1、控制部分

舞臺燈光控制大致可分為三個(gè)基本系統，即凋光控制系統、電腦燈控制系統、換色器控制系統。

就連接方式而言，經(jīng)歷了模擬、數字(DMX)、網(wǎng)絡(luò )三個(gè)時(shí)代。在模擬和數字時(shí)代，三大控制系統基本上互相獨立、自成體系，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò )時(shí)代后。三個(gè)系統合成了一個(gè)大系統，加強了控制功能，方便了管理。（現代舞臺燈光控制系統設計的方向是網(wǎng)絡(luò )化數字智能調光。）

1.1 燈光控制的模擬連接方式

在晶閘管凋光器誕生初期，調光的控制是通過(guò)改變觸發(fā)電路中某一個(gè)電阻器的電阻來(lái)調光的。當年廣泛使用的阻容移相觸發(fā)電路就是典型例子。這種電阻控制形式小能集中控制，只能由燈光人員單路操作。后經(jīng)改進(jìn)成為電壓控制，使多路集中控制成為可能。燈光控制臺通過(guò)多芯電纜對每一路調光器發(fā)出控制電壓，實(shí)現調光控制。

1.2 燈光控制的數字連接方式

計算機燈光控制臺和數字調光柜的誕生，使舞臺燈光的數字連接成為可能。革除大把控制線(xiàn)的愿望才有可能實(shí)現。

1.3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)上也是數字技術(shù)，但計算機網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展。給舞臺燈光帶來(lái)廠(chǎng)新的活力．對燈光控制技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。

1.3.1舞臺燈光控制網(wǎng)絡(luò )

隨著(zhù)戲劇藝術(shù)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，舞臺燈光在規模上越來(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燈光控制的特殊要求，燈光控制網(wǎng)絡(luò )化已成為必然。

計算機網(wǎng)絡(luò )工業(yè)是一個(gè)遠比娛樂(lè )業(yè)大得多的產(chǎn)業(yè)。有很強的技術(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)得到廣泛的應用．又有大量?jì)r(jià)廉物美的器材可供選用。有了強大而成熟的計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的支持．燈光控制網(wǎng)絡(luò )化就有了堅實(shí)的基礎。

1.3.2燈光網(wǎng)絡(luò )控制系統

燈光控制網(wǎng)絡(luò )系統的組成根據不同的系統規模、功能要求以及不同產(chǎn)品會(huì )有所不同，但基本原理相同。在舞臺燈光控制網(wǎng)絡(luò )中組成的主體當然是燈光控制臺、數字調光柜、電腦燈、換色器等燈光設備，只是應用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和一些網(wǎng)絡(luò )設備如網(wǎng)絡(luò )分配器(通常是交換機和集線(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)。

由于目前調光器、電腦燈等設備都采用DMX協(xié)議，因此在燈光控制網(wǎng)絡(luò )中需要進(jìn)行Ethernet與DMX之間的信號轉換．為了實(shí)現遠程監視還需要有視頻信號的轉換．這些都是舞臺燈光設備制造商專(zhuān)門(mén)研制的“網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)” (node)來(lái)實(shí)現

2：強電系統

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

2.1?燈光供電系統

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

2.2?燈光線(xiàn)路系統

舞臺上大量的燈光是需經(jīng)調光器調光的，調光器就是為舞臺燈光的主要部分——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備供電，也為燈光控制中的一些機械附件如換色器的電機(經(jīng)過(guò)電源信號分配器后)、效果器、自動(dòng)燈等供電。因此在舞臺的各燈位應分布有足夠數量的調光和直通線(xiàn)路。

3：電腦燈控制臺原理

電腦燈的控制系統通常由若干臺電腦燈和配套的電腦燈控制臺組合而成。它們之間通過(guò)一根多芯控制纜(XLR)串聯(lián)連接。

由電腦控制臺統一操作，工作人員只需在控制臺前編程，來(lái)控制所有電腦燈的動(dòng)作。電腦燈內部裝有一至兩個(gè)單片微處理器(又稱(chēng)單片機)．單片身處理器是將CPU和少量RAM、ROM、及I／O口集成在一塊硅片上制成的。單片微處理器發(fā)出信號．通過(guò)驅動(dòng)電路使機內各個(gè)微型步進(jìn)電機運動(dòng)，從而帶動(dòng)各個(gè)顏色輪、圖案片、鏡頭、反射鏡運動(dòng)，從而產(chǎn)生各種色彩和造型的光束及其在空間的運動(dòng)。

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

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”，左數第二位代表“2”，左數第三位代表“4”，左數第四位代表“8”，左數第五位代表“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；第三臺電腦燈的地址碼是左數第6、第1個(gè)開(kāi)關(guān)接通，表示32+1=33等等。這樣就對每個(gè)電腦燈設置了地址碼，可以通過(guò)控制臺進(jìn)行控制。

4：調光器

4.1數字調光器

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

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

4.2硅的觸發(fā)方式

在早期的調光器產(chǎn)品中，對可控硅組件觸發(fā)方式為脈沖觸發(fā)（Pulse Firing），其方法是對可控硅在需要打開(kāi)的相位角時(shí)(調整亮度)發(fā)出脈沖使其導通，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)重復動(dòng)作。當時(shí)使用的燈具都是純電阻性負載或較大功率的，故基本能夠滿(mǎn)足調光的需要。

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，就必須使用硬觸發(fā)方式（HardFiring）來(lái)處理硅導通。當提供進(jìn)來(lái)的電源經(jīng)過(guò)非感性抗阻負載而產(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)品體積相對較大，在產(chǎn)品設計方面大都是以單路硅或大型硅柜形式出現于市場(chǎng)上。

4.3?正弦波調光器

20世紀60年代以前，舞臺上的調光設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)對燈泡負載進(jìn)行調光。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器進(jìn)行控制，這就是我們所熟悉的調光器。但這種以觸發(fā)相切割波形的方式給我們帶來(lái)了電力系統中的斷續電流問(wèn)題。

在標準的三相供電系統中，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 )令電力輸送系統的金屬導體甚至變電變壓器產(chǎn)生高熱。

歐盟國家提倡制定法律規定“調光系統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載。后來(lái)的調光器采用以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。然后就像調變壓白熾燈泡一樣，進(jìn)行調壓。再就是說(shuō)所有類(lèi)型的負載皆可通過(guò)SST正弦波調光器來(lái)加以調光/調壓。

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