人类对于水的利用方式千变万化，而喷泉的利用，则满足了人类对于美感的追求，特别是音乐喷泉。首先咱们来说一下音乐喷泉的原理到底是什么。
关于音乐喷泉的定义，我们用四句话来形容，通过千变万化的喷泉造型，再加上五颜六色的采光照明，反映音乐内涵和主题，带给人情感的享受。
所以音乐喷泉的水柱大小以及频次的变化，是对于乐曲的充分反映。
因此音乐喷泉的制作需要有两个系统，一个是程序控制喷泉，一个是音乐控制系统。
步，计算机要对音频以及MIDI信号进行识别，接着进行编码以及译码，后将信号输出到控制系统，这样一来，就能够达到喷泉造型与灯光的变化和音乐保持同步，让喷泉表演富有内涵以及水的艺术感。甚至于人们在观看音乐喷泉表演时，用户还能够在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序，营造一场属于自己心目中的梦幻喷泉。
这里有朋友要问了，你上面的解释也太笼统了，具体是个什么过程呢？
如果我们将目光缩小来看的话，能够看到这么一个过程，音频信号先转化成电频信号，电频信号又通过变频器对水泵进行控制，水泵的压力不一样，喷泉呈现出来的效果也不一样。那么水泵的压力是什么决定的呢？
变频器。变频器能够控制电机的转速，对其频率进行改变从而改变水泵的压力。
所以到这里，咱们应该知道音乐喷泉到底是个什么原理了吧？说白了原理咱们来说一下音乐喷泉到底该怎么制作。
步找曲子。音乐喷泉前期关键的一步，就是你要找到一首好的曲子，然后根据在这个曲子基础之上，再制作音乐喷泉。有了曲子，然后计算机人员会根据3D动画，制作出音乐喷泉的模型。
这里的模型制作可不简单，计算机人员要进行反复调试，并且还要让动画体现音乐情感才行。
在动画制作完毕之后，再通过动画显示的来控制程序，使得变频机、灯光与喷头的运动与乐曲达到同步，并且呈现出来的效果和3D动画基本一致才行。
后一步就是经过长期的调试匹配，上演一场辉煌浪漫的音乐喷泉表演秀。
出色的波光喷泉水流既可以长流线形存在，首尾连贯，如同一条水晶柱，也可以通过电子快门的控制，将其切割成一段段仿佛有生命的跳跃水段，中间有一定的间隔存在，可连续，可断续，链结成弧度，水柱单而高，小而亮，光洁无暇，净似碧玉，亮丽如虹，美轮美奂。
波光喷泉内置低压强度光源，水体通亮，光随水波，恍若光纤，异彩纷呈。
此类形式喷射的波光喷泉人们称为波光跳泉。波光跳泉可根据设计思路调节，在控制器的控制下像精灵一般任意跳跃，连绵不绝，完美无暇。
音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。在此过程中，水流被操控，散射及折射光，然后一个3维的画面就产生了。音乐喷泉随着音乐变换，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴，是快节奏的城市生活夜间一项颇为浪漫闲适的娱乐项目。那么，在音乐喷泉中，到底是如何根据声音来控制喷泉的呢？
音乐表演喷泉是在程序控制喷泉的基础上加入了音乐控制系统，计算机通过对音频及MIDI信号的识别，进行译码和编码，终将信号输出到控制系统，使喷泉的造型及灯光的变化与音乐保持同步，从而达到喷泉水型、灯光及色彩的变化与音乐情绪的完美结合，使喷泉表演更加生动更加富有内涵及体现水的艺术。音乐喷泉：可以根据音乐的高低起伏变化。用户可以在编辑界面编写自己喜爱的音乐程序。播放系统可以实现音乐、水、灯光气氛统一，播放同步。
1、音调及其提取方法
音量、音调和音色是反映声音特征的3个主观量，它们共同反映了人耳对声音的感受，其中音调反映的是人耳对声音调子高低的主观感受。虽然音调大小也与声压等其他因素有关，但它主要取决于频率。所以一般频率越高，音调也就越高，反之频率越低则音调越低。
频率决定音调，所以音调的检测主要是基频的检测，即对音调周期的研究。系统采用了传统的自相关基频检测算法，它是一种基于时域分析理论的算法，具有简单、计算量小等优点，还能直接对时域信号采样值求自相关函数。
2、音量信号的处理
音量反映声音信号的幅值，声波振幅的大小决定音量的高低。不同音乐信号的音量各不相同，因此在以音量为信号控制水泵工作时，就会出现高低起伏的水柱。但是如果不处理音量信号，当声波幅值比较大时，水柱就会出现明显的变化；反之，当声波幅值较小时，水柱变化也就不会很明显。
【音乐喷泉设计需要注意什么】
基于大多数音乐喷泉的表演程序设计费时费力的问题，下面将介绍一种音乐喷泉的计算机辅助设计系统。该系统根据提取音乐的基本特征，分析曲式特点和情感特征，匹配出相应的喷泉表演程序，并同时生成三维仿真动画。该系统具有人机界面友好的特点。
1、音乐特征识别
选用MIDI格式的音乐文件进行输入，该文件记录了音乐的全本乐曲和演奏特征。可以从中提取旋律、和声、节奏等信息。
2、音乐特征与喷泉动作的匹配
匹配包括段匹配和音符匹配。这两个层次的匹配即音乐喷泉表演程序的设计过程，匹配过程中，段匹配首先找到表达某一特定情感的典型动作序列；接下来音符匹配则根据特定音符表演特定的喷射动作。
3、动画仿真和手动修改
动画仿真可以代替直接在喷泉装置上的演示，省时省力。并且用户有修改需求时，可以直接友好的人机界面上进行修改，而省去修改源程序。
4、编译控制程序
可以将用户通过人机界面设计的表演程序编译并输出为控制程序。
5、同步播放
同步播放程序可以保持喷射与音乐的同步，有效防止延时问题。
