CN104475294A - 一种dmx标准的音乐灯光喷泉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，该系统由DMX标准协议的程控计算机、音频输入装置、扬声器、DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流潜水和DMX标准电脑操控台组成，所述DMX标准协议程控计算机包括音频功放处理单元、DMX标准音频分段处理单元、DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元、程序数据存储单元、DMX标准的LED灯具控制单元和DMX标准的水泵控制单元，还包括一装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑；电脑操控台和安装管理软件的电脑通过总线与DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元链接，进行人机交互操控，控制DMX标准的LED灯具和直流水泵的工作方式，实现多样化的表演。

Description

一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统

技术领域

本发明涉及多媒体音乐灯光喷泉系统，特别是一种基于DMX协议控制的多媒体音乐灯光喷泉表演系统。

背景技术

目前，现有技术的音乐喷泉是一种为了景观欣赏而创造出来的可以变化活动的喷泉，配置相应的灯光照射在活动的喷泉上，营造出绚丽的动态场景。具有多样表现形式的该音乐灯光喷泉系统主要存在于露天广场上，作为城市景观的大型喷泉，而单一表现形式的小型喷泉多存在于别墅庭院作为私家园林景观。

随着社会的进步，人们的精神文化有着更高的需求，要求在文化娱乐场所或休闲消遣地方如：酒吧、KTV、演唱会场、剧院、酒店、饭店、音乐剧会等公众场所有一种环境友好的中型喷泉。该喷泉系统应具有多样的表演形式，灯光组会随着音乐的响度、频率变化而变化着色彩和亮度，多股的喷泉会随着音乐的响度变化而高低变化；同时可让用户介入，实现人机交互，可表达自我，有着多种多样的表演形式。既能作为个人家庭的室内景观布置，又可以作为音乐人士的音乐表演辅助工具和文化娱乐空间场景的装饰。

发明内容

本发明的目的是：为了解决上述需求，提供一种DMX标准的音乐灯光喷泉表演系统，它具有多种多样的表演形式，通过程序控制对音乐进行DMX数字地址编程使得喷泉造型和灯光变化与音乐旋律同步表现，实现人机交互操控功能。

本发明是这样实现的：一种DMX标准的音乐灯光喷泉表演系统，包括DMX标准协议的程控计算机、音频输入装置、扬声器、DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流潜水和DMX标准电脑操控台，所述程控计算机分别与音频输入装置、扬声器、DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流潜水、DMX标准电脑操控台连接。

所述音频输入装置提供连接音源输入电路的多类型接口，控制音频输入的线路。

所述DMX标准协议程控计算机包括音频功放处理单元、DMX标准音频分段处理单元、DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元、程序数据存储单元、DMX标准的LED灯具控制单元和DMX标准的水泵控制单元；

所述音频功放处理单元分别与音频输入装置、DMX标准音频分段处理单元连接，负责接收音频输入装置传送过来的模拟音频信号，通过功放处理后输送给扬声器播放，并传送给DMX标准音频分段处理单元。

所述DMX标准音频分段处理单元分别与音频功放处理单元连接、DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元相连接，该分段处理单元接收音频功放处理单元传送过来的音频信号处理，负责将模拟的音频信号转换成数字信号，按设定的频率范围分成多个波段，给每个波段分配一个DMX数字地址数值，然后传送给DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元。

所述程序数据存储单元存储着控制DMX标准的LED灯具控制单元和DMX标准的水泵控制单元的预先编制程序，及声音频率波段数据表、DMX标准灯具和水泵的数字地址表。

所述DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元分别与DMX标准音频分段处理单元、程序数据存储单元、DMX标准的LED灯具控制单元、DMX标准的水泵控制单元、DMX标准电脑操控台连接，该同步协作处理单元负责收集总线上的DMX标准LED的灯具及直流潜水的地址数据，并读取程序数据存储单元的默认控制程序，结合音频的数字信号进行运算处理，生成DMX协议的数字化地址控制信号，然后将数字化地址控制信号通过总线传送给DMX标准的LED灯具控制单元、DMX标准的水泵控制单元；同时该同步协作处理单元可接受DMX标准电脑操控台编程命令控制。

