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噴泉，指由地下噴射出地面的泉水；特指人工噴水設備。噴泉是一種將水或其他液體經(jīng)過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體，提供水壓的一般為水泵。噴泉景觀概括來說可以分為兩大類，一是因地制宜，根據(jù)現(xiàn)場地形結(jié)構(gòu)，仿照天然水景制作而成，二是完全依靠噴泉設備人工造景。噴泉是由人工構(gòu)筑或天然泉池中，以噴射優(yōu)美的水姿，供人們觀賞的水景。噴泉是重要的景觀，它是一種水景藝術(shù)，體現(xiàn)了動、靜結(jié)合，形成明朗活潑的氣氛，給人以美的享受。

日常生活中，我們一般可根據(jù)音量、音調(diào)和音色來反映聲音的幅度、頻率和品質(zhì)。那么，在音樂噴泉中，到底是如何根據(jù)聲音來控制噴泉水柱的呢？本文就音樂噴泉控制系統(tǒng)中對音樂信號的識別與處理作相應介紹。

1、音調(diào)及其提取方法

音量、音調(diào)和音色是反映聲音特征的3個主觀量，它們共同反映了人耳對聲音的感受，其中音調(diào)反映的是人耳對聲音調(diào)子高低的主觀感受。雖然音調(diào)大小也與聲壓等其他因素有關，但它主要取決于頻率。所以一般頻率越高，音調(diào)也就越高，反之頻率越低則音調(diào)越低。

頻率決定音調(diào)，所以音調(diào)的檢測主要是基頻的檢測，即對音調(diào)周期的研究。系統(tǒng)采用了傳統(tǒng)的自相關基頻檢測算法，它是一種基于時域分析理論的算法，具有簡單、計算量小等優(yōu)點，還能直接對時域信號采樣值求自相關函數(shù)。

2、音量信號的處理

音量反映聲音信號的幅值，聲波振幅的大小決定音量的高低。不同音樂信號的音量各不相同，因此在以音量為信號控制水泵工作時，就會出現(xiàn)高低起伏的水柱。但是如果不處理音量信號，當聲波幅值比較大時，水柱就會出現(xiàn)明顯的變化；反之，當聲波幅值較小時，水柱變化也就不會很明顯。

針對此情形，該系統(tǒng)根據(jù)聲音信號的幅值將音量信號分為3類：大音量信號、中音量信號和小音量信號。并以中音量信號的幅值為標準，在其幅值為值時，使噴泉水柱達到。同時以此幅值為標準對大音量信號進行衰減，對小音量信號進行放大。

每當夜幕降臨，華燈初上之時，許多市民都走出家門，相聚音樂噴泉。當音樂響起，音樂噴泉隨著音樂慢慢打出水柱，伴著舒緩的節(jié)拍，一點點展開，音樂節(jié)奏在變，噴泉由低變高，在周圍射燈的映照下，或紅或綠，或紫或藍，原本單一的水柱變成跳躍的音符，隨音樂或高或低，百變造型，當音樂響徹全場之時，水柱騰空而起直穿云霄。

音樂噴泉是改善生態(tài)環(huán)境、提高城市形象的重要內(nèi)容之一，是傳統(tǒng)文化、時代氣息與高科技相結(jié)合的高雅藝術(shù)品。它既能凈化空氣、美化環(huán)境，又能提高人們的素質(zhì)，在展示時代風采、弘揚民族精神、啟迪人生、烘托文化氛圍等方面起到積極動作用。