[發(fā)明專利]超聲波音樂噴泉演奏方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510520178.3
• 申請(qǐng)日: 2015-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN105047184B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋崗;劉嬌蛟;馬碧云;楊萃;曹燕;李杰;王一歌;趙明劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州豐譜信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G10H1/00
• 分類號(hào): G10H1/00;G10H1/34
• 代理公司: 廣州潤(rùn)禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44446
• 代理人: 林偉斌

本發(fā)明公開一種超聲波音樂噴泉演奏裝置及演奏方法，包括多個(gè)具有超聲波收發(fā)能力的噴頭、水泵、后處理端和揚(yáng)聲器。具有超聲波收發(fā)能力的噴頭包括噴嘴和檢測(cè)終端,檢測(cè)終端包括收發(fā)一體的超聲波探頭陣列、發(fā)射處理單元、接收處理單元和通信單元，用透聲防水材料封裝。噴嘴在噴射水柱時(shí)發(fā)射超聲波和接收超聲回波，使用肢體或器物觸碰水流，該裝置根據(jù)回波信號(hào)及后續(xù)信號(hào)處理算法確定回波參數(shù)，轉(zhuǎn)換成音頻參數(shù)后利用音樂合成器產(chǎn)生數(shù)字音頻信號(hào)，并通過揚(yáng)聲器播放。在運(yùn)動(dòng)中利用該裝置控制音樂變化，提高現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)性；兒童在戲水時(shí)利用該裝置感受音符、節(jié)奏和旋律變化。該裝置具有互動(dòng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可作為廣場(chǎng)和即興表演的休閑娛樂設(shè)施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及超聲檢測(cè)、音樂合成和互動(dòng)式演奏的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超聲波音樂噴泉演奏方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有音樂噴泉中，音樂信號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理后送到變頻電機(jī)的控制端，使電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著音樂的音調(diào)、節(jié)奏和強(qiáng)弱變化，水泵壓力隨之變化，故噴出的水柱高低跟隨音樂而變化。通過對(duì)多組噴嘴和燈光進(jìn)行控制，可以使噴泉水型、燈光及色彩變化與音樂情緒結(jié)合，成為一種集美感和音樂于一體的休閑娛樂設(shè)施。可見，音樂噴泉的噴泉水型及其變化受音樂控制，是一種音樂的可視化表現(xiàn)形式，給人以一種賞心悅目的體驗(yàn)而實(shí)現(xiàn)大眾娛樂。但人們只是被動(dòng)地接收音樂及其通過噴泉水型實(shí)現(xiàn)的表現(xiàn)形式，無法參與到音樂演奏及其互動(dòng)中。

如果能夠利用噴泉水流進(jìn)行音樂演奏，讓孩子或者參與者以水流為琴弦或鍵盤，通過肢體動(dòng)作控制音樂的音調(diào)、節(jié)奏和強(qiáng)弱變化，就可以激發(fā)大眾的參與熱情，提高噴泉的互動(dòng)性和娛樂性。本專利提出了一種超聲波音樂噴泉演奏裝置，噴頭在噴射水柱時(shí)發(fā)射超聲波，演奏者使用肢體或器物觸碰水流，超聲波遇到肢體或者器物后產(chǎn)生反射,部分反射波沿著入射水流反向傳輸,形成回波信號(hào)。噴頭接收的回波信號(hào)經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換后被送到后處理端，后處理端接收回波信號(hào)后應(yīng)用信號(hào)處理算法確定回波參數(shù)，把它們轉(zhuǎn)換成音頻參數(shù)后利用音樂合成器產(chǎn)生具有一定音色、音高和音長(zhǎng)的數(shù)字音頻信號(hào)，并通過揚(yáng)聲器播放。因此，演奏者采用舞蹈或動(dòng)作展示美感的同時(shí)可利用該裝置控制音樂變化，提高現(xiàn)場(chǎng)的互動(dòng)性和觀賞性；兒童在戲水時(shí)可利用該裝置在玩耍中感受音符、節(jié)奏和旋律的變化。該裝置不需演奏技巧，具有互動(dòng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可作為廣場(chǎng)和即興表演的休閑娛樂設(shè)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供超聲波音樂噴泉演奏方法，演奏者使用肢體或器物觸碰噴泉水流，用肢體動(dòng)作控制音頻信號(hào)的音級(jí)、音高和持續(xù)時(shí)間，利用音樂合成器把這些音頻參數(shù)轉(zhuǎn)成具有一定音色、音高和音長(zhǎng)的音頻信號(hào)，并通過揚(yáng)聲器播放出來，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式音樂演奏。

一種超聲波音樂噴泉演奏裝置，包括多個(gè)具有超聲波收發(fā)能力的噴頭、水泵、后處理端和揚(yáng)聲器。噴頭與水泵相連接，也和后處理端相連接，噴頭負(fù)責(zé)噴水、超聲波的發(fā)射和接收、數(shù)據(jù)通信；后處理端負(fù)責(zé)超聲回波的參數(shù)估計(jì)、音頻參數(shù)轉(zhuǎn)換、音樂合成、數(shù)據(jù)通信、人機(jī)交互；揚(yáng)聲器負(fù)責(zé)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)，實(shí)現(xiàn)音樂播放。

一種超聲波音樂噴泉演奏裝置，其中所述具有超聲波收發(fā)能力的噴頭包括噴嘴和檢測(cè)終端,檢測(cè)終端包括收發(fā)一體的超聲波探頭陣列、發(fā)射處理單元、接收處理單元和通信單元,并用透聲防水材料進(jìn)行封裝。其中，收發(fā)一體的超聲波探頭陣列由多個(gè)超聲波探頭按一定方式排列并組成陣列，中間的探頭負(fù)責(zé)超聲波發(fā)射，周圍的探頭負(fù)責(zé)超聲回波接收；發(fā)射處理單元根據(jù)設(shè)置參數(shù)對(duì)從后處理端接收的信號(hào)進(jìn)行放大和D/A轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)通過發(fā)射探頭轉(zhuǎn)變成超聲信號(hào)并發(fā)射出去；接收處理單元根據(jù)設(shè)置參數(shù)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)緩存；通信單元負(fù)責(zé)噴頭與后處理端之間數(shù)據(jù)和控制信息的傳遞，可采用有線/無線通信模式；