光作為舞台演出中一個重要(yào)的藝術組成部分,在舞台上配合現場表演,以其獨特的手段實現模擬自(zì)然、創造意境、表達情感、切割舞台時空等(děng)藝術效果。而這些藝術效果通常是以光(guāng)的明暗(亮度)、光的色彩、光的投射方向和光束效果等表現手段及(jí)其動態組合來(lái)體現的。
所有這些光的效果都必(bì)須使用燈光控製設備對燈具實施良好的(de)亮度控製、色彩變換、光束運動等控製才能實(shí)現。控製係統的組成。舞台燈光控(kòng)製係統的組成(chéng)可劃分為弱電的控製部(bù)分和強電的電源部分。
1、控製部分(fèn)
舞台燈光控製大(dà)致可分為(wéi)三個基本係統,即凋光控製係統、電(diàn)腦燈(dēng)控製係統、換色器控製係統(tǒng)。
就連接方式而言,經曆了模擬、數字(DMX)、網絡三(sān)個時代。在模擬和數字時代,三大控製係統(tǒng)基本上互相獨立、自成體係,進入了網絡時代(dài)後(hòu)。三個係統合成了一個大係統,加強了控製功(gōng)能,方便了管理。(現代舞台燈光控製係統設計的方向是網絡化數字(zì)智(zhì)能調光。)
1.1 燈光(guāng)控(kòng)製的模(mó)擬連接方式
在晶閘(zhá)管凋光(guāng)器誕生初期(qī),調光的控製是通過(guò)改變觸發電路中某一個電阻器的電阻來調光的。當年廣泛使用的阻(zǔ)容移相(xiàng)觸發電路就是典型例子(zǐ)。這種電(diàn)阻控製形(xíng)式小(xiǎo)能集中控(kòng)製,隻能(néng)由燈光人員單路操作。後經改進成為電壓控製,使多路集中控製成為可能。燈光控製(zhì)台通過多芯電纜對(duì)每一路調光(guāng)器發出控製電壓,實現(xiàn)調光控製。
1.2 燈光控製的數字連(lián)接方式(shì)
計算機燈光控製台和數字調光櫃的(de)誕(dàn)生,使舞台燈光的數字連接成為可能。革(gé)除大把控製(zhì)線的願望(wàng)才(cái)有可能(néng)實現。
1.3燈光控製的網絡連接方式
雖然網絡技術本(běn)質上也是數(shù)字(zì)技術,但計算機網絡的發展。給舞台燈光帶來廠新的活力.對燈光控製技術的發展產生了巨大的(de)影響。
1.3.1舞台燈光控製網絡
隨著戲劇藝術和科學技術的發展,舞台燈光在規模上越來越大、功能上要求越來越(yuè)高,特別是大(dà)型廣場、體育場的文藝表演和主題公園對燈光控製的特殊要求,燈光控製網絡化已成為必然(rán)。
計算機網(wǎng)絡工業是一個遠比娛樂業大得多的產業。有很強的技(jì)術開發力量,並且網絡(luò)技術在全世界的各行各(gè)業得到廣泛的應用.又有大量價廉物美的器材(cái)可供選用。有了強(qiáng)大(dà)而成熟的(de)計算機網絡技術的支持.燈光(guāng)控製網絡化就有了堅實的基礎。
1.3.2燈光網絡控(kòng)製(zhì)係統
燈光控製網絡係統的(de)組成根(gēn)據不同的係統規模、功能要求以及(jí)不同產品會有所不(bú)同,但基本原理相同。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、電腦燈、換色器等燈光(guāng)設備,隻是應用網絡技術和一些網(wǎng)絡設(shè)備如(rú)網絡分配器(通常是交換機和集線器)、線纜等將它們連接起來,組成了一個局域網(wǎng)(LAN)。
由(yóu)於目(mù)前(qián)調光器、電腦燈等設備(bèi)都采用(yòng)DMX協議,因此在燈光控製網絡中需要進(jìn)行Ethernet與DMX之間的信號轉(zhuǎn)換.為了實現遠(yuǎn)程監視還(hái)需要有視頻信號的轉換.這些都是舞台燈光(guāng)設備製造商專門研製的“網絡節點” (node)來實(shí)現
2:強電係統
強電部分是燈光的能源(yuán)來源。雖然不像控製部分那麽複雜,但也是(shì)非常重要的燈光基(jī)本組成部分。強電部(bù)分可分為調光器之前的供電部分和調光器(qì)或(huò)直通開關之後(hòu)的燈光線路部分。
2.1 燈光供電係統
燈(dēng)光供電係統是劇(jù)場供電係(xì)統的(de)一部分。劇場供(gòng)電係統主要有變壓器房、低壓配電室、輸電電纜(lǎn)等組成。
2.2 燈(dēng)光線路係統
舞台上大量(liàng)的燈光是需經調光器調光的,調(diào)光器就是為舞台燈光的主要部分——白熾燈光源提供電力的。但也有一部分是不(bú)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電光源的電腦(nǎo)燈、大功率投景幻燈等設備供電,也為燈光控製中的一些機(jī)械附件如換色器的電機(jī)(經過電源信號分配器後)、效果器(qì)、自動燈等(děng)供電。因此在舞台的各燈位應分布有(yǒu)足夠數(shù)量的調光(guāng)和直通線路。
3:電腦燈控製(zhì)台原理
電腦燈的控製係統通常由若幹台(tái)電腦燈和配套的電腦燈控製台組合而成。它們之間通(tōng)過一根(gēn)多芯控(kòng)製纜(lǎn)(XLR)串聯連接。
