本實用新型屬采用純模擬電路解決音樂噴泉水泵隨音樂節(jié)奏頻率變化而變化的音樂噴泉水泵控制器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種迷你噴泉音響水泵控制器。

背景技術(shù)：

目前，市場上出現(xiàn)了各種迷你音樂噴泉音響，但是由于技術(shù)原因，當(dāng)音頻信號被輸入到音樂噴泉的控制電路后，信號僅經(jīng)過功率放大器2的放大電路、檢波電路和驅(qū)動電路直接控制水泵3將水柱噴出(如圖1所示)，可見該產(chǎn)品只能跟隨音樂音量即功放來控制水泵出水，導(dǎo)致水泵出水花樣單一，樣式呆滯，缺乏律動和節(jié)奏感，而且每次調(diào)節(jié)音量不當(dāng)?shù)耐瑫r還會影響噴泉的噴水效果。還有一些采用程控設(shè)備進行數(shù)字采樣后再控制水泵噴水的音樂噴泉控制器，但是由于增加了程控設(shè)備，不僅導(dǎo)致產(chǎn)品成本的增加，體積增大，還會造成延時，致使噴泉和音樂不同步現(xiàn)象明顯。以授權(quán)公告號為CN204335113U的實用新型專利為例，其F/V轉(zhuǎn)換電路7輸出端必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路8進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)收發(fā)器1，然后還要通過該數(shù)據(jù)收發(fā)器1的MCU進行數(shù)據(jù)處理之后再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后再經(jīng)電機驅(qū)動電路9連接至水泵10才能最終實現(xiàn)水泵隨音樂頻率的變化而變化，因此在A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換經(jīng)數(shù)據(jù)收發(fā)器1進行數(shù)據(jù)處理再經(jīng)D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出的過程中必然存在一定的延遲，而且一臺數(shù)據(jù)收發(fā)器的成本在幾百元不等，不僅導(dǎo)致音樂噴泉控制設(shè)備整體經(jīng)濟成本攀升、體積增大的同時，噴泉隨音律動噴水的同步性不夠理想，因此其視聽感受仍有待改進，現(xiàn)針對上述問題提出如下技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決的技術(shù)問題：提供一種迷你噴泉音響水泵控制器，解決現(xiàn)有技術(shù)下程控式音樂噴泉控制器延時造成的音樂與節(jié)奏不同步現(xiàn)象明顯和產(chǎn)品整體體積較大成本過高的技術(shù)問題。

本實用新型采用的技術(shù)方案：迷你音樂噴泉音響水泵控制器，具有與水泵連接的功率放大器，所述功率放大器的輸入端連接水泵控制器模塊，所述水泵控制器模塊由純模擬電路構(gòu)成的電壓比較器和純模擬電路構(gòu)成的F/V轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，其中電壓比較器的輸入端連接音樂噴泉的音頻信號輸入端以將音頻信號頻率整形為與其同步的方波信號，所述電壓比較器的輸出端連接F/V轉(zhuǎn)換器的輸入端，且F/V轉(zhuǎn)換器將該方波信號轉(zhuǎn)換與其頻率呈線性關(guān)系的電壓信號，所述F/V轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述功率放大器的輸入端相連，并通過功率放大器連接水泵的驅(qū)動電路。

其中，所述電壓比較器由一個LM358運算放大器與固定電阻R1、R2、R3、可調(diào)電阻Rw1、5V穩(wěn)壓二極管D1構(gòu)成；所述F/V轉(zhuǎn)換器由一個LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器和固定電阻R5、R6、R7、R8、可調(diào)電阻Rw2、Rw3、電容C1、C2、C3構(gòu)成。

再其中，所述LM358運算放大器的第1引腳輸出端分出兩路，一路連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的電容C1，并通過電容C1連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第6引腳；LM358運算放大器第1引腳輸出端的另一路連接5V穩(wěn)壓二極管D1的負極，所述5V穩(wěn)壓二極管D1的正極分出三路，一路接地，另一路連接LM358運算放大器的第3引腳和第4引腳，還有一路串聯(lián)可調(diào)電阻Rw1的輸出端，并通過可調(diào)電阻Rw1的固定端一路串聯(lián)電阻R1后接入LM358運算放大器的第8引腳，可調(diào)電阻Rw1固定端的另一路串聯(lián)電阻R2后接入LM358運算放大器的第2引腳，所述LM358運算放大器的第2引腳分出一路串聯(lián)電阻R3后與音樂噴泉的音頻信號輸入端相連，其中LM358運算放大器通過第8引腳與6V電源相連。

