人类对于水的利用方式千变万化，而喷泉的利用，则满足了人类对于美感的追求，特别是音乐喷泉。首先咱们来说一下音乐喷泉的原理到底是什么。

关于音乐喷泉的定义，我们用四句话来形容，通过千变万化的喷泉造型，再加上五颜六色的采光照明，反映音乐内涵和主题，带给人情感的享受。

所以音乐喷泉的水柱大小以及频次的变化，是对于乐曲的充分反映。

因此音乐喷泉的制作需要有两个系统，一个是程序控制喷泉，一个是音乐控制系统。

步，计算机要对音频以及MIDI信号进行识别，接着进行编码以及译码，后将信号输出到控制系统，这样一来，就能够达到喷泉造型与灯光的变化和音乐保持同步，让喷泉表演富有内涵以及水的艺术感。甚至于人们在观看音乐喷泉表演时，用户还能够在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序，营造一场属于自己心目中的梦幻喷泉。

这里有朋友要问了，你上面的解释也太笼统了，具体是个什么过程呢？

如果我们将目光缩小来看的话，能够看到这么一个过程，音频信号先转化成电频信号，电频信号又通过变频器对水泵进行控制，水泵的压力不一样，喷泉呈现出来的效果也不一样。那么水泵的压力是什么决定的呢？

变频器。变频器能够控制电机的转速，对其频率进行改变从而改变水泵的压力。

所以到这里，咱们应该知道音乐喷泉到底是个什么原理了吧？说白了原理咱们来说一下音乐喷泉到底该怎么制作。

步找曲子。音乐喷泉前期关键的一步，就是你要找到一首好的曲子，然后根据在这个曲子基础之上，再制作音乐喷泉。有了曲子，然后计算机人员会根据3D动画，制作出音乐喷泉的模型。

这里的模型制作可不简单，计算机人员要进行反复调试，并且还要让动画体现音乐情感才行。

在动画制作完毕之后，再通过动画显示的来控制程序，使得变频机、灯光与喷头的运动与乐曲达到同步，并且呈现出来的效果和3D动画基本一致才行。

后一步就是经过长期的调试匹配，上演一场辉煌浪漫的音乐喷泉表演秀。

音乐喷泉施工过程中需要注意的事项：1、现场的水泥、主要供水管道等半成品及原材料须放置于有盖仓库内，并加以支垫，防止雨淋、暴晒及受潮。

2、做好各种设施的保护工作，需合理安排施工工序，避免或减少工序进行之间造成的设施损伤和污染。凡下道工序对上道工序产品造成损伤或污染的，需事先制定好设施保护措施，并严格执行。一旦发生各设施的损伤或污染，应及时采取有效措施处理，保证施工进度和确保工程质量达到合格等级。

3、对各设施采取护、包、盖、封等措施，即视不同情况，分别对各设施进行栏杆隔离保护，用塑料布、纸包裹、斑马布覆盖，或对已完工部位进行局部封闭的办法。

4、合理安排音乐喷泉的施工顺序，避免工序间的损伤和污染，凡下道工序对上道工序会产生损伤和污染的，必须先采取有效的保护措施，否则不允许进入下道工序施工。

5、严禁践踏埋件或将其作为施工受力构件。施工现场为多工种交叉流水施工，必须合理安排好工序，做到施工现场的科学管理，文明施工。同时工地需做好宣传教育，使全体员工重视成品保护工作，严格执行各设施保护措施。

6、在基层班组设成品保护员，负责各设施的保护工作，发现问题及时上报并果断处理，并定期对职工进行成品保护教育。

7、为确保工程质量美观，使业主满意，在施工过程中采取划分施工区来完成，专门组织专职人员值班巡察，进行成品保护工作。凡需进入保护区域者，需经项目负责人的书面批准。否则不得放行。设施保护专职值班人员按项目质量保证计划中规定的成品保护职责、制度办法，做好保护范围内所有成品检查保护工作。

8、防盗措施：加强保安措施，建立健全有关的保卫制度，做好产品的保管工作，防止产品被破坏、盗窃，贵重设备应有专人巡查、看管。

为做好各种设施的保护工作，需合理安排施工工序，避免或减少工序进行之间造成的设施损伤和污染。凡下道工序对上道工序产品造成损伤或污染的，需事先制定好设施保护措施，并严格执行。一旦发生各设施的损伤或污染，应及时采取有效措施处理，保证施工进度和确保工程质量达到合格等级。

音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。在此过程中，水流被操控，散射及折射光，然后一个3维的画面就产生了。音乐喷泉随着音乐变换，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴，是快节奏的城市生活夜间一项颇为浪漫闲适的娱乐项目。那么，在音乐喷泉中，到底是如何根据声音来控制喷泉的呢？

