KR100435778B1

KR100435778B1 - 음악분수 제어시스템

Info

Publication number: KR100435778B1
Application number: KR10-2002-0006087A
Authority: KR
Inventors: 신건수
Original assignee: 신건수
Priority date: 2002-02-02
Filing date: 2002-02-02
Publication date: 2004-06-10
Also published as: KR20030065981A

Abstract

본 발명은 음악분수에 있어서, 입력되는 음성신호를 인식하여 입력신호의 고저, 박자, 강약 등에 따라 물 분사 모터를 제어하도록 하는 음악분수 제어 시스템에 관한 것으로, 음성신호입력단으로 입력되는 음성신호를 입력신호증폭부에서 증폭하고, 증폭된 음성신호를 마이크로프로세서가 분석하여 사전 설정된 프로그램에 따라 구동신호를 출력하고, 출력된 구동신호를 출력신호증폭부가 증폭하여 조명등 및 분수구동부로 전달함으로써, 각부를 구동시키도록 된 음악분수에 있어서, 음성신호입력단과 입력신호증폭부 사이에 입력신호로 받아들이고자 하는 최소한계값을 설정하도록 하는 가변저항으로 이루어진 감도조절부를 설치하고, 입력신호증폭부는 입력되는 음성신호의 강약 즉, 진폭을 증폭하는 증폭회로1과, 입력되는 음성신호의 박자 즉, 주기를 증폭하는 증폭회로2로 각각별도로 구성하여 설치하고, 출력신호증폭부 역시, 마이크로프로세서로부터 출력되는 음성신호의 강약 즉, 진폭을 증폭하는 증폭IC-1과, 마이크로프로세서로부터 출력되는 음성신호의 박자 즉, 주기를 증폭하는 증폭IC-2로 각각별도로 구성하여 설치하고, 출력신호증폭부와 조명등 및 분수구동부 사이에 마이크로프로세서의 처리신호에 따라 접점 동작하여 조명등 및 분수구동부를 제어하도록 다수개의 무접점 릴레이군으로 이루어진 스위칭부(50)를 구비하여서 구성됨을 특징으로 한다.

Description

음악분수 제어시스템{A control system for a music fountain}

본 발명은 음악분수 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음악분수에 있어서, 입력되는 음성신호를 인식하여 입력신호의 고저, 박자, 강약 등에 따라 물 분사 모터를 제어하도록 하는 음악분수 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 분수는 모터를 이용하여 분수대 하부 저수조의 물을 파이프를 통해 끌어들인 다음, 이를 노즐을 통해 상향 분사시켜 주변의 분위기를 아름답게 장식하면서 관람자에 대한 정서적인 분위기를 연출해왔었다.

종래에는 이와 같은 분수에 역동감을 주기 위해 일정한 시간 단위로 프로그램된 제어 패턴에 따라 모터 구동의 온 오프 및 그 구동력의 강약이 조절되게 하는 것을 통하여 활력 적인 분수 시스템을 구축하기도 하였다.

그러나 상기와 같은 기존의 분수 시스템은 분수 노즐의 단순한 제어 및 일상 적인 제어프로그램에 따라 분수 형태가 정해지기 때문에 관람자 대부분의 지속적인 관심을 모으기에는 역부족이므로 관람자는 실증을 느끼게 된다.

상기와 같은 문제점을 고려하여 최근에는 음악분수 구동 시스템이 선보여 많은 관심을 끌고 있다.

