人類對(duì)于水的利用方式千變?nèi)f化，而噴泉的利用，則滿足了人類對(duì)于美感的追求，特別是音樂噴泉。首先咱們來說一下音樂噴泉的原理到底是什么。

關(guān)于音樂噴泉的定義，我們用四句話來形容，通過千變?nèi)f化的噴泉造型，再加上五顏六色的采光照明，反映音樂內(nèi)涵和主題，帶給人情感的享受。

所以音樂噴泉的水柱大小以及頻次的變化，是對(duì)于樂曲的充分反映。

因此音樂噴泉的制作需要有兩個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)是程序控制噴泉，一個(gè)是音樂控制系統(tǒng)。

步，計(jì)算機(jī)要對(duì)音頻以及MIDI信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，接著進(jìn)行編碼以及譯碼，后將信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)，這樣一來，就能夠達(dá)到噴泉造型與燈光的變化和音樂保持同步，讓噴泉表演富有內(nèi)涵以及水的藝術(shù)感。甚至于人們?cè)谟^看音樂噴泉表演時(shí)，用戶還能夠在編輯界面編寫自己喜愛的音樂程序，營造一場(chǎng)屬于自己心目中的夢(mèng)幻噴泉。

這里有朋友要問了，你上面的解釋也太籠統(tǒng)了，具體是個(gè)什么過程呢？

如果我們將目光縮小來看的話，能夠看到這么一個(gè)過程，音頻信號(hào)先轉(zhuǎn)化成電頻信號(hào)，電頻信號(hào)又通過變頻器對(duì)水泵進(jìn)行控制，水泵的壓力不一樣，噴泉呈現(xiàn)出來的效果也不一樣。那么水泵的壓力是什么決定的呢？

變頻器。變頻器能夠控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，對(duì)其頻率進(jìn)行改變從而改變水泵的壓力。

所以到這里，咱們應(yīng)該知道音樂噴泉到底是個(gè)什么原理了吧？說白了原理咱們來說一下音樂噴泉到底該怎么制作。

步找曲子。音樂噴泉前期關(guān)鍵的一步，就是你要找到一首好的曲子，然后根據(jù)在這個(gè)曲子基礎(chǔ)之上，再制作音樂噴泉。有了曲子，然后計(jì)算機(jī)人員會(huì)根據(jù)3D動(dòng)畫，制作出音樂噴泉的模型。

這里的模型制作可不簡單，計(jì)算機(jī)人員要進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，并且還要讓動(dòng)畫體現(xiàn)音樂情感才行。

在動(dòng)畫制作完畢之后，再通過動(dòng)畫顯示的來控制程序，使得變頻機(jī)、燈光與噴頭的運(yùn)動(dòng)與樂曲達(dá)到同步，并且呈現(xiàn)出來的效果和3D動(dòng)畫基本一致才行。

后一步就是經(jīng)過長期的調(diào)試匹配，上演一場(chǎng)輝煌浪漫的音樂噴泉表演秀。

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(dú)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(shí)間噴出水柱和汽柱。

跳泉：射流非常光滑穩(wěn)定，可以準(zhǔn)確落在受水孔中，在計(jì)算機(jī)控制下，生成可變化長度和跳躍時(shí)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(dòng)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(shì)，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(shí)，水柱通過蓋板篳子或花崗巖鋪裝孔噴出，流回落到廣場(chǎng)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(shí)，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(chǎng)所。

音樂噴泉是一種為了娛樂而創(chuàng)造出來的可以活動(dòng)的噴泉，它根據(jù)美學(xué)設(shè)計(jì)并且經(jīng)常會(huì)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(gè)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?cè)谝归g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(xiàng)頗為浪漫閑適的娛樂項(xiàng)目。

形成特點(diǎn)

