人類對于水的利用方式千變萬化，而噴泉的利用，則滿足了人類對于美感的追求，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。
關于音樂噴泉的定義，我們用四句話來形容，通過千變萬化的噴泉造型，再加上五顏六色的采光照明，反映音樂內涵和主題，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，是對于樂曲的充分反映。
因此音樂噴泉的制作需要有兩個系統(tǒng)，一個是程序控制噴泉，一個是音樂控制系統(tǒng)。
步，計算機要對音頻以及MIDI信號進行識別，接著進行編碼以及譯碼，后將信號輸出到控制系統(tǒng)，這樣一來，就能夠達到噴泉造型與燈光的變化和音樂保持同步，讓噴泉表演富有內涵以及水的藝術感。甚至于人們在觀看音樂噴泉表演時，用戶還能夠在編輯界面編寫自己喜愛的音樂程序，營造一場屬于自己心目中的夢幻噴泉。
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，能夠看到這么一個過程，音頻信號先轉化成電頻信號，電頻信號又通過變頻器對水泵進行控制，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的轉速，對其頻率進行改變從而改變水泵的壓力。
所以到這里，咱們應該知道音樂噴泉到底是個什么原理了吧？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。音樂噴泉前期關鍵的一步，就是你要找到一首好的曲子，然后根據(jù)在這個曲子基礎之上，再制作音樂噴泉。有了曲子，然后計算機人員會根據(jù)3D動畫，制作出音樂噴泉的模型。
這里的模型制作可不簡單，計算機人員要進行反復調試，并且還要讓動畫體現(xiàn)音樂情感才行。
在動畫制作完畢之后，再通過動畫顯示的來控制程序，使得變頻機、燈光與噴頭的運動與樂曲達到同步，并且呈現(xiàn)出來的效果和3D動畫基本一致才行。
后一步就是經過長期的調試匹配，上演一場輝煌浪漫的音樂噴泉表演秀。
音樂噴泉施工過程中需要注意的事項：1、現(xiàn)場的水泥、主要供水管道等半成品及原材料須放置于有蓋倉庫內，并加以支墊，防止雨淋、暴曬及受潮。
2、做好各種設施的保護工作，需合理安排施工工序，避免或減少工序進行之間造成的設施損傷和污染。凡下道工序對上道工序產品造成損傷或污染的，需事先制定好設施保護措施，并嚴格執(zhí)行。一旦發(fā)生各設施的損傷或污染，應及時采取有效措施處理，保證施工進度和確保工程質量達到合格等級。
3、對各設施采取護、包、蓋、封等措施，即視不同情況，分別對各設施進行欄桿隔離保護，用塑料布、紙包裹、斑馬布覆蓋，或對已完工部位進行局部封閉的辦法。
4、合理安排音樂噴泉的施工順序，避免工序間的損傷和污染，凡下道工序對上道工序會產生損傷和污染的，必須先采取有效的保護措施，否則不允許進入下道工序施工。
5、嚴禁踐踏埋件或將其作為施工受力構件。施工現(xiàn)場為多工種交叉流水施工，必須合理安排好工序，做到施工現(xiàn)場的科學管理，文明施工。同時工地需做好宣傳教育，使全體員工重視成品保護工作，嚴格執(zhí)行各設施保護措施。
6、在基層班組設成品保護員，負責各設施的保護工作，發(fā)現(xiàn)問題及時上報并果斷處理，并定期對職工進行成品保護教育。
7、為確保工程質量美觀，使業(yè)主滿意，在施工過程中采取劃分施工區(qū)來完成，專門組織專職人員值班巡察，進行成品保護工作。凡需進入保護區(qū)域者，需經項目負責人的書面批準。否則不得放行。設施保護專職值班人員按項目質量保證計劃中規(guī)定的成品保護職責、制度辦法，做好保護范圍內所有成品檢查保護工作。
8、防盜措施：加強保安措施，建立健全有關的保衛(wèi)制度，做好產品的保管工作，防止產品被破壞、盜竊，貴重設備應有專人巡查、看管。
為做好各種設施的保護工作，需合理安排施工工序，避免或減少工序進行之間造成的設施損傷和污染。凡下道工序對上道工序產品造成損傷或污染的，需事先制定好設施保護措施，并嚴格執(zhí)行。一旦發(fā)生各設施的損傷或污染，應及時采取有效措施處理，保證施工進度和確保工程質量達到合格等級。
噴泉是一種將水經過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體?，F(xiàn)在的噴泉一般為完全依靠噴泉設備的人工造景噴泉。主要就是通過變頻器的控制實現(xiàn)節(jié)奏韻律，音樂噴泉中水形變化豐富，配合燈光給人真實直觀的美感。音樂噴泉中的各種搖擺能讓人感受到噴泉的柔性美。徑向搖擺的產生是由于水面下設搖擺機構，使水景優(yōu)美動人，賞心悅目，給人神奇的感覺，是時代高科技發(fā)展的表現(xiàn)。
搖擺噴泉的位置和運動速度的變化是產生搖擺水型瀟灑風彩的重要因素。噴泉搖擺機構的位置傳感器應當是防水的不接觸定位裝置。經常采用由磁鐵感應的霍爾傳感器、光纖引導的光電傳感器或磁鐵吸引的旋轉位置編碼器等。例如對于采用位置編碼器的噴泉搖擺機構的定位裝置包括：裝在搖擺電機軸上的位置編碼器、高速計數(shù)器、控制計算機以及通信接口等。由于搖擺機構的連桿一般會有較大的間隙，為了達到定位只能使搖擺機構從一個方向到達定位點，才能保證其重復精度。因此，搖擺機構需要停車時，每次都必須從一個方向到達定位點。
搖擺機構的定位精度受運動力矩與阻力矩的影響。運動力矩決定于電動機的電源電壓和停車前的運動速度等，而阻力矩則由搖擺機構的摩擦力、水流的速度、周圍的風力等合成?？梢?，這些都是不能事先確定的因素。所以，為了達到定位的目的，我們必須每次改變其控制參數(shù)。對于采用電動機能耗制動來定位的控制參數(shù)一般有兩個，直流制動電流的大小和啟動制動時間。對計算機控制較為方便的方式是采用改變制動時間。
在控制系統(tǒng)中，電動機制動時間可用檢測到位點的偏差來進行修正。根據(jù)搖擺機構定位偏差值的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，經過數(shù)學模型的計算，后確定制動時間。
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轉換器。本文選擇LM386芯片來設計音頻放大器電路。 LM386是美國國家半導體公司（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。在電子設備的音頻放大器電路的設計中非常有用。它廣泛地使用10個晶體管構成輸入級，電壓增益和電流驅動級。其中，T1?T6構成一個PNP型復合差分放大器，T5和T6是鏡像恒流源，它們充當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，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引腳封裝結構。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脈沖對模擬信號進行采樣，并提取脈沖的到達時間
對應于模擬信號的幅度，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，并相應地調整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。