이와 같은 음악분수는 자체에 내장된 시디롬 드라이버의 오디오 재생 출력 및 외부 오디오 입력중 하나를 선택하고 이 오디오 신호를 일정 주기로 샘플링하여 신호 레벨의 강약 및 고저를 일정 등분의 디지털 수치 값으로 변환 출력하는 컴퓨터와, 상기컴퓨터의 오디오 신호 대비 디지털 데이터 비트 열을 피엘시(PLC; Programmable Logic Control)와 인터페이싱 하는 인터페이스 카드와, 상기 인터페이스 카드의 디지털 병렬 출력을 받아 전점 로직신호를 발생하는 피엘시와, 상기 피엘시의 접점 신호 출력에 따라 각각 모터, 노즐, 램프를 구동 제어하는 분수용 펌프 모터 로직 제어부, 솔레노이드 제어부, 조명 제어부를 포함하고, 상기 피엘시에서는 로직 접점 출력신호와 피엘시 내부의 프로세서의 주파수 제어신호가 인버터에 인가되게 구성하여 상기 컴퓨터에서 결정된 수치화된 데이터에 해당하는 크기로 모터 구동력을 제한하기 위한 전력제어 신호가 출력되게 하고, 상기 인버터의 출력에 따라 펌프 아날로그 제어부는 모터의 구동력의 크기를 아날로그 적으로 제어하여 전력으로 분수 기능의 노즐 모터를 제어하도록 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 음악분수 구동 시스템은 음성 및 음악 파일이 저장된 매체를 입력 수단으로 하여 컴퓨터시스템이 오퍼레이팅하는 것으로, 음성 신호가 입력되면 정해진 패턴에 따라 분수의 분사력이 감압되거나 개폐되는 것으로, 이는 항상 일정한 음성 신호가 입력되므로, 분사되는 물의 모양이 크게 변화되지 않는 분사 모양의 한정성이 문제점으로 지적되고 있다.

상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 본 발명은 음악분수에 있어서, 입력되는 음성신호를 인식하여 입력신호의 고저, 박자, 강약 등에 따라 물 분사 모터를 제어하도록 하는 음악분수 제어 시스템을 제공함을 기술적 과제로 삼는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은 음성신호입력단으로 입력되는 음성신호를 입력신호증폭부에서 증폭하고, 증폭된 음성신호를 마이크로프로세서가 분석하여 사전 설정된 프로그램에 따라 구동신호를 출력하고, 출력된 구동신호를 출력신호증폭부가 증폭하여 조명등 및 분수구동부로 전달함으로써, 각부를 구동시키도록 된 음악분수에 있어서, 음성신호입력단과 입력신호증폭부 사이에 입력신호로 받아들이고자 하는 최소한계값을 설정하도록 하는 가변저항으로 이루어진 감도조절부를 설치하고, 입력신호증폭부는 입력되는 음성신호의 강약 즉, 진폭을 증폭하는 증폭회로1과, 입력되는 음성신호의 박자 즉, 주기를 증폭하는 증폭회로2로 각각 별도로 구성하여 설치하고, 출력신호증폭부 역시, 마이크로프로세서로부터 출력되는 음성신호의 강약 즉, 진폭을 증폭하는 증폭IC-1과, 마이크로프로세서로부터 출력되는 음성신호의 박자 즉, 주기를 증폭하는 증폭IC-2로 각각별도로 구성하여 설치하고, 출력신호증폭부와 조명등 및 분수구동부 사이에 마이크로프로세서의 처리신호에 따라 접점 동작하여 조명등 및 분수구동부를 제어하도록 다수개의 무접점 릴레이군으로 이루어진 스위칭부를 구비하여서 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 회로 블럭도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상세 회로도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 감도조절부 20 : 입력신호 증폭부

30 : 마이크로프로세서 40 : 출력신호 증폭부

50 : 스위칭부 60 : 조명등 및 분수 구동부

70 : 발진부 80 : 수동/자동 조작부

90 : 전원부

첨부 도면 도 1은 본 발명의 회로 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에따른 상세 회로도이다.

