光作為舞台演出中一個重要的藝術組(zǔ)成部分,在舞台上配合現場表(biǎo)演,以其(qí)獨特的(de)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。而這些藝術效果通常是(shì)以光的明暗(亮度)、光的色彩、光的(de)投射方向和光束效果(guǒ)等表現手段及其動態組合(hé)來體現的。
所有這些光的效果都必須使用燈光控製設備對燈(dēng)具實施(shī)良好的亮度控製、色彩變換、光束運動等控製才能實現。控製係統的組成。舞台燈(dēng)光控(kòng)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(gè)基(jī)本(běn)係統,即凋光控(kòng)製係統、電腦燈控製係(xì)統、換色器控製係統。
就連(lián)接方式而言,經曆了模擬(nǐ)、數字(zì)(DMX)、網絡三個時代。在模擬和數(shù)字時代,三大控製係統(tǒng)基本上互相獨立、自(zì)成體係(xì),進入了網絡時(shí)代後。三個係統合成了(le)一個大係統,加強了(le)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(zì)智能調光。)
1.1 燈光控製的模擬連接方式
在晶閘管(guǎn)凋光器(qì)誕生初期,調光的控製是通過改變觸發電路中某一個電阻(zǔ)器的電阻來調光的。當年廣泛使用的阻容移相觸發電路就(jiù)是典型例子。這種電阻控製形式小能集中(zhōng)控製,隻能由燈光人員單路操作。後經改進(jìn)成為(wéi)電壓控製,使多路集中控製成為可能。燈(dēng)光控製台通過多芯電纜對每一路調光器發出控製電壓,實現調光控(kòng)製。
1.2 燈光控製的數字連接方式
計算機燈光(guāng)控製台和數字調光櫃的誕生,使舞台燈光(guāng)的數字(zì)連接(jiē)成(chéng)為可能。革除大把(bǎ)控製線的願望才有可能實現。
1.3燈光(guāng)控製的網絡連接方式
雖然網絡技(jì)術本質上也是數字技術(shù),但計算機(jī)網絡的發展(zhǎn)。給舞台燈(dēng)光帶(dài)來廠(chǎng)新的活力.對燈光控製技術的(de)發展產生了巨大的影響。
1.3.1舞台燈光控製網(wǎng)絡
隨著戲劇藝術和科學(xué)技術的發展,舞台燈光(guāng)在規模上越(yuè)來越大、功能上要求越來越高,特(tè)別是(shì)大型廣場、體育場的文藝表演和主題公(gōng)園對燈光控製的特殊要(yào)求(qiú),燈光控製網絡(luò)化已成為必然(rán)。
計算機網絡(luò)工業是一個遠比娛樂業大(dà)得多的產業。有很強的(de)技術開發(fā)力量,並且網絡(luò)技術在全世界的各行(háng)各業(yè)得到廣泛的應用.又有大量價廉物美的(de)器材可供選用。有了強大而成熟的(de)計算機網絡技術的支持.燈光控製網絡化就有(yǒu)了堅實的基礎。
1.3.2燈光網(wǎng)絡控製係統
燈光控製(zhì)網絡係統的組成根(gēn)據不同的係統規模、功能要求以及(jí)不同產品會有所不同(tóng),但基本原理相同。在舞台(tái)燈光控製網絡中組(zǔ)成的主體當然是燈光控製台、數字調光櫃、電腦(nǎo)燈、換色器等燈光設備,隻是應用網絡技術和一些網絡設備如網絡分配器(通常是交換機和集線器)、線纜等將它們(men)連接起來,組成了一個局域網(LAN)。
由於(yú)目前調光器、電腦燈等(děng)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(de)信號轉換.為了實現遠程監視還(hái)需(xū)要有視頻信號的轉換.這些都是舞台燈光設(shè)備製(zhì)造商專門(mén)研製的“網絡節點” (node)來實現
2:強電係統(tǒng)
強電部分是燈(dēng)光的能源來源。雖然不像控製部分那麽複雜(zá),但也是非常重要的燈光基本組成部分。強電部分可分為(wéi)調光器之前的供電部分和調光(guāng)器或(huò)直通開關之後(hòu)的燈光線路部分。
2.1 燈光供電係統
燈光供電係統是劇場供電係統的一部分(fèn)。劇場供電係統主要有變壓器房、低壓配電室、輸電電纜等組成。
2.2 燈光線路係統
舞台上大量的燈光是需經調光器調光的,調光器(qì)就是為舞台燈光的(de)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(chēng)之為(wéi)直通(tōng),這部(bù)分線路主要是為了(le)給采用氣體放電光源的電腦燈、大功率投景幻燈等(děng)設備供電,也為燈光控製中的一(yī)些機械附件如換色器的電機(經過電(diàn)源信號分配器後)、效果器、自動燈等供電。因此在舞台的各燈位應(yīng)分布有足夠數量的調(diào)光和直通線路。
3:電腦燈控製台原理
電腦燈的控製(zhì)係統通常由若幹台電腦燈和配套的電(diàn)腦燈控(kòng)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(xū)在控製台前(qián)編程,來控製所有電腦燈的動作。電腦燈內部(bù)裝有一至(zhì)兩個單片微處理器(又稱單片機).單片身處理器(qì)是將CPU和少量RAM、ROM、及I/O口集成在一塊矽片上製成的。單片微處理器發(fā)出信號.通過驅動電路使機內各個(gè)微型步進電機(jī)運(yùn)動,從而帶動各個顏色輪、圖(tú)案片、鏡(jìng)頭(tóu)、反射鏡運動,從而產生各種色彩和造型(xíng)的光束及其在空間的運動。