所述DMX标准电脑操控台是用户用于控制某一个或某一组的DMX标准地址的LED灯具或DMX标准地址的直流水泵的计算机装置，该操控台发出DMX标准协议的控制指令，并与DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元电路连接。

所述DMX标准LED灯具控制单元与LED灯具连接，负责给每一个LED灯具及其每一颗LED RGB全彩色灯珠分配一个DMX标准的数字地址；接收DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元发出的DMX协议数字信号后解码处理，控制对应每一个DMX地址的LED灯具或每一颗全彩色灯珠的开关导通和电流大小；

所述DMX标准水泵控制单元与直流水泵组相连接，负责给每一个直流水泵分配一个DMX标准的数字地址，接收DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元发出的DMX协议的数字信号作解码处理，控制相应地址的直流水泵做功。

还包括一安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑，该电脑通过总线与DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元连接，可读/写程序数据存储单元存储的程序及声音频率波段数据表、DMX标准灯具和水泵的数字地址表进行修改。控制全部DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流水泵以声音的全波段数字信号方式工作，也可以单独控制某一个或某一组DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流水泵以某一声音波段数字信号方式工作，进行人机界面操作。

本发明提供的一种DMX标准的灯光音乐喷泉系统，装配有该DMX标准音乐喷泉系统的设备上电工作时，音频输入装置控制音源的音频信号输入，传送给音频功放处理单元，功放处理单元进行功率放大后发送给扬声器播放，并传送给DMX标准音频分段处理单元；音频分段处理单元负责将模拟的音频信号转换成按设定的频率范围分成多个波段的数字信号，并传送给DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元；DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元读取程序存储单元的预先编制程序和总线上的DMX标准的LED灯具和直流水泵的地址数据，结合音频的数字信号进行运算处理，生成DMX协议的数字化地址控制信号，然后将数字化地址控制信号传送给DMX标准的LED灯具控制单元、DMX标准的水泵控制单元；DMX标准的LED灯具控制单元接收到DMX协议的数字化地址控制信号执行解码处理，控制相应地址的LED灯具及其每一颗LED全彩色灯珠的开/关和电流大小，实现LED灯具亮灯、颜色及亮度的变化；所述DMX标准水泵控制单元接收到DMX协议的数字信号执行解码处理，驱动相应地址的水泵做功。DMX标准电脑操控台或安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑与DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元电路连接，它们发出控制指令和修改程序。由于采用这样的结构，系统的表演方式既可以采用多路音频分组表演，或选定其中一路音频频率波段作表演，也可以选定具体的灯具和水泵进行控制，实现了系统的人机交互式操控，使得DMX标准的LED灯具和直流水泵有着多样化的表演方式，变幻多彩的音乐灯光喷泉表演带给人们感观享受。

附图说明

图1是本发明的系统示意图。

图2是本发明的结构框图。

图3是本发明的使用场景示意图。

图4是本发明的表演交互流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种DMX标准的音乐灯光喷泉表演系统，包括DMX标准协议的程控计算机1、音频输入装置2、扬声器3、DMX标准地址LED灯具4和DMX标准地址直流潜水5，所述程控计算机1分别与音频输入装置2、扬声器3、DMX标准地址LED灯具4和DMX标准地址直流潜水5相连接。

所述音频输入装置2提供连接MP3播放器、麦克风、IPAD、电脑及其它多媒体播放设备的多种类型的音源输入电路接口，控制音频输入的线路；

如图2所示，所述DMX标准协议程控计算机1包括音频功放处理单元11、DMX标准音频分段处理单元12、DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13、程序数据存储单元14、DMX标准的LED灯具控制单元15、DMX标准的水泵控制单元16；

所述音频功放处理单元11分别与音频输入装置2、DMX标准音频分段处理单元12相连接，负责接收音频输入装置2传送过来的模拟音频信号，通过功放处理后输出给扬声器3，并传送给DMX标准音频分段处理单元12；

