1、引言

　　光作為舞臺演出中一個重要的藝術組成部分，在舞臺上配合現(xiàn)場表演，以其獨特的手段實現(xiàn)模擬自然、創(chuàng)造意境、表達情感、切割舞臺時空等藝術效果。而這些藝術效果通常是以光的明暗(亮度)、光的色彩、光的投射方向和光束效果等表現(xiàn)手段及其動態(tài)組合來體現(xiàn)的。

　　所有這些光的效果都必須使用燈光控制設備對燈具實施良好的亮度控制、色彩變換、光束運動等控制才能實現(xiàn)。控制系統(tǒng)的組成。舞臺燈光控制系統(tǒng)的組成可劃分為弱電的控制部分和強電的電源部分。

　　2、控制部分

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

　　就連接方式而言，經歷了模擬、數(shù)字(DMX)、網絡三個時代。在模擬和數(shù)字時代，三大控制系統(tǒng)基本上互相獨立、自成體系，進入了網絡時代后。三個系統(tǒng)合成了一個大系統(tǒng)，加強了控制功能，方便了管理。(現(xiàn)代舞臺燈光控制系統(tǒng)設計的方向是網絡化數(shù)字智能調光。)

　　2.1 燈光控制的模擬連接方式

　　在晶閘管凋光器誕生初期，調光的控制是通過改變觸發(fā)電路中某一個電阻器的電阻來調光的。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。后經改進成為電壓控制，使多路集中控制成為可能。燈光控制臺通過多芯電纜對每一路調光器發(fā)出控制電壓，實現(xiàn)調光控制。

　　2.2 燈光控制的數(shù)字連接方式

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

　　2.3燈光控制的網絡連接方式

　　雖然網絡技術本質上也是數(shù)字技術，但計算機網絡的發(fā)展。給舞臺燈光帶來廠新的活力.對燈光控制技術的發(fā)展產生了巨大的影響。

　　2.3.1舞臺燈光控制網絡

　　隨著戲劇藝術和科學技術的發(fā)展，舞臺燈光在規(guī)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題公園對燈光控制的特殊要求，燈光控制網絡化已成為必然。

　　計算機網絡工業(yè)是一個遠比娛樂業(yè)大得多的產業(yè)。有很強的技術開發(fā)力量，并且網絡技術在全世界的各行各業(yè)得到廣泛的應用.又有大量價廉物美的器材可供選用。有了強大而成熟的計算機網絡技術的支持.燈光控制網絡化就有了堅實的基礎。

　　2.3.2燈光網絡控制系統(tǒng)

　　燈光控制網絡系統(tǒng)的組成根據(jù)不同的系統(tǒng)規(guī)模、功能要求以及不同產品會有所不同，但基本原理相同。在舞臺燈光控制網絡中組成的主體當然是燈光控制臺、數(shù)字調光柜、電腦燈、換色器等燈光設備，只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)、線纜等將它們連接起來，組成了一個局域網(LAN)。

　　由于目前調光器、電腦燈等設備都采用DMX協(xié)議，因此在燈光控制網絡中需要進行Ethernet與DMX之間的信號轉換.為了實現(xiàn)遠程監(jiān)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門研制的“網絡節(jié)點” (node)來實現(xiàn)。

　　3、強電系統(tǒng)

　　強電部分是燈光的能源來源。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關之后的燈光線路部分。

　　3.1 燈光供電系統(tǒng)

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

　　3.2 燈光線路系統(tǒng)

　　舞臺上大量的燈光是需經調光器調光的，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(經過電源信號分配器后)、效果器、自動燈等供電。因此在舞臺的各燈位應分布有足夠數(shù)量的調光和直通線路。

　　4、電腦燈控制臺原理

　　電腦燈的控制系統(tǒng)通常由若干臺電腦燈和配套的電腦燈控制臺組合而成。它們之間通過一根多芯控制纜(XLR)串聯(lián)連接。連接方式如(圖4-1)。

　　控制臺和電腦燈的關系示意圖

　　由電腦控制臺統(tǒng)一操作，工作人員只需在控制臺前編程，來控制所有電腦燈的動作。電腦燈內部裝有一至兩個單片微處理器(又稱單片機).單片身處理器是將CPU和少量RAM、ROM、及I/O口集成在一塊硅片上制成的。單片微處理器發(fā)出信號.通過驅動電路使機內各個微型步進電機運動，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運動。

　　電腦燈控制臺要讓某個電腦燈做某個動作。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，就必須通過查找地址碼來解決。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開始的。電腦燈的地址碼是通過電腦燈上的二進制撥碼開關。在開關接通(ON)狀態(tài)下，最左邊的一位代表“1”，左數(shù)第二位代表“2”，左數(shù)第三位代表“4”，左數(shù)第四位代表“8”，左數(shù)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最左邊的開關接通，表示“l”;第二臺電腦燈的地址碼是001+016=017，第一個開關接通，和第5個開關撥通;第三臺電腦燈的地址碼是左數(shù)第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，可以通過控制臺進行控制。

　　5、調光器

　　5.1數(shù)字調光器

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

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

　　5.2硅的觸發(fā)方式

　　在早期的調光器產品中，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的相位角時(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時自動關閉，而在下一周期時重復動作。當時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引起振蕩而讓負載閃爍，就必須使用硬觸發(fā)方式(HardFiring)來處理硅導通。當提供進來的電源經過非感性抗阻負載而產生振蕩后，這干擾電源就不可能提供正常電力供應被動組件進行合法并成功的觸發(fā)。硬觸發(fā)方式的缺點為制造成本高與產品體積相對較大，在產品設計方面大都是以單路硅或大型硅柜形式出現(xiàn)于市場上。

　　5.3 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對燈泡負載進行調光。這種形式的缺點在于大量的熱能損失和巨大的體積，但優(yōu)點是不存在干擾噪音。

　　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了電力系統(tǒng)中的斷續(xù)電流問題。

　　在標準的三相供電系統(tǒng)中，這些諧波能令中線的電流增加至正常的1.4倍。諧波會產生可聽噪音，會令電力輸送系統(tǒng)的金屬導體甚至變電變壓器產生高熱。

　　歐盟國家提倡制定法律規(guī)定“調光系統(tǒng)必須要以低水平的諧波泄漏”為原則。另一方面，市場上使用相切割波形調光器的缺點日益明顯。越來越多的燈具已不是以往純電阻性負載。后來的調光器采用以IGBT為功放組件的逆向相切割波形，在技術上取消了笨重的濾波線圈，但原來相切割波形方式的問題還是存在，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(zhèn)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。