電腦燈控製台要讓某個電腦燈做某個動作(zuò)。首先要找到這台電腦燈。控(kòng)製台要識別出同一路DMX信號中的某一台電(diàn)腦(nǎo)燈,就必須通過查找(zhǎo)地(dì)址碼來解決(jué)。因此,每一台電腦燈在使用前必須設置地址碼(mǎ)。
由於各個電腦燈生產廠家的不(bú)同。512個通道有兩種表示.一種是000—51l,一種是001—512。因此電腦燈地址碼的設定有從000開始的有從001開始(shǐ)的。電腦燈的地址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(de)一位代表“1”,左(zuǒ)數第二位代表“2”,左數第三位代表“4”,左數(shù)第四位代表“8”,左數第五位代表“16”等等。
如(rú)果使用16通道(dào)的電腦燈。第一位是001的電腦燈(dēng)。第一台電腦燈(dēng)的地(dì)址碼是00 1最左邊的開關接通(tōng),表示(shì)“l”;第二台電腦(nǎo)燈的地址碼是001+016=017,第(dì)一個開關接通,和第5個開關(guān)撥通;第三台電腦燈的地址碼是左數第6、第1個(gè)開關接通(tōng),表示32+1=33等等。這樣就對每個(gè)電腦(nǎo)燈設置了地址碼,可以通過控製台進行控製。
4:調光器
4.1數字調光器
從大型變壓到觸(chù)發可控矽組件進行調光,在設備的功能(néng)、效益(yì)、熱量(liàng)控製甚至體積上都(dōu)有了長足的進步。早期(qī)的矽組件(jiàn)依靠(kào)純硬件進行觸發,當時的輸入信號隻有自控(kòng)推杆及0~10V模擬。後來DMX512數字信號的(de)成功開發。
在傳(chuán)統模擬矽的前級(jí)加上數(shù)字解碼器便成為當時的數(shù)字調光器,但這並不是全數字調光,真正的全數字調光必須由數(shù)字信號輸入及三相(xiàng)同步信號輸入後,全部功能(調光曲線、最小/最大輸出、調整及(jí)矽觸發輸出等)全部由處理器完成。
4.2矽的觸發方式
在早期的調光器產品中,對(duì)可控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打開的相位角時(shí)(調整亮度)發出脈衝使其導通,在220V交流/50Hz的正弦(xián)波回歸0時自動關閉,而在下一周(zhōu)期時重複動作。當時使用的燈(dēng)具都是(shì)純電阻性負載或較大(dà)功率的,故基本能夠(gòu)滿足調光(guāng)的需要。
如果要保證在電感性/電磁性抗(kàng)阻(zǔ)負載中絕對不會引起振蕩而讓負載(zǎi)閃爍,就必須使用硬觸發方(fāng)式(HardFiring)來(lái)處理矽導通。當提供進來的電源經過非感性抗(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應被動組件進行合法並成功(gōng)的觸發。硬觸發方式的缺點為(wéi)製造成本高與產品體積相對較大,在產品設計(jì)方麵大都是以單路矽或大型矽櫃形式出現於市(shì)場上。
4.3 正弦波調光器
20世紀60年代以前,舞台上的調光設備從鹽水缸至大型(xíng)功率可變電阻都是以改變交(jiāo)流電源的正弦(xián)波來對燈泡負載進行調光。這種形式的缺點在(zài)於大量的熱能損失和巨大的體積,但優點是(shì)不存(cún)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(xiǎo),降低了(le)工作溫度,可利用低壓訊號對調光器進行控製,這就是(shì)我們所熟悉的調光器。但這種以觸發相切(qiē)割波形的方式給我們帶來了電力係統中的斷續電流(liú)問題。
在標(biāo)準的三相供(gòng)電係統中,這些諧波能令中線的電流增加至正常的1.4倍(bèi)。諧波(bō)會產生可聽噪音,會令電力輸送係統的金(jīn)屬導(dǎo)體甚至(zhì)變電(diàn)變壓(yā)器產生高熱。
歐盟國家提倡製定法律規定“調光係統必須要以低水平的(de)諧波泄漏(lòu)”為原則。另一方麵,市場上(shàng)使用相切割波形調光器的缺點日益明顯。越來越多的燈具已(yǐ)不是以往純電阻性負載。後(hòu)來的調光器采用以IGBT為(wéi)功放組件的逆向相切割(gē)波形,在技術上(shàng)取消了笨重的濾波線(xiàn)圈,但原來相切割波形方(fāng)式的問題還是存在,隻是減輕重量而已。
此外,在一些工作電壓不能低於某些值的電器上(shàng),如鎮流器、霓(ní)虹燈管、馬達(dá)等,都可預先設(shè)定它(tā)們的最低工作電壓。然後就像調變壓(yā)白熾燈(dēng)泡一樣,進行調壓。再就是說所有類型的負載皆可通過SST正弦波調光器來加以調光/調壓。
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