所述DMX标准音频分段处理单元12分别与音频功放处理单元11、DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13连接，该分段处理单元12接收音频功放处理单元11传送过来的音频信号处理，负责将模拟的音频信号转换成数字信号，按设定的频率范围分成多个波段，给每个波段分配一个DMX数字地址数值，然后传送给DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13。

所述程序数据存储单元14存储着控制DMX标准的LED灯具控制单元15和DMX标准的水泵控制单元16的预先编制程序，及声音频率波段、DMX标准灯具和水泵的数字地址表。

所述DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13分别与DMX标准音频分段处理单元12、程序存储单元14、DMX标准的LED灯具控制单元15、DMX标准的水泵控制单元15和DMX标准电脑操控台6相连接，该同步协作处理单元负责收集总线上的DMX标准LED的灯具及DMX标准的直流潜水的地址数据，并读取程序数据存储单元14的默认控制程序，并结合音频的数字信号进行运算处理，生成DMX协议的数字化地址控制信号，然后将数字化地址控制信号传送给DMX标准的LED灯具控制单元15、DMX标准的水泵控制单元16；同时该同步协作处理单元可接受DMX标准电脑操控台6编程命令控制，进行人机交互操控。

所述DMX标准电脑操控台6是用户根据情景或特殊演出需要单独控制某一个或某一组的DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流水泵的计算机装置，该电脑操控台发出DMX标准协议的控制指令，并与DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13电路连接。

还包括一安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑7，所述电脑7与DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13电路连接。该安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑7可通过总线传输指令给DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13，修改程序数据存储单元14存储的程序及声音频率波段、DMX标准灯具和水泵的数字地址表；该安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑7可以控制全部DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流水泵以全声音波段数字信号方式工作，也可以单独控制某一个或某一组DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流水泵以某一声音波段数字信号方式工作。

所述DMX标准LED灯具控制单元15与LED灯具4连接，负责给每一个LED灯具及其每一颗LED RGB全彩色灯珠分配一个DMX标准的数字地址；接收DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13发出的DMX协议的数字信号作解码处理，根据音乐的频率高低和响度的大小变化控制相应地址的LED灯具及其每一颗LED RGB全彩色灯珠的导通开关和电流大小，实现LED灯具亮灯、颜色及亮度的变化，营造出彩色缤纷的视觉；

所述DMX标准水泵控制单元16与直流水泵组5相连接，负责给每一个直流水泵分配一个DMX标准的数字地址，接收DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13发出的DMX协议的数字信号作解码处理，根据音乐的频率高低和响度的大小变化驱动相应地址的水泵做功，用喷泉射程高低交替变化来实现动感的视觉。

装配有该DMX标准音乐喷泉系统的设备上电工作时，音频输入装置2控制音源的音频信号输入，传送给音频功放处理单元11，功放处理单元11进行功率放大后发送给扬声器3播放，并传送给DMX标准音频分段处理单元12；音频分段处理单元12采集模拟的音频信号转换成按设定的频率范围分成多个波段的数字信号，进行数字化编码传送给DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13；同步协作处理单元13读取程序存储单元14的预先编制程序，结合音频的数字信号进行运算处理，生成DMX协议的数字化地址控制信号，然后将数字化地址控制信号传送给DMX标准的LED灯具控制单元15、DMX标准的水泵控制单元16；DMX标准的LED灯具控制单元15接收到DMX协议的数字化地址控制信号进行解码处理，根据音乐的频率高低和响度的大小变化控制相应地址的LED灯具及其每一颗LED RGB全彩色灯珠的导通开关和电流大小，实现LED灯具亮灯、颜色及亮度的变化，营造出彩色缤纷的视觉；所述DMX标准水泵控制单元16接收到DMX协议的数字信号作解码处理，根据音乐的频率高低和响度的大小变化驱动相应地址的水泵做功，用喷泉射程高低交替变化来实现动感的视觉。

