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日常生活中，我们一般可根据音量、音调和音色来反映声音的幅度、频率和品质。那么，在音乐喷泉中，到底是如何根据声音来控制喷泉水柱的呢？本文就音乐喷泉控制系统中对音乐信号的识别与处理作相应介绍。

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。

针对此情形，该系统根据声音信号的幅值将音量信号分为3类：大音量信号、中音量信号和小音量信号。并以中音量信号的幅值为标准，在其幅值为值时，使喷泉水柱达到。同时以此幅值为标准对大音量信号进行衰减，对小音量信号进行放大。

据了解，近年来国内许多地方制作的大型音乐喷泉费用基本上都在上千万元，部分已以设计方案及造型与规模都比较的喷泉设计安装工程甚至造价达六七千万。

另外从音乐喷泉设备系统上来说，一个项目中，设计水型所用到的喷泉设备也是影响喷泉价格的重要因素。再从音乐喷泉配置来讲水幕电影甚至3D或全息水幕投影、彩色激光等附加配置造价更为昂贵。比如，国产水幕电影设备约为30-60万元，配备国外水幕电影设备要60-100万元的费用，3D和全息水幕电影则更贵。彩色激光则要20-40万元费用。

喷泉喷头可以优先选用黄铜或者不锈钢材质制作。这种喷头一般银光闪闪或者黄金般色彩，因为这种材质抗腐性优良，使用年限长是普通喷头的2倍。根据设计方案构思确认主要喷泉水型喷头之后，仍需要考虑选用不同型号同一种喷头的水压、流量、喷高和喷洒直径，以及连接管的型号和安装尺寸。这些主要因素都是选用喷头时应该多加细心和设计，因为可以规避在未来的喷泉工程施工中出现设计缺陷，导致工程延期。这对于设计和施工的水景公司，以及相关利益人都有影响。

在喷泉设计中，选择喷泉喷头也要考虑一些外在因素，比如风力、水质等喷泉实际施工的工地环境，其中多数喷头喷时水色是透明无色的。如果是室内喷泉设计项目，具有风小、灰少、安静的环境特点，可以选用半球型和牵牛花等射流纤细，声音稳重的喷头；而如果是室外广场喷泉设计项目，周边环境恰恰相反，相对造型设计而言，礼花喷头、三层花和旋转喷头比较适合。

因此，在水景喷泉设计中，对于喷泉喷头的选择，既需要水景公司设计人员不同创作构思，也需要他们有丰富的施工实践经验，才能把喷头的因素综合考虑，是喷泉景观作为一处建筑物或者一件艺术品达到高点。