技术支持

1.1.系统控制方式

1.1.1.手动控制

1.1.1.1.喷泉系统手动控制

喷泉控制软件的制作过程中设计有手动控制(预览)窗口,喷泉的每一路设备控制均以图标方式显示在窗口中,操作时可根据需要点动对应的图标,对应的设备就会开启。除此之外,应对一些摇摆喷头、变频水型等有无极控制变化的设备,我们的控制系统可进入辅助程序,比如摇摆喷头可手动输入摇摆角度及摇摆速度从而使水型按设置的角度及速度进行喷射,变频器的控制又可以任意拉动频率滑动条实现水型高低的实时变化。(如图)

 

 
 
 

   

 












 

1.1.2.程序轮控制

1.1.2.1.喷泉系统程序轮控制

 针对音乐喷泉的设计,软件中可以保存有各种编辑好的轮动程序,如图,通过对各种水型的轮动程序进行组合编程,通过一键式操控即可实现喷泉的轮动程序控制。
 

1.1.3.实时音控

主要是将音乐节奏通过变频器的转换,来控制水型的高低变化,控制系统对于喷泉和音乐的同步性有独到的研究成果,把音乐通过模拟与数字的转化,储存控制,能将音乐和水型调到视觉和听觉的完全同步,翩翩起舞的水型,让人感觉留恋忘返。该系统功能能使用任意碟片进行播放,甚至现场演出,也能使歌声和水型自动结合。

1.1.4.音乐预编控制

软件可以对各种喷头和管道的布局以及前潜水泵、变频器等进行仿真布局,使的对喷头和水型的控制变得非常直观和方便,做到“所见即所得“,同时可以使得编辑和控制功能非常强大。
在音乐的节拍和旋律被准确提取出来以后,下面的重要一步就是由编歌人员根据音乐的节拍和旋律对哪些水型和喷头需要出水、出水要多快或多高,什么时候出跑泉、跑泉有多少个、跑泉的速度和方向以及游动长度等等进行编辑和控制,也就是起到音乐指挥(或称之为水舞师)的作用。由于我们的编辑控制界面是基于喷泉现场布局的仿真界面,这使得除了出水控制可以非常简单和直观以外,关键是可以让编歌人员根据喷泉布局编制出有规律和规则形状又是千变万化的出水效果来。 

1.2.控制系统对音乐信号分析和理解的先进性

音乐的节拍和旋律的准确定位和提取(我们称之为音乐特征提取)在音控喷泉的实现中有着非常重要的作用。如果不能对音乐的节拍和旋律进行准确的定位和提取,那么所做出来的音控喷泉就必然显得同步性不准。我们在音乐特征提取的实现中引入了大量理论和算法,包括小波变换(Wavelet transform),隐马尔可夫链(HMM)的语音识别算法,基于α-β剪裁的人工智能深度搜索算法等等。在综合运用了这些理论算法以后,我们可以很准确地自动提取出所有重要的和有价值的音乐节拍和旋律特征,并自动显示出来以供编歌人员选择采用。例如,节奏快和强劲的歌曲“好日子“里有近乎一千多个节拍和旋律,有的相邻节拍只有40ms的间隔,如果靠编歌人员去手工提取这是完全不可能的,而依靠我们的自动分析提取功能可以在很短的时间里把所有这些特征全部准确的提取出来,从而使得喷泉出水可以快速准确的紧跟音乐的节拍和旋律,把音乐和喷泉的同步交融演绎的非常细腻和完美。
输入音量的控制调整
控制系统的软件有连续播放方式,在连续播放的方式下每首乐曲的音量都可以单独设定。并且在歌曲编辑的过程中,软件有控制方式选项,其中音量的控制可分为音量输入控制及低音音频输入控制,通过输入不同的数值来提升歌曲的音频节奏控制。(如图)

 
音量调整控制窗口

 
音乐节奏的控制调整
 
控制系统软件具备控制延迟可调功能,在现场调试过程中,如遇音乐节奏与水型不同步可以采用延迟功能,微调水型的喷射时间,可精确至0.1秒。每个歌曲都有固定的节拍,编辑时可以按这个固定的节拍输入节奏时间,并通过预览功能预览水型的喷射效果,根据需要进行调整,而并不需要开启水型以达到调试阶段节能效果。对于变频器控制的喷射速度,还可以通过变频选项调整水柱喷射的速度,输入参数进行调节控制,通过预览确定效果。

 
 
变频节奏控制窗口      


固定节拍控制窗口      
              
                        预览窗口                                  高音低音频率控制调整
 

     每个歌曲都具备有高音和低音频率,控制系统均能够对高音和低音频率进行采集。其在高音音频和低音音频上都有一个限值拉条,当音频高于限值时喷泉就会启动,低于限值就关闭,通过限值的设定来控制每段音频的音控效果。在一首歌的某个时段音频频率相对低,另一时段音频频率又很高的情况下,我们就应对歌曲分段进行高音和低音的频率控制进行调整,从而实现合拍且同步的音控效果。或者说某个歌曲低音比较强烈,我们就可以把高音的限值拉到更高,通过低音来控制音控效果。
 


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