光(guāng)作為舞台演出中(zhōng)一個重(chóng)要的藝術組成部分,在舞台(tái)上配(pèi)合(hé)現場表演,以其獨特的手段實現模擬自然、創造意境、表達情感、切割舞台時空等藝術效果。而這些(xiē)藝術效果通常是以光的明暗(àn)(亮度(dù))、光的色彩、光的投射方向和光束效(xiào)果等表(biǎo)現手段及其動態組合來體(tǐ)現的。
所有這(zhè)些光的效果都必須使用燈光控製設備對燈具(jù)實施良好的亮度控(kòng)製(zhì)、色彩變換、光束(shù)運動等控製才能實(shí)現。控製係統的組成。舞台燈光控製係統的組成可劃分為弱電的控製部分和強電(diàn)的電源部分。
1、控製部分
舞台燈光控製大致可分為三個基本係統,即凋光(guāng)控製係(xì)統、電腦燈(dēng)控製係統、換(huàn)色器控製係統。
就連接方式而言,經曆了模擬、數(shù)字(DMX)、網絡三個時代。在模擬和數(shù)字時代,三大控製係統基本上互相獨立、自成體係,進入了網(wǎng)絡時代後。三個(gè)係統合成了一個大係統,加強了控製功能,方便了管理。(現代舞台燈光控製係(xì)統設計的方向是網絡化數字智能調光。)
1.1 燈光控製的模擬連接方式
在晶閘管凋光器誕生初期,調(diào)光的控製是通過改變觸發電路中(zhōng)某一個(gè)電阻器的電阻來調光的(de)。當年廣泛使用的阻(zǔ)容移相觸發(fā)電路(lù)就是典型例(lì)子。這種電阻控製形式小(xiǎo)能集中控製,隻(zhī)能(néng)由燈光人員單路操作。後經改進成為(wéi)電(diàn)壓控製,使多(duō)路集中控製(zhì)成為(wéi)可能。燈光(guāng)控製台(tái)通(tōng)過多芯電纜對每一路調光器發(fā)出控製電壓(yā),實現調光控製。
1.2 燈光控製的(de)數字連接方式
計算(suàn)機燈光控製台和數字調光櫃的誕生,使舞台燈光的數字連接成為可能。革除大把(bǎ)控製(zhì)線的願望才有可能實現。
1.3燈光控製的網絡連接(jiē)方式
雖然網絡技術本質上也是數字(zì)技術,但計算機網絡的發展。給舞台(tái)燈光帶來廠新的活力.對燈光控製(zhì)技術的發展產生了巨大的影響。
1.3.1舞台燈光控製網絡(luò)
隨著戲劇藝術和科學技(jì)術(shù)的發展,舞台燈光在規模上越來越大、功能上要求越來越高,特別是大型廣場、體育場的文藝表演和主(zhǔ)題公(gōng)園(yuán)對燈光控製的特殊要求,燈光(guāng)控製網絡化已成為必然。
計(jì)算機網絡(luò)工業是一個遠比娛樂(lè)業大得多的產業。有很強(qiáng)的技術開發力量,並且網絡技術在全世(shì)界的各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用.又(yòu)有大量價(jià)廉物美的器材(cái)可供選用。有了強大(dà)而成熟的計算機(jī)網絡技術的支持.燈光控製網絡化就有了堅(jiān)實的基礎。
1.3.2燈光網絡控製係統
燈光控製網絡係統的(de)組成根(gēn)據不同的係統規模、功能(néng)要求以及(jí)不同產品會有所不同,但基本原理相同。在舞台燈(dēng)光控製(zhì)網絡中組(zǔ)成的主體當然是燈光控製台、數字調(diào)光櫃、電腦燈、換色器等燈光設備,隻(zhī)是(shì)應用(yòng)網絡技術和(hé)一些網絡設備如網絡分配器(通常是交換機和集線(xiàn)器)、線纜等將它(tā)們連接起來,組成了一個局域網(LAN)。
