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(jiǎn)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。
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
【音樂噴泉設(shè)計(jì)之橋梁水幕】
橋梁水幕是在我們生活中一個(gè)非熟悉常見的景物,尤其是在看電影的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)有這樣的動(dòng)畫出來,高達(dá)的橋上,各種景色,各種水幕,讓整個(gè)夜空呈現(xiàn)出不一樣的生機(jī),橋梁水幕鋼纜姥姥地懸掛在橋塔之間,較古老的吊橋有的使用鐵鏈,有的甚至使用繩索而不是鋼纜,可想設(shè)計(jì)師真的是匠心獨(dú)運(yùn)啊。
大多的橋梁水幕都是系到橋柱上的,目的是為了支撐整個(gè)橋的重量。能降整個(gè)橋面的重量平衡到橋柱,讓橋本身不要再承受太多沒有必要的重量,還有很多建筑都是使用這個(gè)原理的。這種就似乎在我國清代的時(shí)候就發(fā)揮的淋漓盡致了,主要是古代的時(shí)候沒有噴泉的映射,此時(shí)這種建筑物沒有發(fā)揮出教的作用,但是現(xiàn)在的我們將各種有用的都發(fā)揮的淋漓盡致,從而讓整個(gè)城市變得無比的漂亮。
橋梁水幕在當(dāng)今社會(huì)都是主流的橋梁工程,橫跨河流兩岸,目前一般的都是采用鋼材或是混凝土等制成的公眾空桁架為衡量,在加上噴泉和百米高噴的作用整個(gè)河流更加的燈壁輝煌!
制作一個(gè)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(dòng)平臺(tái)(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(gè)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(jià)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(jià)格也是鑄鐵水泵價(jià)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(jiǎn)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(jìn)行設(shè)計(jì),那價(jià)格便宜相對(duì)便宜,大概在10萬起步,如果采用復(fù)雜、高級(jí)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(jià)格在幾十至上百上千萬元不等。