[实用新型]一种自适应音频信号的数码喷头智能控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数码喷头控制器，尤其是涉及一种自适应音频信号的数码喷头智能控制器。

背景技术

音乐喷泉表演与舞台表演类似，要求“水、声、光”同时使用。目前，音乐喷泉领域越来越强调“水、声、光”的和谐统一，数码喷头是实现这种统一的主要部件。现有的数码喷头可通过步进电机的控制来实现三维空间任意摇摆，通过控制变频器来实现喷水高度的可调。这种数码喷头的控制系统包括步进电机控制、变频器控制、灯光控制等，这些部件的传统控制方式各不相同，造成整个数码喷头控制方式比较复杂；要使它们协同工作，统一控制比较困难，尤其是多个数码喷头彼此配合形成特殊水型效果之时。

CN202533771U于2012年11月14日公开了一种基于DMX协议的数码喷头智能控制器，将DMX协议引入音乐喷泉数码喷头的控制，将上述不同执行部件视为DMX协议下的不同通道，通过统一的协议大大降低了音乐喷泉设计组态和控制难度。但是，这种控制器在使用时，需要用户在PC机上对音频信号进行分析，产生相应的DMX控制信号，这对操作者提出了较高的音乐欣赏要求及编程能力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种不仅控制方式简单，而且能对音频信号进行直接分析的自适应音频信号的数码喷头智能控制器。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种自适应音频信号的数码喷头智能控制器，包括微处理器、音频信号接口电路、同步模式设定电路、步进电机驱动器控制接口、灯光输出控制接口、变频器控制接口，所述微处理器分别与音频信号接口电路、同步模式设定电路、步进电机驱动器控制接口、灯光输出控制接口、变频器控制接口相连；

所述微处理器用于信号测频、节奏提取，能对音频信号进行分析，进行音乐元素的识别和提取，基于音频信号的分析结果产生相应的控制信号，通过步进电机驱动器控制接口、灯光输出控制接口、变频器控制接口去驱动相应的执行机构；

所述音频信号接口电路用于接收原始音频信号并将其放大，去噪、整流，是外部音频信号进入微处理器的物理通道；

所述同步模式设定电路用于控制所述控制器的输出控制信号与音频信号的同步关系。

进一步，所述音频信号接口电路包括依次连接的缓冲放大模块和模数转换模块，所述缓冲放大模块为二级阻容耦合电路，第一级为共射极跟随电路，第二级为共射极放大电路；

所述缓冲放大模块用于接收原始音频信号并将其放大，去噪和整流；所述模数转换模块用于将所述缓冲放大模块输出的模拟信号转换为数字信号。

进一步，所述微处理器的IO口与步进电机驱动器控制接口之间设有光电隔离电路，所述光电隔离电路为光耦器件TLP521。

进一步，所述微处理器的IO口与灯光输出控制接口之间设有PWM信号产生电路，所述PWM信号产生电路为SM8015电流模式PWM控制芯片。

进一步，所述微处理器的IO口与变频器控制接口之间设有数模转换电路和电压电流转换电路，所述数模转换电路与电压电流转换电路相连。

本实用新型可通过微处理器直接接收音频信号并对其进行分析，基于分析所得结果产生步进电机驱动器、变频器和灯光输出电路的控制信号，驱动相应的执行机构，从而实现基于音频信号控制数码喷头的喷嘴摇摆位置、喷水高度、灯光效果，使得数码喷头的水型、灯光能够自适应音频信号。

与现有技术相比，本实用新型控制方式简单，不需要人工干预，可使“水、声、光”能达到和谐统一，并能自适应不同的音频信号。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路结构示意图；

图2为图1所示实施例的同步模式设定电路接口示意图；

图3为图1所示实施例的音频信号接口电路中的缓冲放大模块的电路图；

图4为数码喷头传统控制方式示意图；

图5为图1所示实施例的音频信号控制示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。 

参照图1，本实施例包括微处理器1-1、音频信号接口电路1-2、同步模式设定电路1-3、步进电机驱动器控制接口1-4、灯光输出控制接口1-5、变频器控制接口1-6，所述微处理器1-1分别与音频信号接口电路1-2、同步模式设定电路1-3、步进电机驱动器控制接口1-4、灯光输出控制接口1-5、变频器控制接口1-6相连；