一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统的制作方法

本发明涉及交互展示，具体的说是一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统。

背景技术：

1、随着近年来国内文化产业的蓬勃发展以及国民对文化类产品品质要求的不断提升，主题馆行业的设计风格也趋于多样化。近年来，传统的互动形式，还是产品样式都无法满足当今日益发展的展陈行业的创新需求。

2、水体作为形态极为丰富、可塑性强的事物，其具有往复波动、轻巧、灵动的特点，且透光性强，与展览中展项配合光效的设计需求贴合。而目前，展览展项中鲜有基于水体，配合光效、音频的设计，也未有结合水体形成的互动演绎系统。与参观者的互动方式、展项呈现维度、层次也较为单一。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决展览展项轻巧灵动性缺失，与光效、音频的配合联动较差，与参观者的互动方式、展项呈现维度、层次也较为单一的问题，而提供一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统，包括：互动演绎装置和中央控制系统，所述互动演绎装置包括底座、顶部设置槽体的展示平台、拾音采集装置、连通所述拾音采集装置的pid控制器、控制面板以及灯带，所述槽体上设置与所述pid控制器连通的振膜，所述槽体内填充水体，所述中央控制系统包括：pid控制系统、拾音采集单元、灯光显示单元，所述pid控制系统用于声波的接收、识别和发出，包括：状态切换单元、声波调节单元、声能强化单元、灯光调节单元以及自动演绎单元；

3、所述状态切换单元，用于所述pid控制器的环境互动状态、控制互动状态以及自动演绎状态，所述环境互动状态下，基于所述拾音采集装置收集到的环境音频进行所述水体的形态呈现反馈，所述控制互动状态下，基于与所述控制面板关联的所述声波调节单元进行所述水体的形态呈现反馈，所述自动演绎状态下，基于所述自动演绎单元进行所述水体的形态呈现反馈。

4、作为上述技术方案的进一步描述：

5、槽体顶部设置透明隔板，所述水体为低密度油类或纯净水。

6、作为上述技术方案的进一步描述：

7、拾音采集装置包括罩体和杆体，所述杆体内设于所述罩体内腔连通的传音腔体，所述传音腔体向下延伸并与所述展示平台内的输入腔体连通，所述输入腔体连接所述pid控制器的输入端，所述振膜位于所述槽体的侧面和底面并连通所述展示平台内的输出腔体，所述输出腔体连接所述pid控制器的输出端，所述振膜朝向所述水体的一侧设置隔水膜。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、若干个所述控制面板设置于所述展示平台顶面并沿着所述槽体外侧进行等角布设，所述控制面板上设置与所述声波调节单元对应的频率、振幅控制旋钮以及与所述自动演绎单元对应的自动演绎旋钮，所述拾音采集装置位于所述控制面板的一侧。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、灯带嵌设在所述槽体内，所述灯光调节单元对所述灯带光效呈现进行调节，所述pid控制系统还设置有音频播放单元，所述灯光调节单元和音频播放单元在所述环境互动状态、控制互动状态下，基于联网数据库进行光效呈现方式和音频内容进行随机选取输出，在自动演绎状态下，基于所述pid控制系统的方案设计单元，进行灯光调节单元、音频播放单元和自动演绎单元的相应输出，所述方案设计单元通过人工进行所述灯光调节单元和音频播放单元的光效、音频以及自动演绎单元的所述pid控制器输出声波的设计、参数录入。

12、作为上述技术方案的进一步描述：

13、声能强化单元在所述环境互动状态下，对所述pid控制系统接收到的所述拾音采集装置收集到的环境音频进行识别、并转化为声能等比强化后的相应频率、振幅的音频。

14、作为上述技术方案的进一步描述：

15、拾音采集装置上还设置用于相应所述拾音采集装置周围人员活动情况监测的人体监测装置，所述中央控制系统还设置与所述人体监测装置对应的人体监测单元，基于所述人体监测单元反馈的人员活动情况，结合收集到的所述环境音频，对所述声能强化单元的声能等比强化比例进行调节。

16、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明相较于现有技术具备以下有益效果：

17、1、本互动演绎装置系统通过拾音采集装置进行各方位人员产生的声波进行收集，pid控制器对声波进行接收、识别并输出，并通过声波传递至振膜上，形成的振动进一步传递至水体中，进而形成各种水体形态的展示呈现效果，并配合灯带呈现的灯光效果，达到更为多维、多层次的展项呈现效果。