该DMX标准音乐喷泉系统通过读取程序存储单元14中的预先编制程序，按照音乐的频率高低和响度的大小变化直接控制灯具和水泵工作，进行常规表演。同时，用户根据情景或特殊演出需要，可连接DMX标准电脑操控台6或者安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑7，单独控制某一个或某一组的DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流水泵的工作方式进行特殊表演。连接DMX标准电脑操控台6或者安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑7控制某一个或某一组的DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流水泵时，该DMX标准电脑操控台6或者安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑7发出DMX标准协议的控制指令给DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元13，同步协作处理单元13进行数字化地址编码，发送给DMX标准的LED灯具控制单元15和DMX标准的水泵控制单元16执行单独控制，实现了人机交互操作，变化多端的灯光和喷泉表演给予人们赏心悦目的感觉。

进一步说明，如图3和图4所示，设备①安装了该DMX标准的灯光音乐喷泉系统，设备②、设备③只安装了DMX标准的LED灯具控制单元15和DMX标准的水泵控制单元16的电路；三台设备通过DMX总线接口并联一起工作，麦克风和安装有DMX标准控制管理软件的电脑与设备①连接，所述电脑同时提供背景音乐输出和控制总线输出。上电，设备①的DMX标准的灯光音乐喷泉系统开始工作，该系统首先采集并确认总线上的LED灯具和直流水泵相应的地址数据表。具体地址数据如下：设备①的三个直流水泵的地址是：001-01-001、001-01-002、001-01-003，三个LED灯具的地址:001-02-001、001-02-002、001-02-003；设备②的两个直流水泵的地址：002-01-001、002-01-002，LED灯具的数字地址002-02-001、002-02-002；设备③的三个直流水泵的数字地址：003-01-001、003-01-002、003-01-003，三个LED灯具的地址003-02-001、003-02-002、003-02-003；且每台设备的每一个直流水泵只连接一个喷嘴。

上述三台设备摆设在酒吧场所，模拟其工作过程，观众进场期间，音乐师通过安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑连接设备①的音频输入装置输入背景音乐A，该系统的音频功放处理单元进行功率放大后输出给扬声器，同时传送给DMX标准音频分段处理单元，DMX标准音频分段处理单元把背景音乐A的音频信号转换成多个波段的数字信号传送给DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元，DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元分析并采用音乐中最强波段的数字信号，读取程序存储单元中的程序，发送给DMX标准的LED灯具控制单元和DMX标准的水泵控制单元；DMX标准的LED灯具控制单元和DMX标准的水泵控制单元接收到数字信号后进行解码，随着音乐的频率高低和响度的大小变化控制相应DMX数字地址的LED灯具的颜色及亮度的变化和DMX数字地址的直流水泵的射程变化，设备①、设备②和设备③全部LED灯具和水泵都参与了背景音乐A的表演，称之表演A。

当歌唱家迟迟未进场，观众等待中显得不耐烦时，音乐师通过安装有DMX标准控制管理软件的电脑把设备①的三个直流水泵001-01-001、001-01-002、001-01-003和三个LED灯具001-02-001、001-02-002、001-02-003设为表演一组；把设备②的两个直流水泵002-01-001、002-01-002和两个LED灯具002-02-001、002-02-002设为表演二组；把设备③的三个直流水泵003-01-001、003-01-002、003-01-003和三个LED灯具003-02-001、003-02-002、003-02-003设为表演三组；管理软件控制三组的设备作分组循环表演，吸引观众注意力，让大家安静观赏，称之表演B。

当歌唱家进场时，音乐师通过安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑向设备①的DMX标准的灯光音乐喷泉系统发送控制信号，关闭背景音乐A的信号输入，选中全部地址的LED灯具和直流水泵，让它们以最大功率运行，此时LED灯具的灯光最亮，直流水泵的喷水柱最高；歌唱家进完场后，音乐师把全部地址的LED灯具和直流水泵恢复到初始状态，LED灯具和直流水泵进入待机状态。歌唱家开始演唱前，音乐师把麦克风和背景音乐A的音频输入进行按多路音频通道分组表演的方式进行编程。音乐师使用安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑进行人机界面设置，把设备①地址为：001-01-001、001-01-002的两个直流水泵，地址为:001-02-001、001-02-002的两个LED灯具，设备②地址为：002-01-001的一个直流水泵的，地址为:002-02-001的一个LED灯具，设备③地址为：003-01-001、003-01-002的两个直流水泵，地址为：003-02-001、003-02-002两个LED灯具，设为第一组，分配给麦克风音频通道控制；其余地址的直流水泵和LED灯具设为第二组，分配给背景音乐A控制。歌唱家开始唱歌时，麦克风输入音频信号，控制第一组的直流水泵和LED灯具随着歌唱家的音乐旋律进行变化表演；同时背景音乐A控制第二组的直流水泵和LED灯具随着音乐旋律进行变化表演，此时的音乐喷泉表演将变得绚丽多彩、激情四射，称之表演C。

