光作為舞台演出中一個(gè)重要(yào)的藝術組成部分,在舞台上配合現(xiàn)場表演,以其獨特的手段實現(xiàn)模(mó)擬自然、創造意境、表達情感、切割舞台時空等藝(yì)術效果。而這些(xiē)藝(yì)術效果通常是(shì)以光的明暗(亮度)、光的色彩(cǎi)、光的(de)投射方向和光束效果等表(biǎo)現手段及(jí)其動態(tài)組合來體現(xiàn)的。
所有這些光的效果都必須使用燈(dēng)光控製設備對燈具實施良好的亮度(dù)控製、色彩變換、光束運動等控製才能實現。控製係統的組(zǔ)成。舞台燈光控製係統的組成可(kě)劃分為弱電的控製部分和強電(diàn)的(de)電源部分。
1、控製(zhì)部分
舞(wǔ)台燈(dēng)光控製(zhì)大致可(kě)分為三個(gè)基本係(xì)統,即凋光控製係統、電腦燈控製(zhì)係統、換色器控製係統。
就連接方式而言,經曆了模擬、數字(DMX)、網絡三個時代(dài)。在模擬(nǐ)和(hé)數字時代,三(sān)大控製係(xì)統基本上互(hù)相獨立、自成(chéng)體係,進入了網(wǎng)絡時代後。三個係統合(hé)成了一(yī)個大係統,加強了控製功能,方便了(le)管理。(現代舞台燈光控製係統設計的方向是網絡化數字智能調光。)
1.1 燈光控製(zhì)的模擬連接方式
在晶閘管凋(diāo)光器誕生初期(qī),調光的(de)控製(zhì)是通過改變觸發電路中某一(yī)個(gè)電(diàn)阻器的(de)電阻來調光的。當年廣(guǎng)泛使用的阻容移相觸發電路就是典型例子。這種電阻控製形式小能集中控製,隻能由燈光人員單路操(cāo)作。後經改進成為電壓控製,使多路集(jí)中控製成為可能。燈光控製(zhì)台通過多芯電纜對每(měi)一路調光器發出控製電壓,實(shí)現調光(guāng)控製。
1.2 燈光控製的(de)數字連接方式
計(jì)算(suàn)機燈光控製台和數字調光櫃的誕(dàn)生,使舞台燈光的數(shù)字連(lián)接成為可能。革除大把控製線的(de)願望(wàng)才有可能實現。
1.3燈光控製的網絡連接方式
雖然網絡技術本質上也是數字技術,但計算機網絡的發(fā)展。給舞台燈(dēng)光帶來廠新的活力.對燈光控製技術的發展產生了巨大的影響。
1.3.1舞台(tái)燈光控製網絡
隨著戲劇藝術(shù)和科學技術的發展,舞台燈光在規模上越(yuè)來越大、功能(néng)上要求越來越高,特別是大(dà)型廣場(chǎng)、體育場的文藝表演和主題公園對燈光控製的特(tè)殊要求,燈光控製網(wǎng)絡化已成為必然。
計算機網絡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(luò)技(jì)術(shù)在全世界的各行各(gè)業得到廣泛的(de)應用.又有大量價(jià)廉物美的器材可(kě)供選用。有了強大而(ér)成熟的計算(suàn)機網絡技術(shù)的支持.燈光控製網絡化(huà)就有(yǒu)了堅實的基礎。
1.3.2燈光網絡控製係(xì)統
燈光控製網絡係統的組(zǔ)成根據不同的(de)係統規(guī)模、功能要求以及不同(tóng)產品會(huì)有所不(bú)同,但基本原理相同(tóng)。在舞台燈光控製網絡中組成的主體當然是燈光控製台、數字調光櫃(guì)、電腦燈、換色器等燈光設備,隻是應用網絡技術(shù)和一些網絡設備(bèi)如網絡分配器(通(tōng)常是交換機和集線器)、線纜等將它們(men)連接(jiē)起來,組成了一個局域網(LAN)。
由於目前調光器、電腦燈(dēng)等設備都采用DMX協議,因此在燈光控製網絡中需要進行Ethernet與DMX之間的信號轉換.為了實現遠程監視還需要有視(shì)頻信號的轉換.這些都是舞台燈光設備製造商專門(mén)研製的“網絡節點” (node)來實現
2:強電係統
強電部分是燈光的能源來源。雖然(rán)不像控製部分那麽複雜,但也是(shì)非常重要的(de)燈光基本組成部分。強電部分可分為(wéi)調光器之前的(de)供電部分(fèn)和調光器或直通開關之後的燈光線(xiàn)路部分。
2.1 燈光供電係統
燈光供電係統(tǒng)是劇場供電係統的一部分。劇場供電係統主要有變壓(yā)器房、低壓配電室、輸電電纜等組成。
2.2 燈光線路係統
舞台上大量的燈(dēng)光是需經(jīng)調光器調光(guāng)的,調光器就是為舞(wǔ)台燈光(guāng)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光的,我們稱之為直通,這部分線路主要是為了給采用氣體放(fàng)電光源的電腦燈、大功率投景幻燈等設備供電,也(yě)為燈光控製中的一(yī)些機械附件如換色器的電機(jī)(經過電源信號分(fèn)配器後)、效(xiào)果器、自動燈等供電。因此(cǐ)在舞台的(de)各燈位應分布(bù)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(cháng)由若幹台電腦燈(dēng)和配套的電腦燈控製台組合而成。它們之間通過一根多芯控製纜(XLR)串聯連接。
