
在舞台演出的宏大画卷中,光无疑是最为灵动且关键的笔触。它宛如一位无声却极具表现力的艺术家,紧密贴合现场表演,凭借独特手段营造出丰富艺术效果。从模拟自然场景的逼真光影,到塑造奇幻意境、传递细腻情感,乃至精准切割舞台时空,光的明暗变化(亮度)、缤纷色彩、多元投射方向与独特光束效果,及其动态组合,共同编织出舞台上如梦如幻的视觉盛宴。而这一切精彩呈现,均离不开功能强大的舞台灯光控制系统,它如同幕后的指挥大师,精准操控灯具,实现对光的完美驾驭。如今,随着科技的进一步融合,舞台灯光控制系统与视频会议领域也产生了奇妙的关联。
控制系统构成:强弱电协同的精密架构
舞台灯光控制系统由弱电控制部分与强电电源部分协同构建,二者相辅相成,缺一不可。
- 控制部分:作为整个系统的 “智慧大脑”,舞台灯光控制历经模拟、数字(DMX)、网络三个时代的革新演进,如今已发展出调光控制系统、电脑灯控制系统、换色器控制系统三大基本体系。在模拟与数字时代,这三大系统各自独立运作;步入网络时代后,它们深度融合为一个庞大且智能的系统,极大强化了控制功能,为舞台灯光管理带来前所未有的便捷性,网络化数字智能调光也成为当下设计的主流方向。
- 模拟连接方式:晶闸管调光器问世初期,调光控制依赖调整触发电路中电阻来实现,例如曾广泛应用的阻容移相触发电路,这种方式无法集中操控,只能由灯光人员逐路操作。后续改进为电压控制,借助多芯电缆,灯光控制台得以向各路调光器发送控制电压,实现多路集中调光,开启了舞台灯光控制的新篇章。
- 数字连接方式:计算机灯光控制台与数字调光柜的诞生,彻底改变了舞台灯光控制格局,数字连接技术应运而生,摒弃了以往繁杂的大把控制线,大幅提升了系统的简洁性与稳定性。这一发展历程与视频会议从早期复杂布线、独立系统,逐渐走向数字化、集成化的进程相似。如今的视频会议系统通过数字化信号传输,整合音频、视频及数据共享功能,如同舞台灯光数字连接技术整合各控制体系一般,提升了沟通效率与便捷性。
- 网络连接方式:随着戏剧艺术与科技飞速发展,大型广场、体育场文艺表演及主题公园等对舞台灯光规模与功能提出了更高要求,灯光控制网络化成为必然趋势。计算机网络技术凭借强大的技术研发实力与广泛的应用基础,为灯光控制网络化筑牢根基。在舞台灯光控制网络中,灯光控制台、数字调光柜、电脑灯、换色器等核心设备,借助网络分配器(如交换机、集线器)及线缆等网络设备,共同构建起一个高效稳定的局域网(LAN)。在视频会议领域,网络同样是关键支撑。通过互联网或局域网,视频会议设备连接各地参会者,实现远程实时沟通。就像舞台灯光控制网络中的设备通过网络协同工作,视频会议中的摄像头、麦克风、显示屏等设备,也依托网络传输音视频信号,让身处不同地点的人们仿若共处一室交流。鉴于目前调光器、电脑灯等设备多采用 DMX 协议,系统中需借助 “网络节点” 实现 Ethernet 与 DMX 信号转换,以及视频信号转换,以满足远程监视需求。类似地,视频会议系统中也需要各类转换设备,将不同格式的音视频信号进行转换适配,确保流畅通信。
- 强电系统:强电部分作为灯光的能量源泉,虽不像控制部分那般复杂精妙,却是整个灯光系统稳定运行的基础保障。它主要分为调光器之前的供电部分和调光器或直通开关之后的灯光线路部分。
- 灯光供电系统:作为剧场供电系统的重要分支,灯光供电系统涵盖变压器房、低压配电室、输电电缆等关键设施,为舞台灯光源源不断地输送电能。稳定的电力供应对于舞台灯光系统至关重要,如同稳定的网络带宽对于视频会议的重要性。若舞台灯光供电出现波动,灯光效果将大打折扣;视频会议中网络带宽不足,则会导致画面卡顿、声音中断,严重影响沟通效果。
- 灯光线路系统:舞台上众多灯具,部分需经调光器调光,为白炽灯光源供电;另一部分则为直通线路,主要为气体放电光源的电脑灯、大功率投景幻灯等设备,以及灯光控制中的机械附件(如换色器电机、效果器、自动灯等)供电。因此,合理分布足够数量的调光和直通线路,是确保舞台灯光灵活多样控制的关键。在视频会议设备布局中,合理规划线路连接,确保摄像头、麦克风、电脑等设备正常供电与信号传输,同样是保障会议顺利进行的基础。
