在演藝設(shè)備行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，舞臺(tái)燈光控制技術(shù)占據(jù)了極為重要的地位。對(duì)舞臺(tái)燈光控制技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的研究，有利于我們對(duì)燈光控制技術(shù)有個(gè)更為深刻的認(rèn)識(shí)。本文從控制系統(tǒng)、控制臺(tái)以及調(diào)光器這三個(gè)方面的內(nèi)容，簡(jiǎn)要對(duì)舞臺(tái)燈光控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行概述。

關(guān)鍵詞：舞臺(tái)燈光；控制器；調(diào)光器

1：引言

光作為舞臺(tái)演出中一個(gè)重要的藝術(shù)組成部分，在舞臺(tái)上配合現(xiàn)場(chǎng)表演，以其獨(dú)特的手段實(shí)現(xiàn)模擬自然、創(chuàng)造意境、表達(dá)情感、切割舞臺(tái)時(shí)空等藝術(shù)效果。而這些藝術(shù)效果通常是以光的明暗(亮度)、光的色彩、光的投射方向和光束效果等表現(xiàn)手段及其動(dòng)態(tài)組合來(lái)體現(xiàn)的。

所有這些光的效果都必須使用燈光控制設(shè)備對(duì)燈具實(shí)施良好的亮度控制、色彩變換、光束運(yùn)動(dòng)等控制才能實(shí)現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)的組成。舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的組成可劃分為弱電的控制部分和強(qiáng)電的電源部分。

2：控制部分

舞臺(tái)燈光控制大斂可分為三個(gè)基本系統(tǒng)，即凋光控制系統(tǒng)、電腦燈控制系統(tǒng)、換色器控制系統(tǒng)。

就連接方式而壽，經(jīng)歷了模擬、數(shù)字(DMX)、網(wǎng)絡(luò)三個(gè)時(shí)代。

在模擬和數(shù)字時(shí)代，三大控制系統(tǒng)基本上互相獨(dú)立、自成體系，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代后。三個(gè)系統(tǒng)合成了一個(gè)大系統(tǒng).加強(qiáng)了控制功能，方便了管理。

2.1 燈光控制的模擬連接方式

在晶閘管凋光器誕生初期，調(diào)光的控制是通過(guò)改變觸發(fā)電路中某一個(gè)電阻器的電阻來(lái)調(diào)光的。當(dāng)年廣泛使的阻容移相觸發(fā)電路就是典型例子。這種電阻控制形式小能集中控制，只能南燈光人員單路操作。后經(jīng)改進(jìn)成為電壓控制，使多路集中控制成為可能。燈光控制臺(tái)通過(guò)多芯電纜對(duì)每一路調(diào)光器發(fā)出控制電壓，實(shí)現(xiàn)凋光控制。這就足舞臺(tái)凋光的模擬連接。

2.2 燈光控制的數(shù)字連接方式

計(jì)算機(jī)燈光控制臺(tái)和數(shù)字調(diào)光柜的誕生，使舞臺(tái)燈光的數(shù)字連接成為可能。革除大把控制線(xiàn)的愿望才有可能實(shí)現(xiàn)。

2.3燈光控制的網(wǎng)絡(luò)連接方式

雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本質(zhì)上也是數(shù)字技術(shù)，但計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。給舞臺(tái)燈光帶來(lái)廠(chǎng)新的活力.對(duì)燈光控制技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。

2.3.1舞臺(tái)燈光控制網(wǎng)絡(luò)

隨著戲劇藝術(shù)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，舞臺(tái)燈光在規(guī)模上越來(lái)越大、功能上要求越來(lái)越高，特別是大型廣場(chǎng)、體育場(chǎng)的文藝表演和主題公園對(duì)燈光控制的特殊要求，燈光控制網(wǎng)絡(luò)化已成為必然。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)是一個(gè)遠(yuǎn)比娛樂(lè)業(yè)大得多的產(chǎn)業(yè)。有很強(qiáng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)力量，并且網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在全世界的各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用.又有大量?jī)r(jià)廉物美的器材可供選用。有了強(qiáng)大而成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持.燈光控制網(wǎng)絡(luò)化就有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3.2燈光網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

燈光控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成根據(jù)不同的系統(tǒng)規(guī)模、功能要求以及不同產(chǎn)品會(huì)有所不同，但基本原理相同。在舞臺(tái)燈光控制網(wǎng)絡(luò)中組成的主體當(dāng)然是燈光控制臺(tái)、數(shù)字調(diào)光柜、電腦燈、換色器等燈光設(shè)備，只是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如網(wǎng)絡(luò)分配器(通常是交換機(jī)和集線(xiàn)器)、線(xiàn)纜等將它們連接起來(lái)，組成了一個(gè)局域網(wǎng)(LAN)。