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(jì)算機(jī)通過對(duì)音頻及MIDI信號(hào)的識(shí)別，進(jìn)行譯碼和編碼，終將信號(hào)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(dá)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(dòng)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(shí)現(xiàn)音樂、水、燈光氣氛統(tǒng)一，播放同步。

控制系統(tǒng)

通過程序控制系統(tǒng)和音樂控制系統(tǒng)，對(duì)音樂進(jìn)行編程，使噴泉造型與音樂旋律、燈光同步結(jié)合而產(chǎn)生千變?nèi)f化的水景，反映音樂內(nèi)涵及主題。音樂噴泉聲、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。音樂噴泉主要應(yīng)用于大型廣場(chǎng)、主題公園、人工湖泊、游樂場(chǎng)等表演場(chǎng)所。

軟件

利用音樂文件的物理波形，將其分為若干樂段，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、熱烈等樂曲的基本情感特征，轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，經(jīng)過同步處理后通過信號(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)，將視覺感受與聽覺感受融為一體。

當(dāng)人們感受各種音響時(shí)，會(huì)不自覺的把這些聽覺感受和其它非聽覺器官的感受聯(lián)系起來，這種現(xiàn)象稱為聯(lián)覺，屬于一種異質(zhì)異構(gòu)多一同態(tài)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象。一般情況下，高音區(qū)的音符經(jīng)

常和明亮的視覺感受、積極或快樂的情態(tài)感受等聯(lián)系在一起，低音區(qū)的音符經(jīng)常和昏暗的視覺感受、消沉或哀傷的情態(tài)感受等聯(lián)系在一起;舒緩的節(jié)奏容易讓人感受到開闊的空間或較為平靜的情緒，而急促的節(jié)奏則容易讓人感到空間狹窄、情緒躁動(dòng)等等。噴泉曲目的編配就是根據(jù)聯(lián)覺現(xiàn)象來組態(tài)各種水型，好比編導(dǎo)一場(chǎng)舞蹈一樣，為使演出成功，導(dǎo)演需要考慮舞蹈演員以何種體態(tài)動(dòng)作來表現(xiàn)音樂的情感魅力。

音樂噴泉主要用于建造公園、廣場(chǎng)等休閑場(chǎng)所，以營造氣氛為目的。而目前的發(fā)展趨勢(shì)是噴泉將隨著音樂變化改變其形態(tài)和色彩，并呈現(xiàn)出豐富多彩的花型變化，通過視覺和聽覺共同感受到音樂豐富的內(nèi)涵。由于每支樂曲所表達(dá)的情感不同，噴泉的花型也將隨著音樂的節(jié)拍作相應(yīng)的變化。人們對(duì)我國古典園林以靜水、流水為主的水景形式和西方固定噴水形式已感到單調(diào)平淡。一方面誅求新奇多變和快節(jié)奏，另一方面則追求回歸大自然，尋求天然野趣和輕松靜謐。

音樂噴泉的電腦控制原理

（一）高水平的音樂信號(hào)處理系統(tǒng)利用中科院自動(dòng)化所在語言識(shí)別方面的國際技術(shù)，研制了音樂信號(hào)32位計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)（MUCS），將音樂信號(hào)進(jìn)行頻譜分析和延時(shí)處理，提取音樂信號(hào)中適合噴泉控制的有效成分送給主控機(jī)，并能將音樂信號(hào)任意延時(shí)，使噴泉和音樂同步。

（二）集中分散式控制系統(tǒng)本噴泉由主控機(jī)直接控制，主控機(jī)具有如下特征：

2.1音樂信號(hào)采集功能，按頻率特征抽取有效成分。

2.2對(duì)噴泉設(shè)備進(jìn)行故障診斷，可以對(duì)主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、漏電及驅(qū)動(dòng)柜工作狀態(tài)進(jìn)行診斷。

2.3中文菜單式操作系統(tǒng)，使操作者能夠在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)操作，具有音樂噴泉的各種動(dòng)態(tài)造型和花樣變化顯示功能，使操作人員通過計(jì)算機(jī)屏幕就能觀察到噴泉的各種變化，極大地方便了音樂噴泉的配曲和操作人員使用。