上述控制DMX标准灯具和水泵的方式可通过DMX标准电脑控制台实现。

以上所述的仅是本发明的优先实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的情况下，还可以作出若干改进和变型，这也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：该系统包括DMX标准协议的程控计算机、音频输入装置、扬声器、DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流潜水和DMX标准电脑操控台，所述程控计算机分别与音频输入装置、扬声器、DMX标准地址LED灯具、DMX标准地址直流潜水、DMX标准电脑操控台连接。

2.根据权利要求1所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：所述音频输入装置提供连接音源输入电路的多类型接口，控制音频输入的线路。

3.根据权利要求1所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：所述DMX标准协议程控计算机包括音频功放处理单元、DMX标准音频分段处理单元、DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元、程序数据存储单元、DMX标准的LED灯具控制单元和DMX标准的水泵控制单元。

4.根据权利要求3所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：所述音频功放处理单元分别与音频输入装置、DMX标准音频分段处理单元连接，负责接收音频输入装置传送过来的模拟音频信号，通过功放处理后输送给扬声器播放，并传送给DMX标准音频分段处理单元。

5.根据权利要求3所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：所述DMX标准音频分段处理单元分别与音频功放处理单元连接、DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元相连接，该分段处理单元接收音频功放处理单元传送过来的音频信号处理，负责将模拟的音频信号转换成数字信号，按设定的频率范围分成多个波段，给每个波段分配一个DMX数字地址数值，然后传送给DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元。

6.根据权利要求3所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：所述DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元分别与DMX标准音频分段处理单元、程序数据存储单元、DMX标准的LED灯具控制单元、DMX标准的水泵控制单元、DMX标准电脑操控台连接，该同步协作处理单元负责收集总线上的DMX标准LED的灯具及直流潜水的地址数据，并读取程序数据存储单元的默认控制程序，结合音频的数字信号进行运算处理，生成DMX协议的数字化地址控制信号，然后将数字化地址控制信号通过总线传送给DMX标准的LED灯具控制单元、DMX标准的水泵控制单元；同时该同步协作处理单元可接受DMX标准电脑操控台编程命令控制。

7.根据权利要求3所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：所述DMX标准LED灯具控制单元与LED灯具连接，负责给每一个LED灯具及其每一颗LED RGB全彩色灯珠分配一个DMX标准的数字地址；接收DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元发出的DMX协议数字信号后解码处理，控制对应每一个DMX地址的LED灯具或每一颗全彩色灯珠的开关导通和电流大小。

8.根据权利要求3所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：所述DMX标准水泵控制单元与直流水泵组相连接，负责给每一个直流水泵分配一个DMX标准的数字地址，接收DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元发出的DMX协议的数字信号作解码处理，控制相应地址的直流水泵做功。

9.根据权利要求1所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：所述DMX标准电脑操控台是用户用于控制某一个或某一组的DMX标准地址的LED灯具或DMX标准地址的直流水泵的计算机装置，该操控台发出DMX标准协议的控制指令，通过总线与DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元电路连接。

10.根据权利要求1所述的一种DMX标准的音乐灯光喷泉系统，其特征在于：还包括一安装有DMX标准音乐喷泉管理软件的电脑，所述电脑通过总线与DMX标准的灯具与水泵同步协作处理单元连接，修改程序数据存储单元的程序，及读/写声音频率分段表、DMX标准灯具和水泵的数字地址表。