첨부 도면 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명은 음악분수에 있어서, 음성신호입력단(AI)으로 입력되는 음성신호를 입력신호증폭부(20)에서 증폭하고, 증폭된 음성신호를 마이크로프로세서(30)가 분석하여 사전 설정된 프로그램에 따라 구동신호를 출력하고, 출력된 구동신호를 출력신호증폭부(40)가 증폭하여 조명등 및 분수구동부(60)로 전달함으로써, 각부를 구동시키도록 된 음악분수에 있어서, 음성신호입력단(AI)과 입력신호증폭부(20) 사이에 입력신호로 받아들이고자 하는 최소한계값을 설정하도록 하는 가변저항(VRI)으로 이루어진 감도조절부를 설치하고, 입력신호증폭부(20)는 입력되는 음성신호의 강약 즉, 진폭을 증폭하는 증폭회로1(21)과, 입력되는 음성신호의 박자 즉, 주기를 증폭하는 증폭회로2(22)로 각각 별도로 구성하여 설치하고, 출력신호증폭부(40) 역시, 마이크로프로세서(30)로부터 출력되는 음성신호의 강약 즉, 진폭을 증폭하는 증폭IC-1(21)과, 마이크로프로세서(30)로부터 출력되는 음성신호의 박자 즉, 주기를 증폭하는 증폭IC-2(22)로 각각별도로 구성하여 설치하고, 출력신호증폭부(40)와 조명등 및 분수구동부(60) 사이에 마이크로프로세서(30)의 처리신호에 따라 접점 동작하여 조명등 및 분수구동부(60)를 제어하도록 다수개의 무접점 릴레이군으로 이루어진 스위칭부(50)를 구비하여서 구성된 것이다.

감도조절부(10)는 가변저항(VR1)으로 구성되어 있다.

입력신호 증폭부(20)는 증폭회로1(21)과 증폭회로2(22)로 양분되어 마이크로세서(30)로 입력되며, 구성회로는 적분회로이다.

마이크로프로세서(30)는 8bit one chip으로 이루어진 IC이다.

출력신호 증폭부(40)는 마이크로프로세서(30)의 출력단에 증폭IC-1(41)과 증폭IC-2(42)로 구성되어 있다.

스위칭부(50)는 무접점 릴레이군으로 구성되며, 마이크로프로세서(30)의 처리신호에 따라 접점 동작하도록 구성되어 있다.

조명등 및 분수 구동부(60)는 조명등과 분수의 분사 노즐 제어 솔레노이드 군 및 모터로 구성되어 있다.

이밖에 마이크로프로세서(30)의 신호와 동기되는 신호를 발생시키는발진부(70)와, 제어 동작을 스위치에 의해 수동 및 자동으로 전환하는 수동/자동 조작부(80)와, 상기 각 부분의 전기적 동작을 지원하는 교류 전압을 직류 전압으로 전환하여 공급하는 전원부(90)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 첨부 도면 도 2에서 보는 바와 같이, 입력단(AI)을 통해 음성신호가 입력되면 감도조절부(10)의 가변저항(VR1)을 통해 음성신호의 감도를 조절, 즉, 입력신호로 받아들이고자 하는 최소 한계값을 설정하게 되고, 가변저항(VR1)을 통해 입력신호로 감지된 음성신호는 입력신호 증폭부(20)에서 마이크로프로세서(30)가 인식할 수 있을 정도로 증폭되는데, 음성 신호의 강약(진폭)을 증폭하는 증폭회로1(21)와, 음성 신호의 박자(주기)를 증폭하는 증폭회로2(22)로 나뉘어져 마이크로프로세서(30)로 입력된다.

상기 증폭회로1(21)를 통해 증폭된 음성신호는 다이오우드(D3)를 거치면서 직류로 변환되어 마이크로프로세서(30)로 입력되며, 마이크로프로세서(30)는 입력신호 증폭부(20)의 증폭회로1(21)를 통해 증폭되어 입력되는 음성신호의 강약을 사전에 설정된 레벨과 비교 판단하여 디지털 신호화하고, 입력신호 증폭부(20)의 증폭회로2(22)를 통해 증폭되어 입력되는 음성신호의 박자를 사전에 설정된 레벨과 비교 판단하여 디지털 신호화하여 이를 제어 변수로 사용하도록 한다.

