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噴泉噴頭是完成噴泉藝術(shù)造型的主要工作部件，它的作用是把具有一定壓力的水，經(jīng)過(guò)造型的噴頭，形成絢麗的水花，噴射在水面的上空。各種不同的噴頭組合配置，更能創(chuàng)造千姿百態(tài)的水景景觀，令人興奮、激動(dòng)，產(chǎn)生奇妙的藝術(shù)效果。噴泉噴頭的種類(lèi)很多，按照結(jié)構(gòu)形式不同，可分為直射、旋轉(zhuǎn)、水膜、吸力、霧化等多種類(lèi)型；按照所噴水流的花形可分為蒲公英、喇叭花、牽牛花、蘑菇、冰塔、開(kāi)屏以及噴霧噴頭等多種類(lèi)型。

通過(guò)程序控制系統(tǒng)和音樂(lè)控制系統(tǒng)，對(duì)音樂(lè)進(jìn)行編程，使噴泉造型與音樂(lè)旋律、燈光同步結(jié)合而產(chǎn)生千變?nèi)f化的水景，反映音樂(lè)內(nèi)涵及主題。音樂(lè)噴泉聲、光、色、形俱美，如舞臺(tái)上的表演激起人們沉思雀躍的情緒而得到水美的藝術(shù)享受。音樂(lè)噴泉主要應(yīng)用于大型廣場(chǎng)、主題公園、人工湖泊、游樂(lè)場(chǎng)等表演場(chǎng)所

利用音樂(lè)文件的物理波形，將其分為若干樂(lè)段，精度達(dá)十毫秒，并且自動(dòng)識(shí)別震撼、思念、抒情、喜悅、激昂、悲哀、歡快、熱烈等樂(lè)曲的基本情感特征，轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)同步處理后通過(guò)信號(hào)輸出卡輸出到外圍具體控制單元，即根據(jù)水型組態(tài)規(guī)則控制潛水泵、電磁閥、水下彩燈和變頻器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將視覺(jué)感受與聽(tīng)覺(jué)感受融為一體。

日常生活中，我們一般可根據(jù)音量、音調(diào)和音色來(lái)反映聲音的幅度、頻率和品質(zhì)。那么，在音樂(lè)噴泉中，到底是如何根據(jù)聲音來(lái)控制噴泉水柱的呢？本文就音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)中對(duì)音樂(lè)信號(hào)的識(shí)別與處理作相應(yīng)介紹。

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(gè)主觀量，它們共同反映了人耳對(duì)聲音的感受，其中音調(diào)反映的是人耳對(duì)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(cè)主要是基頻的檢測(cè)，即對(duì)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(cè)算法，它是一種基于時(shí)域分析理論的算法，具有簡(jiǎn)單、計(jì)算量小等優(yōu)點(diǎn)，還能直接對(duì)時(shí)域信號(hào)采樣值求自相關(guān)函數(shù)。

2、音量信號(hào)的處理

音量反映聲音信號(hào)的幅值，聲波振幅的大小決定音量的高低。不同音樂(lè)信號(hào)的音量各不相同，因此在以音量為信號(hào)控制水泵工作時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)高低起伏的水柱。但是如果不處理音量信號(hào)，當(dāng)聲波幅值比較大時(shí)，水柱就會(huì)出現(xiàn)明顯的變化；反之，當(dāng)聲波幅值較小時(shí)，水柱變化也就不會(huì)很明顯。

針對(duì)此情形，該系統(tǒng)根據(jù)聲音信號(hào)的幅值將音量信號(hào)分為3類(lèi)：大音量信號(hào)、中音量信號(hào)和小音量信號(hào)。并以中音量信號(hào)的幅值為標(biāo)準(zhǔn)，在其幅值為值時(shí)，使噴泉水柱達(dá)到。同時(shí)以此幅值為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大音量信號(hào)進(jìn)行衰減，對(duì)小音量信號(hào)進(jìn)行放大。