進一步地，所述LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第1引腳連接水泵控制器模塊1的輸出端，并通過該輸出端將電容C2和電阻R7并聯(lián)后分出兩路，一路連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第3引腳和第4引腳，并聯(lián)后的另一路串接可調(diào)電阻Rw3的輸出端，并通過可調(diào)電阻Rw3的固定端串連電阻R8后接入LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第2引腳，其中可調(diào)電阻Rw3的輸出端分出一路接地，且從該接地端又分出兩路，一路串接電阻R6后連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第7引腳，另一路連接電容C3后接入LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第5引腳，所述LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第5引腳分出一路與可調(diào)電阻Rw2的輸出端相連，所述可調(diào)電阻Rw2的固定端與6V電源供電端相連，所述6V電源供電端還有三路，一路連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第8引腳，另一路串接電阻R5后接入LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第7引腳，還有一路串接電阻R4后接入LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第6引腳，并通過第6引腳與電容C1相連后與LM358運算放大器的第一引腳輸出端相連。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點：

1、較音頻信號被輸入到音樂噴泉的控制電路后，信號僅經(jīng)過放大電路、檢波電路和功率放大器直接控制水泵將水柱噴出的音樂噴泉而言將其中的放大電路和檢波電路替換為電壓比較器和F/V轉(zhuǎn)換器，因此通過電壓比較器和F/V轉(zhuǎn)換器的音頻整形輸出與音頻信號同步的方波信號，再將該方波信號形成與頻率成線性變換的電壓信號以便功率放大，使得噴泉水泵具有隨音樂節(jié)奏頻率的變化更加明顯，噴泉出水樣式更加多樣，節(jié)奏感更強，律動更為明顯，以及不再單一受制于音量改變的優(yōu)勢；

2、較必須采用程控設(shè)備即數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備的音樂噴泉控制器而言具有省去了價值百元不等的程控設(shè)備的支出，而僅僅通過使用運算放大器和電壓頻率轉(zhuǎn)換器通過純模擬電路來實現(xiàn)噴泉隨節(jié)奏的律動，由于運算放大器與電壓頻率轉(zhuǎn)換器的成本僅僅為幾元不等，且兩者體積較程控設(shè)備即數(shù)據(jù)收發(fā)器的體積縮減了百分之八十，因此大大降低經(jīng)濟成本的同時也縮小了音樂噴泉控制器的設(shè)備體積，更為輕巧實用，特別適用于迷你噴泉音響的使用，更適合推廣和普及；

3、省去了程控設(shè)備的數(shù)據(jù)處理和數(shù)模以及模數(shù)的繁復(fù)轉(zhuǎn)換輸入輸出過程，因此還具有能夠明顯改善音樂與噴泉律動不同步現(xiàn)象的技術(shù)優(yōu)勢，使噴泉的水柱能時刻隨著音樂的節(jié)奏變化而變，具有更廣泛的市場空間。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)下的音樂噴泉控制原理框圖；

圖2為本實用新型的控制原理框圖；

圖3為本實用新型水泵控制模塊的電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖2-3描述本實用新型的一種實施例。