由於目前(qián)調光(guāng)器(qì)、電腦燈等設備都采用DMX協議,因此在燈(dēng)光控製網絡中需要進行Ethernet與DMX之間的信(xìn)號轉換.為了實現遠程監視還需要有視頻信號的轉換.這(zhè)些都(dōu)是舞台燈光設備製(zhì)造商專門研製的“網絡節點” (node)來(lái)實現
2:強電係統
強電部分是燈光的能源來源(yuán)。雖然不像控製部分那麽複雜(zá),但(dàn)也是非常(cháng)重要的燈(dēng)光基本組(zǔ)成部分。強電(diàn)部分可分為調光(guāng)器之前的(de)供電部分和調光器或直通開關之後的燈光線路部分。
2.1 燈光供(gòng)電係統
燈光供電(diàn)係統是劇場供電(diàn)係統的一部分(fèn)。劇場供電係統主要有變壓器房、低壓配電室、輸電(diàn)電纜(lǎn)等組成(chéng)。
2.2 燈(dēng)光(guāng)線路係統
舞台(tái)上大量的(de)燈光是需(xū)經調光器調光的,調光器就是為舞台燈光的主(zhǔ)要部分——白熾燈光源提供電力的。但也有一部分是不需要調光的,我們稱之為直通,這部分線路主(zhǔ)要是為了給(gěi)采用氣體放電光源的電腦燈、大功率(lǜ)投景幻燈等設備供(gòng)電,也為燈光控製中的一些機械附件如換(huàn)色器的電(diàn)機(jī)(經過電(diàn)源信號分(fèn)配器後)、效果器、自動燈等(děng)供電。因此在舞台的各燈位應分布有足夠數量的調光和直通線路。
3:電腦燈控製台原理
電腦燈的控製係統通常由若幹台電(diàn)腦燈和配套的電腦燈控製台組合而成。它們之(zhī)間(jiān)通過一根多芯控製纜(XLR)串聯連(lián)接。
由電腦控製台(tái)統一操(cāo)作,工作人員(yuán)隻(zhī)需在控(kòng)製台前編(biān)程,來控(kòng)製所有電腦燈的動作。電腦燈內部裝有一至兩個單片微處理器(qì)(又稱單片機).單片身處理器是將CPU和少量RAM、ROM、及I/O口集成在一塊矽片上(shàng)製成的。單片微處理器發出信號.通過驅動電路使機內各個微(wēi)型步進電機(jī)運動,從而帶動各個顏色輪、圖案片、鏡頭、反射鏡運動,從而產生各種色彩和造型的光束及其在空間的(de)運動。
電腦燈控製台(tái)要讓某個電腦燈做某個動作。首先要找到這台電腦燈。控製台要識別出同一路DMX信號中的(de)某(mǒu)一台電腦燈(dēng),就必(bì)須通過(guò)查找地址碼來解決。因此,每一台電腦燈在(zài)使(shǐ)用前必須(xū)設置地址碼。
由於各個電(diàn)腦燈生產(chǎn)廠家的不同。512個通道有兩種表示.一種是000—51l,一種是001—512。因此電腦(nǎo)燈地(dì)址碼的設定(dìng)有從000開始的有從001開始的。電腦燈的地址(zhǐ)碼是通過電腦燈上的二進製撥碼開關。在開關接通(ON)狀態下,最左邊的一(yī)位代表“1”,左數第二位代表“2”,左數第三位代表(biǎo)“4”,左數第四位代表(biǎo)“8”,左數第五位代表“16”等等(děng)。
如果使用16通道的電腦燈。第一位是001的電腦燈。第一台電腦燈的地址碼是00 1最左邊的(de)開關接通,表示“l”;第二台電腦燈的地(dì)址碼是001+016=017,第一個開關接通,和(hé)第5個(gè)開關撥通;第三台電腦燈的地址碼是左(zuǒ)數第6、第1個開(kāi)關(guān)接通,表示32+1=33等等。這樣就對每(měi)個電腦燈設置了(le)地址碼(mǎ),可以通過控製台進行控製。