由電腦控製台統一操作,工作人員隻需在控製台前編程,來控製所(suǒ)有電腦燈(dēng)的動作。電腦燈內部裝有一至兩個單片微處理(lǐ)器(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(zài)一塊矽片上製成的(de)。單片微處理器發出信號.通過驅動電(diàn)路使機內各個微型(xíng)步進電機運動,從而帶動各個顏色輪、圖案(àn)片、鏡頭、反射鏡運(yùn)動,從(cóng)而(ér)產生各種色彩和(hé)造型的光束及其在空(kōng)間的運動(dòng)。
電腦燈控製台要讓某個電腦燈做某個動作。首先要找到(dào)這台電腦(nǎo)燈。控製台要識別出同一路DMX信號(hào)中的某一台電腦燈(dēng),就必須通(tōng)過查找地址碼來解決。因此,每一台電腦燈在使用(yòng)前必須設(shè)置地(dì)址碼。
由於各個電腦燈(dēng)生產廠家(jiā)的不同。512個通道有兩種表示.一種(zhǒng)是000—51l,一種是(shì)001—512。因此電腦(nǎo)燈地址碼的設(shè)定有從000開始的(de)有從001開始的(de)。電腦燈的地址碼是(shì)通過電腦燈上的二進(jìn)製(zhì)撥碼開(kāi)關。在開關接通(ON)狀態下,最左邊的一位代表(biǎo)“1”,左數第二位代表“2”,左數(shù)第三位代表“4”,左數第四位代表“8”,左數第(dì)五位代表“16”等等。
如果使用16通道的電腦燈。第一位是001的(de)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”;第二台電腦燈的地址碼是001+016=017,第一個開(kāi)關接通,和第5個開關撥通;第三台電腦燈的(de)地址碼是左數第(dì)6、第1個開關接通,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)過控製台進行控製。
4:調光器
4.1數字調光器
從大型(xíng)變壓到觸發可控(kòng)矽組件進行調光,在設備的功(gōng)能、效益(yì)、熱量控製(zhì)甚至體積上都有了長足的(de)進(jìn)步。早期的矽組件依靠純硬件進行觸發,當時的輸入(rù)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。
在傳統模擬矽的前級加上數字解碼器便成為當時的數字調光器,但(dàn)這並(bìng)不是(shì)全數字調光,真正的(de)全數字調光必須由數字信號輸入及三相同步信號(hào)輸入後,全部功能(調光曲線、最小/最(zuì)大輸出、調整及矽觸發輸出等)全部由處理器完成。
4.2矽的觸發方式
在早期的調(diào)光器產品中,對可控矽組件觸發方式為脈衝(chōng)觸發(Pulse Firing),其方法是對可控矽在需要打開的相位角時(調(diào)整亮度)發出脈衝使其導通,在220V交流/50Hz的正弦波回歸0時自動關閉,而在下一周期時重複動作。當時(shí)使用的燈具都是(shì)純電阻性負載或較大功率的,故基本能夠滿足調光的需要。
如果要保證(zhèng)在電感性/電磁性(xìng)抗阻負(fù)載中絕對不(bú)會引起振蕩而讓負載閃爍,就必須(xū)使用硬觸發方式(HardFiring)來處理矽導通(tōng)。當提供進來的(de)電源(yuán)經過非感性抗阻負載而產生振蕩後,這幹擾電源就不可能提供正常電力(lì)供應被(bèi)動(dòng)組件進行合法並成功的觸發(fā)。硬觸(chù)發方式的缺點為(wéi)製造成本(běn)高與產品體(tǐ)積相對較大,在(zài)產品設計方麵大都是以單路矽或大型(xíng)矽櫃形式出(chū)現於市場上。
4.3 正弦波調光(guāng)器
20世紀60年代以前,舞(wǔ)台上(shàng)的調光設備從鹽水缸至大型功率可變電阻都(dōu)是以改變交流(liú)電源的正弦波來對燈泡負載進行調光。這種形式的缺(quē)點在於大量的(de)熱能損失(shī)和(hé)巨大的體積,但優點是(shì)不存在幹擾噪音。
單向可控矽(SCR)與雙向可控(kòng)矽(TRAIC)的先後發明使調光器在(zài)體(tǐ)積上變(biàn)小,降低了工作溫度,可利用低壓訊號對調光器(qì)進行控製(zhì),這就是(shì)我們所熟悉的調光器。但這種以觸發相切割波形的方式給我們帶(dài)來了電力係統中的斷續電流問題。
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(zhì)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體甚至變電變壓器產生高熱。
歐(ōu)盟國家提倡製定法律規定(dìng)“調光係統必須要以低水平的諧波泄漏(lòu)”為原則。另一方麵(miàn),市場上使用相切割波形調光器的缺點日益明顯。越來越多的(de)燈具已不是以(yǐ)往純電阻性負載。後來的調光器(qì)采用以IGBT為功放組(zǔ)件的逆向相切割(gē)波形,在技術上取消了笨重的濾(lǜ)波線圈,但原來相(xiàng)切(qiē)割波形方式(shì)的問題還是(shì)存在,隻是減輕重量而已。
此外,在一(yī)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(háng)調壓。再就是說所有類(lèi)型的負載(zǎi)皆可通(tōng)過SST正弦(xián)波調光器來加以調光/調壓。
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