迷你音樂噴泉音響水泵控制器，具有與水泵3連接的功率放大器2，所述功率放大器2屬于現(xiàn)有技術(shù)，也并非本方案要保護的主題，屬于對現(xiàn)有技術(shù)的直接應(yīng)用，因此具體電路原理不作贅述，本方案的特征在于：經(jīng)過實驗得知，音樂的節(jié)奏感主要由頻率決定的，由于音樂的頻率是隨著時間變化而變化的，并且振幅也不相同，而驅(qū)動噴泉水柱高低變化需要采用不同的功率的信號，因此通過首先將音頻信號整形成與音頻信號同步振幅相同的方波信號，再將不同頻率的方波信號轉(zhuǎn)換為與音頻頻率呈線性變換的不同振幅的電壓信號，以便于功率放大，并通過功率放大器的相關(guān)電路直接得到不同功率的信號達到驅(qū)動水泵3隨音樂頻率律動的目的。因此，本方案的原理流程如圖2所示，音頻信號經(jīng)過電壓比較器11整形為不同頻率的方波信號，再通過頻率-電壓轉(zhuǎn)換器即F/V轉(zhuǎn)換器12變?yōu)椴煌妷旱男盘?，最后?jīng)過功率放大器2得到不同功率的信號輸出驅(qū)動水泵3噴水。具體地，所述功率放大器2的輸入端連接水泵控制器模塊1，所述水泵控制器模塊1由純模擬電路構(gòu)成的電壓比較器11和純模擬電路構(gòu)成的F/V轉(zhuǎn)換器12構(gòu)成，其中電壓比較器11的輸入端連接音樂噴泉的音頻信號輸入端以將音頻信號頻率整形為與其同步的方波信號，所述電壓比較器11的輸出端連接F/V轉(zhuǎn)換器12的輸入端，且F/V轉(zhuǎn)換器12將該方波信號轉(zhuǎn)換為與其頻率呈線性關(guān)系的電壓信號，所述F/V轉(zhuǎn)換器12的輸出端與所述功率放大器2的輸入端相連，并通過功率放大器2驅(qū)動水泵3工作。

較音頻信號被輸入到音樂噴泉的控制電路后，信號經(jīng)過放大電路、檢波電路和功率放大器2控制水泵3將水柱噴出的音樂噴泉而言，將原有的音頻信號經(jīng)過放大和檢波的過程替換為輸入的音頻信號先形成與其同步的方波信號，再將該方波信號形成與音頻信號頻率呈線性關(guān)系變換的電壓信號后再經(jīng)功率放大器輸出，因此具有噴泉隨音樂節(jié)奏頻率的變化更加明顯，噴泉出水樣式更加多樣，節(jié)奏感更強，律動更為明顯，以及不再單一受制于音量改變的優(yōu)勢；較必須采用程控設(shè)備即數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備的音樂噴泉控制器而言具有省去了價值百元不等的程控設(shè)備的支出，而僅僅通過增加電壓比較器11和F/V轉(zhuǎn)換器12通過純模擬電路來實現(xiàn)噴泉隨節(jié)奏的律動，且電壓比較器11中的主要元件即運算放大器和F/V轉(zhuǎn)換器12中的主要電壓頻率轉(zhuǎn)換器的成本均在幾元不等，且兩者體積也較程控設(shè)備即數(shù)據(jù)收發(fā)器的體積縮減了百分之八十，因此大大降低經(jīng)濟成本的同時也縮小了音樂噴泉控制器設(shè)備的整體體積，輕巧實用，特別適用于迷你噴泉音響的使用，更適合推廣和普及。

其中，作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述電壓比較器11由一個LM358運算放大器與固定電阻R1、R2、R3、可調(diào)電阻Rw1、5V穩(wěn)壓二極管D1構(gòu)成；所述F/V轉(zhuǎn)換器12由一個LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器和固定電阻R5、R6、R7、R8、可調(diào)電阻Rw2、Rw3、電容C1、C2、C3構(gòu)成?？梢?，整個音樂噴泉控制器較授權(quán)公告號為CN204335113U的實用新型專利，明顯省去了程控設(shè)備即數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備MCU對數(shù)據(jù)的運算和處理以及頻繁的數(shù)模以及模數(shù)轉(zhuǎn)換的輸入再輸出過程，因此還具有能夠明顯改善音樂與噴泉律動不同步現(xiàn)象的技術(shù)優(yōu)勢，使噴泉的水柱能時刻隨著音樂的節(jié)奏變化而變，視聽效果更為理想，具有更廣泛的市場空間。

再其中，如圖3所示，所述LM358運算放大器各引腳的功能為，第1引腳為第一輸出端OUT1，第2引腳為第一反相輸出端IN1(-)，第3引腳為第一同相輸入端IN1(+)，第4引腳是負電源(雙電源工作時)或接地端GND，第5引腳是第二同相輸入端IN2(+)，第6引腳是第二反相輸入端IN2(-),第7引腳是第二輸出端OUT2，第8引腳是正電源，其中第1引腳、第2引腳、第3引腳是一個運放通道；第5引腳、第6引腳、第7引腳為另一個運放通道。