核心设备原理:科技赋能的光影魔法
- 电脑灯控制台:电脑灯控制系统由多台电脑灯与配套控制台组成,通过多芯控制缆(XLR)串联连接,实现统一操控。工作人员只需在控制台前精心编程,即可精准控制所有电脑灯动作。电脑灯内部集成一至两个单片微处理器(单片机),它如同电脑灯的 “心脏”,发出信号驱动微型步进电机,带动颜色轮、图案片、镜头、反射镜等部件运动,从而变幻出绚丽多彩的光束与造型,并实现光束在空间中的灵动位移。而电脑灯控制台要精准操控每一台电脑灯,首先需通过查找地址码来识别目标。由于电脑灯生产厂家不同,512 个通道有 000 – 511 与 001 – 512 两种表示方式,对应地址码设定也有从 000 或 001 开始之分,具体通过电脑灯上的二进制拨码开关进行设置,如 16 通道电脑灯,第一台地址码设为 001(最左边开关接通),第二台为 001 + 016 = 017(第一、五个开关拨通),依此类推,为每台电脑灯赋予独一无二的 “身份标识”,便于控制台精准掌控。在视频会议中,也存在类似 “身份识别” 机制。参会者通过账号、密码登录会议系统,系统根据这些信息识别用户身份,分配相应权限,确保会议有序进行,如同电脑灯控制台识别并控制每一台电脑灯。
- 调光器:调光器在舞台灯光控制系统中扮演着调节光线亮度的关键角色,其发展历程见证了技术的不断革新。
- 数字调光器:从早期大型变压调光到触发可控硅组件调光,调光器在功能、效益、热量控制及体积等方面取得了显著进步。早期硅组件依赖纯硬件触发,输入信号仅有自控推杆及 0 – 10V 模拟信号。随着 DMX512 数字信号的成功开发,在传统模拟硅前级添加数字解码器,诞生了早期数字调光器。但真正的全数字调光,需数字信号与三相同步信号输入,由处理器完成调光曲线、最小 / 最大输出、调整及硅触发输出等全部功能。视频会议音频调节技术与之类似,从早期简单的音量调节,发展到如今通过数字信号处理,实现对音频的降噪、回声消除、增益调节等复杂功能,为参会者提供更清晰的声音体验,如同数字调光器为舞台带来更精准的光线控制。
- 硅的触发方式:早期调光器对可控硅组件多采用脉冲触发(Pulse Firing),在需要调整亮度时,对可控硅在特定相位角发出脉冲使其导通,在 220V 交流 / 50Hz 的正弦波回归 0 时自动关闭,下一周期重复动作,适用于早期纯电阻性负载或较大功率灯具。若面对电感性 / 电磁性抗阻负载,为避免振荡与负载闪烁,则需采用硬触发方式(HardFiring),但硬触发存在制造成本高、产品体积大的缺点。在视频会议设备中,信号传输与处理也面临类似挑战。不同网络环境、设备类型可能导致信号干扰、衰减等问题,需要采用针对性技术手段确保信号稳定传输,如同调光器针对不同负载采用不同触发方式保障灯光稳定输出。
- 正弦波调光器:20 世纪 60 年代前,舞台调光设备通过改变交流电源正弦波调光,虽存在热能损失大、体积巨大的缺点,但无干扰噪音。单向可控硅(SCR)与双向可控硅(TRAIC)发明后,调光器体积缩小、工作温度降低,可利用低压讯号控制,但触发相切割波形方式带来电力系统断续电流问题,在三相供电系统中产生谐波,引发可听噪音与设备发热。欧盟规定调光系统需低谐波泄漏,后续调光器采用 IGBT 为功放组件的逆向相切割波形技术,虽减轻重量,但未彻底解决问题。而在视频会议系统中,也在不断优化信号传输与处理技术,减少信号干扰、延迟等问题,提升会议质量,与舞台灯光调光器技术不断改进以提升灯光效果的理念一致。此外,正弦波调光器可对不同类型负载(如镇流器、霓虹灯管、马达等)预先设定最低工作电压,进行调压调光,这一灵活控制方式,就像视频会议系统根据不同参会场景、设备性能,灵活调整音视频参数,以适配多样化需求 。