Принцип работы и управления большим музыкальным фонтаном

Музыкальный фонтан — это современное средство отдыха и развлечений, сочетающее красоту и музыку. От самых первых простых фонтанов до современных музыкальных фонтанов, а затем к дальнейшим кинофонтанам, он прошел непрерывный процесс развития и стал еще красивее и моднее сегодня. Сегодня я расскажу вам о принципе создания музыкального фонтана.

Фонтан под музыку отражает содержание и тему музыки через постоянно меняющиеся формы фонтана и цветную подсветку. Для качественного музыкального фонтана изменение формы струй должно полностью выражать музыку. Он основан на программно-управляемом фонтане с добавлением системы управления музыкой. Компьютер распознает, декодирует и кодирует аудио- и MIDI-сигналы, а затем выводит сигнал в систему управления, чтобы форма фонтана и изменения освещения были синхронизированы с музыкой, тем самым достигая идеального сочетания изменений в форме воды, освещении и цветах фонтана с настроением музыки, делая представление фонтана более живым и значимым, отражая искусство воды.

Простыми словами, принцип работы музыкального фонтана: на самом деле аудиосигнал преобразуется в электрический частотный сигнал. Электрический частотный сигнал управляет насосом для воды через преобразователь частоты, чтобы давление насоса менялось в ритме музыки. Струя воды контролируется в соответствии с проигрываемой музыкой для достижения эффекта синхронизации с музыкой. Струя воды управляется водяным насосом, который состоит из трехфазного асинхронного двигателя. Если скорость трехфазного асинхронного двигателя подключена к промышленному источнику питания, то скорость не изменится. Преобразователь частоты — это устройство, специально предназначенное для регулировки скорости двигателя. Преобразователь частоты управляет скоростью двигателя, чтобы изменять высоту струи воды. Изменение частоты изменяет скорость двигателя, что также изменяет давление насоса для воды. Различные частоты музыки обрабатываются микроконтроллером и передаются на контрольный конец двигателя с переменной частотой, так что скорость двигателя меняется в зависимости от тона, ритма и интенсивности музыки, а давление насоса для воды соответственно тоже изменяется, и вода, вытекающая из него, имеет изменения по высоте. Более того, формирование фонтана контролируется несколькими группами оборудования для нескольких групп насадок. Ритм и интенсивность музыки преобразуются в контрольный сигнал, который управляет устройством управления напряжением. После прохождения этого устройства управления напряжением выходное напряжение также изменяется в зависимости от изменения музыки, а затем управляет двигателем насоса.

В музыкальном фонтане некоторые компании используют наиболее передовую распределенную систему компьютерного управления на базе WINDOWS NT. Система обладает пятью основными характеристиками: передовизностью, открытостью, практичностью и безопасностью.

Технология автоматического управления является ключевой технологией в музыкальном фонтане, и её основные особенности следующие:

I. Высокоуровневая система обработки музыкальных сигналов
С использованием ведущих международных технологий в области автоматического распознавания речи была разработана 32-битная система обработки музыкальных сигналов (MUCS), которая выполняет спектральный анализ и задержку обработки музыкального сигнала, извлекает эффективные компоненты, подходящие для управления фонтаном, и отправляет их в главную контрольную машину, а также может произвольно задерживать музыкальный сигнал для синхронизации фонтана и музыки.

II. Централизованная и распределенная система управления
Этот фонтан непосредственно управляем основным контролирующим устройством, которое имеет следующие функции:
1. Функция захвата музыкального сигнала, извлекающая эффективные компоненты согласно частотным характеристикам.
2. Диагностика неисправностей оборудования фонтана и диагностика состояния работы основного устройства, утечек и работы приводного шкафа.
3. Операционная система на основе китайского меню, позволяющая операторам быстро научиться работать, с различными динамическими формами и функциями отображения изменения рисунков музыкального фонтана, что позволяет операторам наблюдать различные изменения фонтана через экран компьютера, что значительно облегчает музыкальную аранжировку и использование музыкального фонтана.
4. Открытая структура, дружелюбный интерфейс человека и машины, коммуникационный интерфейс и навыки программирования открыты для пользователей. Для завершения библиотеки музыки фонтана достаточно двух кнопок мыши, что делает легким обогащение библиотеки музыки фонтана и всегда дарит людям ощущение обновления.
5. Прямое управление музыкальным фонтаном, прямое включение насоса, инвертора или сервера.
6. Контроль скорости и направления качания двигателя качания, контроллер фонтана может быть подключен к любому источнику звука (проигрыватель CD, магнитофон, живое исполнение и т.д.), при этом музыка и фонтан полностью синхронизированы, а качество музыкального сигнала гарантированно не искажается.

III. Безопасность и надежность
1. Каждое управляемое устройство оснащено защитными устройствами от перенапряжения, перегрузки и утечки тока. При возникновении неисправности питание автоматически отключается, что обеспечивает надежную защиту оборудования фонтана от потерь и гарантирует безопасность людей.
2. Уникальный метод заземления защиты обобщен на основе практики промышленной контрольной инженерии для дальнейшего повышения безопасности.
3. Часть привода широко использует бесконтактные реле большой мощности, что снижает электромагнитное помеховую искру, значительно уменьшает неисправности главной цепи и увеличивает срок службы.

В качестве музыкального фонтана невозможно выступать долго в течение одного дня. Причины следующие: во-первых, он потребляет много электроэнергии, а во-вторых, если он будет работать длительное время, возникнет ощущение усталости, особенно днём, когда нет подсветки, и эффект становится не таким хорошим. В качестве элемента всей площади фонтану нужно учитывать художественный эффект типа воды, когда он является постоянным декоративным объектом, помимо музыкальных представлений. Постоянный тип воды имеет самое продолжительное время использования. Поэтому при проектировании и выборе типа воды для фонтана, помимо учёта красоты во время музыкальных представлений, также учитываются эффекты его использования как водной декорации, поэтому настройки управления имеют различные функции.

1. Ручное управление: Во время перерыва между музыкальными представлениями днём или вечером можно нажать мышь, чтобы открыть определённые типы воды, формируя постоянную комбинацию. Это экономит электроэнергию и используется чаще всего в обычное время.

2. Программный контроль: Если вы хотите иметь различные комбинации изменений формы, вы можете включить функцию управления углом, чтобы тип воды менялся согласно заданной программе, и появлялись разные формы, что позволяет людям ощутить красоту различных пейзажей.

3. Управление голосом в реальном времени: Это метод управления, который широко используется большинством компаний в Китае. Его особенностью является способность реагировать на любой звуковой сигнал, выполнять караоке на месте и т.д., но этот метод управления имеет некоторые недостатки. Во-первых, движение водных узоров отстает от музыки, что создает ощущение несогласованности между движением фонтана и музыкой. Во-вторых, комбинация и продолжительность водных узоров являются фиксированными и повторяющимися независимо от любого музыкального произведения, поэтому водные узоры не соответствуют эмоциям, выраженным в музыке. Например, когда музыка страстная, может появиться колеблющийся водный узор, а при мягкой мелодии возникает высокий водный столб, что вызывает несоответствие между слуховым и зрительным восприятием. В-третьих, эмоциональные части музыки не совпадают с временем изменения водных узоров, делая процесс шаблонным.

4. Предварительно запрограммированный метод управления: В соответствии с эмоцией и художественным замыслом определенного музыкального произведения, различные водные узоры, движения, освещение и насосы программируются вручную для включения и выключения, чтобы представление фонтана соответствовало эмоции и художественному замыслу музыки. Данная функция имеет определенную степень сложности в области контрольных технологий, компьютерных технологий и технологий связи.