其中，作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述LM358運算放大器的第1引腳輸出端分出兩路，一路連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的電容C1，該電容C1為無極性電容，電容值為22X10³＝22000pF＝0.022μF，并通過電容C1連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第6引腳以實現(xiàn)與F/V轉(zhuǎn)換器12的連接；所述LM358運算放大器第1引腳輸出端的另一路連接5V穩(wěn)壓二極管D1的負極，所述5V穩(wěn)壓二極管D1的正極分出三路，一路接地，另一路連接LM358運算放大器的第3引腳和第4引腳，還有一路串聯(lián)可調(diào)電阻Rw1的輸出端，所述可調(diào)電阻Rw1為201可調(diào)電阻，其最大阻值為200Ω，并通過可調(diào)電阻Rw1的固定端一路串聯(lián)電阻R1后接入LM358運算放大器的第8引腳，可調(diào)電阻Rw1固定端的另一路串聯(lián)電阻R2后接入LM358運算放大器的第2引腳，所述固定電阻R1的阻值為10KΩ，所述固定電阻R2的阻值為1KΩ，所述LM358運算放大器的第2引腳分出一路串聯(lián)電阻R3后與音樂噴泉的音頻信號輸入端相連，所述電阻R3的固定阻值為1KΩ，其中LM358運算放大器通過第8引腳與6V電源相連。

所述LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第1引腳負責(zé)電流輸出，第2引腳為基準(zhǔn)電流引腳，第3引腳為頻率輸出，第4引腳為接地引腳，第5引腳接RC電阻電容定時電路，第6引腳為閾值引腳，第7引腳為比較輸入端引腳，第8引腳為電源引腳。所述F/V轉(zhuǎn)換器12中與LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器相連的固定電阻R5的阻值為10KΩ、電阻R6的固定阻值為68KΩ、電阻R7的固定阻值為10KΩ、電阻R8的固定阻值為2.4KΩ、所述可調(diào)電阻Rw2的最大阻值為10KΩ、可調(diào)電阻Rw2的最大阻值為10KΩ、電容C1為223無極性電容，電容值為22X10³＝22000pF＝0.022μF、電容C2為極性電容，電容值為1μF、電容C3也為無極性103電容，其電容值為0.01μF。

所述LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第1引腳連接水泵控制器模塊1的輸出端，并通過該輸出端將電容C2和電阻R7并聯(lián)后分出兩路，一路連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第3引腳和第4引腳，并聯(lián)后的另一路串接可調(diào)電阻Rw3的輸出端，并通過可調(diào)電阻Rw3的固定端串連電阻R8后接入LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第2引腳，其中可調(diào)電阻Rw3的輸出端分出一路接地，且從該接地端又分出兩路，一路串接電阻R6后連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第7引腳，另一路連接電容C3后接入LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第5引腳，所述LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第5引腳分出一路與可調(diào)電阻Rw2的輸出端相連，所述可調(diào)電阻Rw2的固定端與6V電源供電端相連，所述6V電源供電端還有三路，一路連接LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第8引腳，另一路串接電阻R5后接入LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第7引腳，還有一路串接電阻R4后接入LM331精密電壓頻率轉(zhuǎn)換器的第6引腳，并通過第6引腳與電容C1相連后與LM358運算放大器的第一引腳輸出端相連。

綜上所述：本實用新型和現(xiàn)有迷你音樂噴泉相比能使噴泉時刻隨著音樂的節(jié)奏變化而變，做到了花樣多，節(jié)奏感強，不受音量控制的干擾，并且采用使用純模擬電路設(shè)計，避免了延時造成的噴泉和音樂不同步，上述功能的實現(xiàn)由添加了電壓比較器11和F/V轉(zhuǎn)換器12的水泵控制器1做到的，上述水泵控制器1可以用于任何迷你噴泉音響，成本很低，具有廣闊的市場前景。

上述實施例，只是本實用新型的較佳實施例，并非用來限制本實用新型實施范圍，故凡以本實用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應(yīng)包括在本實用新型權(quán)利要求范圍之內(nèi)。