的偏置,因此后一級在A和B類狀態(tài)下偏置。 R5?R7形成內(nèi)部反饋回路。從圖3.2.1可以看出,LM386采用雙排8引腳封裝結(jié)構(gòu)。其工作電壓范圍為4?12V,靜態(tài)電流為4mA,輸出功率為660mW,電壓增益為46dB,增益帶寬為300kHz,諧波失真為0.2。 %。
采樣是指使用較高頻率的開關(guān)脈沖對模擬信號進行采樣,并提取脈沖的到達時間
對應(yīng)于模擬信號的幅度,從而可以獲得一系列幅度變化的離散脈沖。 使用這些
離散脈沖序列會及時替換原始連續(xù)信號,也就是說,模擬信號會及時離散。
單芯片計算機必須收集音樂信號,并相應(yīng)地調(diào)整I / O端口的輸出,以控制水泵和七彩燈。 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。 該芯片包含一個8K空間的Flash只讀存儲器,可以重復(fù)擦除1000次,并具有256字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),32個I / O端口,一個看門狗定時器,三個16位可編程定時器, 具有ISP功能,可以滿足設(shè)計要求。 簡單易用,價格非常低廉。 因此,系統(tǒng)的主控制器采用該方案。
制作一個完整的音樂噴泉主要包括這些設(shè)備:噴泉噴頭、LED水底燈、專用噴泉泵、閥門、浮動平臺(用于湖上的噴泉)、管道、電纜、控制系統(tǒng)、音響系統(tǒng)等設(shè)備,帶有激光器。 水幕電影音樂噴泉還包括水幕噴頭、水幕投影儀、激光等主要素材設(shè)備,以及其他配件。
音樂噴泉設(shè)備的一個重要組成部分——噴頭種類很多,常見的噴頭有直流噴頭、玉竹噴頭、雪松噴頭、彈簧噴頭、歐冰噴頭、蘑菇噴頭、簇狀噴頭、煙花噴頭、波浪光噴頭、跳簧噴頭、 旋轉(zhuǎn)花籃噴頭、可變噴頭、二維噴頭、三維噴頭、氣爆噴頭、消防噴淋裝置、水幕膜噴頭等十余種。
噴泉主要設(shè)備的價格大致可從材質(zhì)和參數(shù)規(guī)格、種類三方面來劃分。
一、材質(zhì)方面管道共有兩種不同材質(zhì),一種是工業(yè)不銹鋼(使用壽命15-20年),一種是鍍鋅管道(使用壽命8-10年),不銹鋼的材質(zhì)貴3倍左右;水泵也有兩種不同材質(zhì),一種是不銹鋼水泵,一種是鑄鐵水泵,不銹鋼的材質(zhì)價格也是鑄鐵水泵價格的3倍左右。
二、噴泉規(guī)格
從規(guī)格參數(shù)主面來講,口徑越大、噴高越高的噴泉、水型越多的音樂噴泉越貴。
三、噴泉種類
從種類上來講,簡單些的音樂噴泉,如只采用直流噴頭、玉柱噴頭、雪松噴頭這些普通噴頭進行設(shè)計,那價格便宜相對便宜,大概在10萬起步,如果采用復(fù)雜、高級一些的噴泉設(shè)備如噴火裝置、水幕電影噴頭、三維噴頭、氣爆等噴頭設(shè)備的價格在幾十至上百上千萬元不等。