由電腦控製台統(tǒng)一操作,工作人員隻需在控(kòng)製台前編程,來控製所有電(diàn)腦燈的動作。電腦燈內部裝有一至兩個單片微處理器(又稱單(dān)片機).單片身處理器是將CPU和少量(liàng)RAM、ROM、及I/O口集成在一塊矽片上製成的。單片微處理器發出信號.通過驅動(dòng)電路使機(jī)內各個微型步進(jìn)電機運動,從而帶動各個顏(yán)色(sè)輪、圖案片、鏡頭、反(fǎn)射鏡運動,從而產生各種色彩和造型的光束及其在空間的運動。
電腦燈控製台要讓某個電腦(nǎo)燈做某個動作。首先要找到這台電腦燈。控製台要識別(bié)出同一路DMX信(xìn)號中的某一台電腦燈,就必須通過查找地址碼來解決。因此,每一台電腦燈(dēng)在使用前必須設置地址碼。
由於各個電腦燈生產廠家的不同。512個通道有兩種表示.一種是000—51l,一種(zhǒng)是001—512。因此電(diàn)腦燈地址碼的設定(dìng)有從(cóng)000開(kāi)始的有從001開始的。電腦燈的地(dì)址碼是通(tōng)過電腦(nǎo)燈上的二進製撥碼開關。在開關接通(ON)狀態下,最左邊的一位代表(biǎo)“1”,左數第(dì)二位代表“2”,左數第三位代表“4”,左數第四位代表“8”,左數第(dì)五位代表(biǎo)“16”等(děng)等。
如果使(shǐ)用16通道的電腦燈。第一位是001的電腦燈。第一(yī)台電腦燈的地址碼是00 1最左邊的開關接(jiē)通,表示“l”;第二台電腦燈的地址(zhǐ)碼是001+016=017,第一個開關接通,和第5個開關撥通;第三台電腦燈的地址碼是左數第6、第1個開關接(jiē)通,表示32+1=33等等。這樣就對每個電腦燈設置了地址碼,可以通(tōng)過(guò)控製台進行控製。
4:調光器
4.1數字調光器
從(cóng)大型變壓到觸發可控矽組件進行調(diào)光,在設備的功能、效益、熱量控製甚至(zhì)體積上都有了(le)長(zhǎng)足的進步(bù)。早(zǎo)期的矽組件(jiàn)依靠純(chún)硬件進行觸發,當時的輸入信(xìn)號隻有自控推杆及0~10V模擬。後來DMX512數字(zì)信號的成功開發。
在傳統模(mó)擬(nǐ)矽的前級加上(shàng)數字解碼器便成為當時的數字調光(guāng)器,但這並不是全數字調光,真正(zhèng)的全數字調光必須由數字(zì)信號輸入及三相同(tóng)步信號(hào)輸入後,全部功能(調光曲線、最小/最大輸出、調(diào)整及矽觸發輸出(chū)等)全部由處理器完成。
4.2矽的觸發方(fāng)式
在早期的調光器產(chǎn)品中,對可控矽(guī)組(zǔ)件觸發(fā)方式(shì)為脈衝觸發(Pulse Firing),其方法是對可控矽在需要(yào)打開的相位角時(調整亮度)發出脈衝使其導通,在220V交流/50Hz的正(zhèng)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),故基本能夠滿足調光(guāng)的(de)需要。
如果要保證在電感性/電磁性抗阻負載中絕對不會(huì)引起振蕩而讓負載閃爍(shuò),就必須使用硬觸發方式(shì)(HardFiring)來(lái)處理矽導通。當提供進來的電源經(jīng)過非感性抗阻負載而產生振蕩(dàng)後,這幹擾電源就不可能提供正常電力供應被動組件進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(jiào)大,在產(chǎn)品(pǐn)設計方(fāng)麵大都是以單路矽或大型矽(guī)櫃形式出現於市場上。
4.3 正弦波調光器
20世紀60年代以(yǐ)前,舞台上的調光設備從鹽(yán)水(shuǐ)缸至大型功率可變電阻都(dōu)是以改變交流電源的正弦波來對燈泡負載進行調光。這種形式的缺點在於大量的熱能損失和巨大的體積,但優點(diǎn)是不存在幹擾噪音。
單向可控矽(SCR)與雙向可控矽(TRAIC)的先後發明使調光器在體積上變小,降低了工作溫度,可利用低壓訊號對調光(guāng)器進行控製,這就是我們所熟悉(xī)的(de)調光器(qì)。但這種以觸發相切割波形的方式給我們帶來了電力係統中的斷續電流問題。
在標準(zhǔn)的三相供(gòng)電(diàn)係統中,這些諧(xié)波(bō)能令(lìng)中線的電流增加至正常的1.4倍。諧波會產生可聽噪音,會令電力輸送係統的金屬導(dǎo)體甚至變(biàn)電變壓器產生高熱。
歐(ōu)盟國家提倡製定法(fǎ)律(lǜ)規定“調(diào)光係統必須要以低水平的諧波泄漏”為原則(zé)。另一方麵,市場上使用相切割(gē)波形(xíng)調光(guāng)器的缺點日益明顯。越來越多的燈具已不是(shì)以往純電(diàn)阻(zǔ)性負載。後來的調光器采用以IGBT為功放組(zǔ)件的(de)逆向相(xiàng)切割波形,在技術上取消了笨重的濾波線圈,但原來相切(qiē)割波形(xíng)方式的問題還是存在,隻是減輕(qīng)重量而已。
此外,在一些工作電壓不能低於某些值的電器上,如鎮流器、霓虹燈管、馬(mǎ)達等,都可預先設定它們的最低工作電壓。然後就像調變壓白熾燈泡一樣,進行調壓。再就是說所有(yǒu)類型的負載皆可(kě)通過SST正弦(xián)波調光器來加以調光/調壓。
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