4:調光器(qì)
4.1數字調光器(qì)
從大型變壓到觸發(fā)可控矽組件進行調光,在設備的功能、效益(yì)、熱量控製甚至體積上(shàng)都(dōu)有了長(zhǎng)足的進步。早期的矽組件(jiàn)依靠純硬件進行觸發,當時的輸(shū)入信號隻有自控推杆及0~10V模擬。後來DMX512數字信號的成功開發。
在傳統模擬矽(guī)的前級加上數字解碼器便成為當時(shí)的(de)數字調光器,但這並不是全數字調光,真正的全數(shù)字(zì)調(diào)光必須由(yóu)數字信號輸入及三(sān)相同步(bù)信號輸入後,全部功能(調光曲線、最小/最大輸出、調整及矽觸發輸出等)全部由處理器完(wán)成。
4.2矽的觸發方(fāng)式
在早期的調光器產品中,對可控(kòng)矽組件觸發方式為脈衝觸發(Pulse Firing),其方法是對可控矽在需要(yào)打開的相(xiàng)位角時(調整(zhěng)亮度)發出脈衝使其導通,在220V交(jiāo)流/50Hz的(de)正弦波回歸0時自動關閉,而在下一周期時重複動作。當時使用的燈具都是純電阻性負載或較大功率的(de),故基本能夠(gòu)滿足調光的(de)需要。
如果要保證在電感(gǎn)性/電磁性抗阻負載中絕(jué)對不會引(yǐn)起振蕩而(ér)讓(ràng)負載閃爍,就必須(xū)使用硬觸發方式(HardFiring)來處理矽導通。當提供(gòng)進來的電(diàn)源經過非感性抗(kàng)阻負載而產生振蕩後,這幹擾電源就不可能提供正常電力供(gòng)應被動組件進(jìn)行合法並成功的觸發。硬觸發方式的缺點為製造成本高與產品體積相對較大,在產品設計方麵大都是以單(dān)路矽或大型矽櫃形式出現於市場上。
4.3 正弦波調光器
20世紀60年代以前,舞台上的調(diào)光設備從鹽水缸至大型功(gōng)率可變電阻都是以改變交流電源的正弦波來對燈泡負載進(jìn)行調光。這種形式的(de)缺點在於大(dà)量的熱(rè)能損失(shī)和(hé)巨大的體積,但優點是(shì)不(bú)存(cún)在幹擾噪音。
單向可控矽(SCR)與雙(shuāng)向可控(kòng)矽(TRAIC)的先後發明使(shǐ)調光器在體積上變小,降低了工作溫度,可利用低(dī)壓訊號對調(diào)光器進行控製,這就是我們所熟悉的調光器。但這種以觸發相切(qiē)割波形的方式給我(wǒ)們帶來了電力係統(tǒng)中的斷續電流問題。
在標準的三相供電係統中,這些諧波能令中線的電流增加至正常的(de)1.4倍。諧波會產生可聽噪音,會令電力輸送係統的金屬導體甚至變電變壓器產生高熱(rè)。
歐盟(méng)國家提倡製定法律規定“調光係統必須要以低水平的諧波泄漏(lòu)”為(wéi)原則。另一方麵,市場上使(shǐ)用相切割波形調光器的缺點日益明顯。越來越多(duō)的燈具已不(bú)是以往純電阻性負載。後來的調光器采用以IGBT為功(gōng)放組件的逆向相切割波形,在技術上取(qǔ)消了笨重的濾波線圈,但原來相切割波形(xíng)方式的問題還是存在,隻是減輕重(chóng)量而已。
此外,在一些工作電壓(yā)不能低於某些值的(de)電器上,如鎮流器、霓虹燈管(guǎn)、馬達等,都可預先設定它們的最低工(gōng)作電壓。然後就像調變壓白熾燈泡一樣,進行調壓。再就是(shì)說所有類型的負載皆可通過SST正弦波調光器(qì)來加以(yǐ)調光/調壓。
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