18、2、基于此设计呈现出三种互动演绎形式状态，通过控制面板进行状态切换。当控制面板未进行操作、位于归零、关闭的默认状态时，装置系统呈现环境互动状态，此状态下，拾音采集装置对相应方位的环境噪声进行收集，声波传递至输入腔体，被pid控制器接收，通过声能强化单元识别并进行默认设定比例的声能强化，并配合人体监测单元反馈的人员活动情况，对声能强化单元的声能等比强化比例进行调节，通过声波形成振膜振动，继而形成水波，槽体侧面底面的水体波动形成对应的水体形态，配合此时播放的联网数据库随机选取的光效、音频，形成多感官、人员主动或被动声控操作下的互动展示效果，环境噪声收集结合声能强化，使得水体形态呈现更加明显、完整；通过旋转控制面板上的频率、振幅控制旋钮，使得状态切换单元将状态切换至控制互动状态，此状态下，通过参观者手动调节旋钮，使得pid控制器通过声波调节单元自动生成并输出相应频率、振幅声波，进而通过上述声波振动形成水体形态的方式，配合随机光效音频，形成人员主动手动控制操作互动下的互动演绎效果；当按下自动演绎旋钮，使得自动演绎单元对方案设计单元设计形成的水体形态、光效、音频配合的理论最优观感的演绎展示效果进行放映。上述设计使得互动演绎装置互动形式更加丰富，互动性更强，且水体形态表达配合光效音频设计，观感、趣味性更强。

技术特征：

1.一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统，其特征在于，包括：互动演绎装置和中央控制系统，所述互动演绎装置包括底座、顶部设置槽体的展示平台、拾音采集装置、连通所述拾音采集装置的pld控制器、控制面板以及灯带，所述槽体上设置与所述pid控制器连通的振膜，所述槽体内填充水体，所述中央控制系统包括：pid控制系统、拾音采集单元、灯光显示单元，所述pid控制系统用于声波的接收、识别和发出，包括：状态切换单元、声波调节单元、声能强化单元、灯光调节单元以及自动演绎单元；

2.根据权利要求1所述的一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统，其特征在于，所述槽体顶部设置透明隔板，所述水体为低密度油类或纯净水。

3.根据权利要求1所述的一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统，其特征在于，所述拾音采集装置包括罩体和杆体，所述杆体内设于所述罩体内腔连通的传音腔体，所述传音腔体向下延伸并与所述展示平台内的输入腔体连通，所述输入腔体连接所述pid控制器的输入端，所述振膜位于所述槽体的侧面和底面并连通所述展示平台内的输出腔体，所述输出腔体连接所述pld控制器的输出端，所述振膜朝向所述水体的一侧设置隔水膜。

4.根据权利要求1所述的一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统，其特征在于，若干个所述控制面板设置于所述展示平台顶面并沿着所述槽体外侧进行等角布设，所述控制面板上设置与所述声波调节单元对应的频率、振幅控制旋钮以及与所述自动演绎单元对应的自动演绎旋钮，所述拾音采集装置位于所述控制面板的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统，其特征在于，所述灯带嵌设在所述槽体内，所述灯光调节单元对所述灯带光效呈现进行调节，所述pid控制系统还设置有音频播放单元，所述灯光调节单元和音频播放单元在所述环境互动状态、控制互动状态下，基于联网数据库进行光效呈现方式和音频内容进行随机选取输出，在自动演绎状态下，基于所述pid控制系统的方案设计单元，进行灯光调节单元、音频播放单元和自动演绎单元的相应输出，所述方案设计单元通过人工进行所述灯光调节单元和音频播放单元的光效、音频以及自动演绎单元的所述pid控制器输出声波的设计、参数录入。

6.根据权利要求1所述的一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统，其特征在于，所述声能强化单元在所述环境互动状态下，对所述pid控制系统接收到的所述拾音采集装置收集到的环境音频进行识别、并转化为声能等比强化后的相应频率、振幅的音频。

7.根据权利要求6所述的一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统，其特征在于，所述拾音采集装置上还设置用于相应所述拾音采集装置周围人员活动情况监测的人体监测装置，所述中央控制系统还设置与所述人体监测装置对应的人体监测单元，基于所述人体监测单元反馈的人员活动情况，结合收集到的所述环境音频，对所述声能强化单元的声能等比强化比例进行调节。

技术总结本发明公开了一种声波控制的水流形态艺术互动演绎系统。本互动演绎装置系统通过拾音采集装置进行各方位人员产生的声波进行收集，PID控制器对声波进行接收、识别并输出，并通过声波传递至振膜上，形成的振动进一步传递至水体中，并设计出三种互动演绎状态，通过参观者的多种主动或被动互动方式，形成各种水体形态的展示呈现效果，并配合灯带音频呈现的灯光效果，达到更为多维、多层次的展项呈现效果。上述设计使得互动演绎装置互动形式更加丰富，互动性更强，且水体形态表达配合光效音频设计，观感、趣味性更强。技术研发人员：施振兴,张银根,汤诗雨,张震,余海霞,董雪受保护的技术使用者：苏州金螳螂文化发展股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18