2.4開放式結(jié)構(gòu)，人機(jī)界面友好，通訊接口及編程技巧對(duì)用戶開放，只需通過鼠標(biāo)的兩個(gè)鍵即可完成音樂噴泉的配曲，這樣就容易使音樂噴泉配曲庫不斷豐富，總給人耳目一新的感覺。

2.5對(duì)音樂噴泉的直接控制，直接驅(qū)動(dòng)泵、變頻器或伺服器。

2.6搖擺電機(jī)的搖擺速度及方向控制，控制量1024或更多。

噴泉控制器采用了MUCS系統(tǒng)，能夠與音源相接（CD機(jī)、錄音機(jī)等），在保證音樂信號(hào)不失真的情況下，使音樂與噴泉完全同步。

（三）及可靠性。

3.1.1每一路被控制設(shè)備均安裝過電壓、過電流、漏電保護(hù)裝置，一旦發(fā)生故障，能夠自動(dòng)切斷電源，可靠的保護(hù)該路噴泉設(shè)備不受損失，保證人身。

3.1.2從工業(yè)控制工程實(shí)踐中總結(jié)出一套獨(dú)特的接地保護(hù)方式，進(jìn)一步提高性。

3.1.3驅(qū)動(dòng)器部分大規(guī)模地采用大功率無觸點(diǎn)繼電器，減少了電磁火花干擾，大大減少了主回路的故障，延長了使用壽命。

作為音樂噴泉，不可能在內(nèi)長時(shí)間表演，這里因?yàn)椋汉碾娏看?，第二長時(shí)間開啟會(huì)使之缺乏新鮮感，尤其在白天無燈光時(shí)，效果欠佳。噴泉作為整個(gè)廣場(chǎng)的一景，除音樂表演外還需考慮作為固定景點(diǎn)時(shí)水型的藝術(shù)效果。固定水型的使用時(shí)間是長的。因此，噴泉水型設(shè)計(jì)與選擇上除考慮表演音樂時(shí)的美感，同時(shí)也考慮作為水景時(shí)的效果，所以控制上的設(shè)置有不同的功能。

3.2.1手動(dòng)控制：在白天或夜間音樂表演間歇時(shí)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)獨(dú)立打開某些水型，形成一組合造型固定不變。節(jié)約用電，平時(shí)常用。

3.2.2程序控制：如果您希望有不同的組合造型變化，則可打開程度功能，使水型按設(shè)定的程序變化，出現(xiàn)不同的造型，使人感受不同景色的美妙。

3.2.3實(shí)時(shí)聲控：為目前國內(nèi)絕大多數(shù)公司普遍采用的一種控制方式，它的特點(diǎn)是可響應(yīng)任何音源信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)演奏卡拉OK等，但此種控制方式有一些缺點(diǎn)。首先，水型動(dòng)作要比音樂滯后，使人感覺噴泉?jiǎng)幼髋c音樂不協(xié)調(diào)。其次，水型的出現(xiàn)組合與出現(xiàn)時(shí)間長短，為固定重復(fù)的而且不論任何曲目，所以會(huì)出現(xiàn)表演水型與音樂所表達(dá)的情感不一致。如激昂的樂符，可能出現(xiàn)擺動(dòng)水型，而輕柔旋律時(shí)，又出現(xiàn)高大的水體，使人聽覺感受與視覺感受不一致。樂曲的情感段落與水型變化時(shí)間不符，而且千篇一律。

3.2.4預(yù)編控制方式：是根據(jù)某一首樂曲的情感與意境，人工編制各種水型、動(dòng)作、燈光、水泵的開啟和關(guān)閉，使噴泉的表演與音樂的情感和意境相吻合。此功能在控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)方面有一定的綜合難度