由于目前調(diào)光器、電腦燈等設(shè)備都采用DMX協(xié)議，因此在燈光控制網(wǎng)絡(luò)中需要進(jìn)行Ethernet與DMX之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換.為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視還需要有視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換.這些都是舞臺(tái)燈光設(shè)備制造商專(zhuān)門(mén)研制的“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)” (node)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3：強(qiáng)電系統(tǒng)

強(qiáng)電部分是燈光的能源來(lái)源。雖然不像控制部分那么復(fù)雜，但也是非常董要的燈光基本組成部分。強(qiáng)電部分可分為調(diào)光器之前的供電部分和調(diào)光器或直通開(kāi)關(guān)之后的燈光線(xiàn)路部分。

3.1 燈光供電系統(tǒng)

燈光供電系統(tǒng)是劇場(chǎng)供電系統(tǒng)的一部分.劇場(chǎng)供電系統(tǒng)主要有變壓器房、低壓配電室、輸電電纜等組成。

3.2 燈光線(xiàn)路系統(tǒng)

舞臺(tái)上大量的燈光是需經(jīng)凋光器調(diào)光的，調(diào)光器就是為舞臺(tái)燈光的主要部分——白熾燈光源提供電力的。但也有一部分是不需要調(diào)光的，我們稱(chēng)之為直通，這部分線(xiàn)路主要是為了給采用氣體放電光源的電腦燈、大功率投景幻燈等設(shè)備供電，也為燈光控制中的一些機(jī)械附件如換色器的電機(jī)(經(jīng)過(guò)電源信號(hào)分配器后)、效果器、自動(dòng)燈等供電。因此在舞臺(tái)的各燈位應(yīng)分布有足夠數(shù)量的調(diào)光和直通線(xiàn)路。

4：電腦燈控制臺(tái)原理

電腦燈的控制系統(tǒng)通常由若干臺(tái)電腦燈和配套的電腦燈控制臺(tái)組合而成.它們之間通過(guò)一根多芯控制纜(XLR)串聯(lián)連接。連接方式如(圖4-1)。

圖 4-1 控制臺(tái)和電腦燈的關(guān)系示意圖

由電腦控制臺(tái)統(tǒng)一操作，工作人員只需在控制臺(tái)前編程，來(lái)控制所有電腦燈的動(dòng)作。電腦燈內(nèi)部裝有一至兩個(gè)單片微處理器(又稱(chēng)單片機(jī)).單片身處理器是將CPU和少量RAM、ROM、及I/O口集成在一塊硅片上制成的。單片微處理器發(fā)出信號(hào).通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路使機(jī)內(nèi)各個(gè)微型步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)各個(gè)顏色輪、圖案片、鏡頭、反射鏡運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生各種色彩和造型的光束及其在空間的運(yùn)動(dòng)。

電腦燈控制臺(tái)要讓某個(gè)電腦燈做某個(gè)動(dòng)作.首先要找到這臺(tái)電腦燈?？刂婆_(tái)要識(shí)別出同一路DMX信號(hào)中的某一臺(tái)電腦燈，就必須通過(guò)查找地址碼來(lái)解決。因此，每一臺(tái)電腦燈在使用前必須設(shè)置地址碼。

由于各個(gè)電腦燈生產(chǎn)廠(chǎng)家的不同.512個(gè)通道有兩種表示.一種是000—51l，一種是001—512。因此電腦燈地址碼的設(shè)定有從000開(kāi)始的有從001開(kāi)始的。電腦燈的地址碼是通過(guò)電腦燈上的二進(jìn)制撥碼開(kāi)關(guān)。在開(kāi)關(guān)接通(ON)狀態(tài)下，最左邊的一位代表“1”，左數(shù)第二位代表“2”，左數(shù)第三位代表“4”，左數(shù)第四位代表“8”，左數(shù)第五位代表“16”等等。

如果使用16通道的電腦燈.第一位是001的電腦燈。第一臺(tái)電腦燈的地址碼是00 1最左邊的開(kāi)關(guān)接通，表示“l(fā)”;第二臺(tái)電腦燈的地址碼是001+016=017，第一個(gè)開(kāi)關(guān)接通，和第5個(gè)開(kāi)關(guān)撥通;第三臺(tái)電腦燈的地址碼是左數(shù)第6、第1個(gè)開(kāi)關(guān)接通，表示32+1=33等等。這樣就對(duì)每個(gè)電腦燈設(shè)置了地址碼，可以通過(guò)控制臺(tái)進(jìn)行控制。

5：調(diào)光器

5.1數(shù)字調(diào)光器

從大型變壓到觸發(fā)可控硅組件進(jìn)行調(diào)光，在設(shè)備的功能、效益、熱量控制甚至體積上都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。早期的硅組件依靠純硬件進(jìn)行觸發(fā)，當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)只有自控推桿及0～10V模擬。后來(lái)DMX512數(shù)字信號(hào)的成功開(kāi)發(fā)。