마이크로프로세서(30)에는 크리스탈 발진기로 이루어진 발진부가 연결되어 증폭부(20)를 통해 입력되는 음성신호와 동기 신호를 발생시킨다.

상기와 같이, 마이크로프로세서(30)가 입력된 음성신호의 강약 및 박자에 따라 처리 신호를 출력하면 출력신호 증폭부(40)의 증폭IC-1(41)는 음성 신호의 강약에 따른 처리 신호를 증폭하여 무접점 릴레이로 구성된 스위칭부(50)를 거쳐 조명등 및 분수 구동부(60)에 구동 신호를 전달하며, 증폭IC-2(42)는 음성 신호의 박자에 따른 처리 신호를 증폭하여 역시 무접점 릴레이로 구성된 스위칭부(50)를 거쳐 조명등 및 분수 구동부(60)에 구동 신호를 전달하여 물의 분사 압력을 조절하는 분사 노즐 솔레노이드를 제어하거나, 메인 수도 밸브의 온/오프를 제어하는 모터를 제어하거나, 분수의 조명효과를 위한 조명등을 온/오프 하게 된다.

상기 동작 상태는 스위칭부(50)의 (-)단에 연결된 발광다이오우드(LED)의 점, 소등에 의해 표시된다.

상기와 같이 되는 본 발명은 음악분수에 있어서, 음악 파일이 저장된 매체를 통한 음성신호 입력은 물론 현장에서 실시간으로 입력되는 음성 신호를 감지하여 입력신호로 하여, 이의 강약, 고저, 박자, 리듬 등에 따라 물 분사 압력과 분사 개폐 상태 및 조명등을 제어하도록 함으로써, 분수대 주변의 다양한 음성신호를 입력 신호로 받아들이게 되어 음악분수의 물 분사 모양의 다양성을 더욱 더 향상시킴과 동시에, 분위기에 따라 입력 신호의 감응 상태를 조절할 수 있도록 함으로써, 음악분수의 제어기능이 향상되는 효과를 갖는다.

Claims

음성신호입력단(AI)으로 입력되는 음성신호를 입력신호증폭부(20)에서 증폭하고, 증폭된 음성신호를 마이크로프로세서(30)가 분석하여 사전 설정된 프로그램에 따라 구동신호를 출력하고, 출력된 구동신호를 출력신호증폭부(40)가 증폭하여 조명등 및 분수구동부(60)로 전달함으로써, 각부를 구동시키도록 된 음악분수에 있어서, 음성신호입력단(AI)과 입력신호증폭부(20) 사이에 입력신호로 받아들이고자 하는 최소한계값을 설정하도록 하는 가변저항(VRI)으로 이루어진 감도조절부를 설치하고, 입력신호증폭부(20)는 입력되는 음성신호의 강약 즉, 진폭을 증폭하는 증폭회로1(21)과, 입력되는 음성신호의 박자 즉, 주기를 증폭하는 증폭회로2(22)로 각각별도로 구성하여 설치하고, 출력신호증폭부(40) 역시, 마이크로프로세서(30)로부터 출력되는 음성신호의 강약 즉, 진폭을 증폭하는 증폭IC-1(21)과, 마이크로프로세서(30)로부터 출력되는 음성신호의 박자 즉, 주기를 증폭하는 증폭IC-2(22)로 각각 별도로 구성하여 설치하고, 출력신호증폭부(40)와 조명등 및 분수구동부(60) 사이에 마이크로프로세서(30)의 처리신호에 따라 접점 동작하여 조명등 및 분수구동부(60)를 제어하도록 다수개의 무접점 릴레이군으로 이루어진 스위칭부(50)를 구비하여서 구성됨을 특징으로 하는 음악분수 제어시스템.