音乐表演喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统，计算机通过对音频及MIDI信号的识别，进行译码和编码，终将信号输出到控制系统，使喷泉的造型及灯光的变化与音乐保持同步，从而达到喷泉水型、灯光及色彩的变化与音乐情绪的完美结合，使喷泉表演更加生动更加富有内涵及体现水的艺术。音乐喷泉：可以根据音乐的高低起伏变化。用户可以在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序。播放系统可以实现音乐、水、灯光气氛统一，播放同步。

1、音调及其提取方法

音量、音调和音色是反映声音特征的3个主观量，它们共同反映了人耳对声音的感受，其中音调反映的是人耳对声音调子高低的主观感受。虽然音调大小也与声压等其他因素有关，但它主要取决于频率。所以一般频率越高，音调也就越高，反之频率越低则音调越低。

频率决定音调，所以音调的检测主要是基频的检测，即对音调周期的研究。系统采用了传统的自相关基频检测算法，它是一种基于时域分析理论的算法，具有简单、计算量小等优点，还能直接对时域信号采样值求自相关函数。

2、音量信号的处理

音量反映声音信号的幅值，声波振幅的大小决定音量的高低。不同音乐信号的音量各不相同，因此在以音量为信号控制水泵工作时，就会出现高低起伏的水柱。但是如果不处理音量信号，当声波幅值比较大时，水柱就会出现明显的变化；反之，当声波幅值较小时，水柱变化也就不会很明显。

自动控制技术是音乐喷泉中关键的技术，其主要特点表现在以下几个方面：

一、高水平的音乐信号处理系统

利用中科院自动化所在语言识别方面的国际技术，研制了音乐信号32位计算机处理系统（M UCS ），将音乐信号进行频谱分析和延时处理，提取音乐信号中适合喷泉控制的有效成分送给主控机，并能将音乐信号任意延时，使喷泉和音乐同步。

二、集中分散式控制系统

本喷泉由主控机直接控制，主控机具有如下特征：

1．音乐信号采集功能，按频率特征抽取有效成分。

2．对喷泉设备进行故障诊断，可以对主机运行状态、漏电及驱动柜工作状态进行诊断。

3．中文菜单式操作系统，使操作者能够在短时间内学会操作，具有音乐喷泉的各种动态造型和花样变化显示功能，使操作人员通过计算机屏幕就能观察到喷泉的各种变化，极大地方便了音乐喷泉的配曲和操作人员使用。

4．开放式结构，人机界面友好，通讯接口及编程技巧对用户开放，只需通过鼠标的两个键即可完成音乐喷泉的配曲，这样就容易使音乐喷泉配曲库不断丰富，总给人耳目一新的感觉。

5．对音乐喷泉的直接控制，直接驱动泵、变频器或伺服器。

6．摇摆电机的摇摆速度及方向控制，控制量1024或更多。喷泉控制器采用了MUCS系统，能够与任何音源相接（CD机、录音机、现场演出等），在保证音乐信号不失真的情况下，使音乐与喷泉完全同步。

三、及可靠性

1．每一路被控制设备均安装过电压、过电流、漏电保护装置，一旦发生故障，能够自动切断电源，可靠的保护该路喷泉设备不受损失，保证人身。

2．从工业控制工程实践中总结出一套独特的接地保护方式，进一步提高性。

3．驱动器部分大规模地采用大功率无触点继电器，减少了电磁火花干扰，大大减少了主回路的故障，延长了使用寿命。

作为音乐喷泉，不可能在内长时间表演，这里因为：耗电量大，第二长时间开启会使之缺乏新鲜感，尤其在白天无灯光时，效果欠佳。喷泉作为整个广场的一景，除音乐表演外还需考虑作为固定景点时水型的艺术效果。固定水型的使用时间是长的。因此，喷泉水型设计与选择上除考虑表演音乐时的美感，同时也考虑作为水景时的效果，所以控制上的设置有不同的功能。

1．手动控制：在白天或夜间音乐表演间歇时，点击鼠标独立打开某些水型，形成一组合造型固定不变。节约用电，平时常用。

2．程序控制：如果您希望有不同的组合造型变化，则可打开程度功能，使水型按设定的程序变化，出现不同的造型，使人感受不同景色的美妙。

3．实时声控：为目前国内绝大多数公司普遍采用的一种控制方式，它的特点是可响应任何音源信号，现场演奏卡拉OK等，但此种控制方式有一些缺点。

首先，水型动作要比音乐滞后，使人感觉喷泉动作与音乐不协调。其次，水型的出现组合与出现时间长短，为固定重复的而且不论任何曲目，所以会出现表演水型与音乐所表达的情感不一致。如激昂的乐符，可能出现摆动水型，而轻柔旋律时，又出现高大的水体，使人听觉感受与视觉感受不一致。第三，乐曲的情感段落与水型变化时间不符，而且千篇一律。

4．预编控制方式：是根据某一首乐曲的情感与意境，人工编制各种水型、动作、灯光、水泵的开启和关闭，使喷泉的表演与音乐的情感和意境相吻合。此功能在控制技术、计算机技术、通讯技术方面有一定的综合难度。