在傳統(tǒng)模擬硅的前級(jí)加上數(shù)字解碼器便成為當(dāng)時(shí)的數(shù)字調(diào)光器，但這并不是全數(shù)字調(diào)光，真正的全數(shù)字調(diào)光必須由數(shù)字信號(hào)輸入及三相同步信號(hào)輸入后，全部功能(調(diào)光曲線(xiàn)、最小/最大輸出、調(diào)整及硅觸發(fā)輸出等)全部由處理器完成。

5.2硅的觸發(fā)方式

在早期的調(diào)光器產(chǎn)品中，對(duì)可控硅組件觸發(fā)方式為脈沖觸發(fā)(Pulse Firing)，其方法是對(duì)可控硅在需要打開(kāi)的相位角時(shí)(調(diào)整亮度)發(fā)出脈沖使其導(dǎo)通，在220V交流/50Hz的正弦波回歸0時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，而在下一周期時(shí)重復(fù)動(dòng)作。當(dāng)時(shí)使用的燈具都是純電阻性負(fù)載或較大功率的，故基本能夠滿(mǎn)足調(diào)光的需要。

如果要保證在電感性/電磁性抗阻負(fù)載中絕對(duì)不會(huì)引起振蕩而讓負(fù)載閃爍，就必須使用硬觸發(fā)方式(HardFiring)來(lái)處理硅導(dǎo)通。當(dāng)提供進(jìn)來(lái)的電源經(jīng)過(guò)非感性抗阻負(fù)載而產(chǎn)生振蕩后，這干擾電源就不可能提供正常電力供應(yīng)被動(dòng)組件進(jìn)行合法并成功的觸發(fā)。硬觸發(fā)方式的缺點(diǎn)為制造成本高與產(chǎn)品體積相對(duì)較大，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面大都是以單路硅或大型硅柜形式出現(xiàn)于市場(chǎng)上。

5.3 正弦波調(diào)光器

20世紀(jì)60年代以前，舞臺(tái)上的調(diào)光設(shè)備從鹽水缸至大型功率可變電阻都是以改變交流電源的正弦波來(lái)對(duì)燈泡負(fù)載進(jìn)行調(diào)光。這種形式的缺點(diǎn)在于大量的熱能損失和巨大的體積，但優(yōu)點(diǎn)是不存在干擾噪音。

單向可控硅(SCR)與雙向可控硅(TRAIC)的先后發(fā)明使調(diào)光器在體積上變小，降低了工作溫度，可利用低壓訊號(hào)對(duì)調(diào)光器進(jìn)行控制，這就是我們所熟悉的調(diào)光器。但這種以觸發(fā)相切割波形的方式給我們帶來(lái)了電力系統(tǒng)中的斷續(xù)電流問(wèn)題。

在標(biāo)準(zhǔn)的三相供電系統(tǒng)中，這些諧波能令中線(xiàn)的電流增加至正常的1.4倍。諧波會(huì)產(chǎn)生可聽(tīng)噪音，會(huì)令電力輸送系統(tǒng)的金屬導(dǎo)體甚至變電變壓器產(chǎn)生高熱。

歐盟國(guó)家提倡制定法律規(guī)定“調(diào)光系統(tǒng)必須要以低水平的諧波泄漏”為原則。另一方面，市場(chǎng)上使用相切割波形調(diào)光器的缺點(diǎn)日益明顯。越來(lái)越多的燈具已不是以往純電阻性負(fù)載。后來(lái)的調(diào)光器采用以IGBT為功放組件的逆向相切割波形，在技術(shù)上取消了笨重的濾波線(xiàn)圈，但原來(lái)相切割波形方式的問(wèn)題還是存在，只是減輕重量而已。

此外，在一些工作電壓不能低于某些值的電器上，如鎮(zhèn)流器、霓虹燈管、馬達(dá)等，都可預(yù)先設(shè)定它們的最低工作電壓。然后就像調(diào)變壓白熾燈泡一樣，進(jìn)行調(diào)壓。再就是說(shuō)所有類(lèi)型的負(fù)載皆可通過(guò)SST正弦波調(diào)光器來(lái)加以調(diào)光/調(diào)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。

結(jié)論

現(xiàn)代舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方向是網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字智能調(diào)光。隨著國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及和專(zhuān)業(yè)燈光人員素質(zhì)的不斷提高，技術(shù)先進(jìn)，性能穩(wěn)定，控制靈活，操作方便，功能齊備，經(jīng)濟(jì)耐用的自動(dòng)化燈光控制系統(tǒng)，將為中國(guó)的舞臺(tái)增光添彩。

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