林培群，萬青林，吳文雄，馬禮民，付雪平，萬冬華

（1.廣東電視臺，廣東 廣州 510066；2.廣州斯全德燈光有限公司，廣東 廣州 510663）

前言

廣東電視臺的800 m2演播室是目前該臺綜合節(jié)目制作的主要場所，承擔(dān)著大中型綜藝節(jié)目的直播、錄制、制作任務(wù)。該演播室已使用近20年，燈光系統(tǒng)出現(xiàn)了多種安全隱患：

（1）所有電力電纜老化，帶來消防安全隱患。

（2）設(shè)備安全隱患。演播室原燈具組合吊桿和水平吊桿混合布局，其中組合吊桿的提升電機(jī)與吊桿合為一體。吊桿長期使用導(dǎo)致重心偏移，極易與鋼絲繩磨擦，使鋼絲繩的安全系數(shù)下降。

（3）低壓配電安全隱患。原有電纜鋪設(shè)在地板下，未加蓋板，部分電纜線芯已裸露甚至斷裂。

為了消除安全隱患，并使演播室的燈光系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代電視節(jié)目的制作要求，廣東電視臺近期對800 m2演播室燈光系統(tǒng)實(shí)施了數(shù)字化改造。本次改造整體要求：設(shè)計(jì)理念新穎，設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，提高燈光設(shè)備的安全性，及其使用的靈活性和方便性，實(shí)現(xiàn)燈光控制的動(dòng)態(tài)備份，保證燈光設(shè)計(jì)需求和綜合節(jié)目的安全制作、播出。工程的設(shè)計(jì)方案主要考慮了系統(tǒng)和設(shè)備配置的可靠性、先進(jìn)性、適用性、合理性及售后服務(wù)等五個(gè)方面，改造的主要項(xiàng)目有燈光吊掛系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)、數(shù)字燈控制系統(tǒng)、燈柵墻及單點(diǎn)吊等。

本文主要闡述燈光吊掛系統(tǒng)及燈光控制系統(tǒng)的改造方案。

1 燈光吊掛系統(tǒng)

1.1 吊掛系統(tǒng)

吊掛系統(tǒng)由燈光設(shè)備層結(jié)構(gòu)、多功能復(fù)合水平吊桿（含提升系統(tǒng)）、環(huán)形天幕（含提升系統(tǒng)）、多動(dòng)作數(shù)字燈、天幕燈墻排柵結(jié)構(gòu)、設(shè)備層單點(diǎn)吊點(diǎn)和全數(shù)字位置閉環(huán)布光控制系統(tǒng)組成。

1.2 演播室吊掛設(shè)備

演播室吊掛設(shè)備選擇了STAGE HOIST 組合提升系統(tǒng)。該套系統(tǒng)是意大利TEYCORIG公司的模塊化演播室吊具機(jī)械設(shè)備，具備高度、速度、線繩狀況、載荷等多重機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測功能，操控更為直觀。它可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)的全程監(jiān)測，其提供的矢量變頻器實(shí)行調(diào)速控制時(shí)，在吊桿零轉(zhuǎn)速時(shí)仍能保證額定扭矩輸出，使吊桿在無制動(dòng)狀況下就可實(shí)現(xiàn)懸停。雙制動(dòng)器在零速時(shí)再動(dòng)作幾乎沒有磨損，經(jīng)久耐用、安全可靠。在超載20%的情況下，變頻器將發(fā)出信號在控制臺上顯示報(bào)警。多功能吊桿結(jié)構(gòu)，滿足各種設(shè)備接口的安裝使用，方便隨時(shí)調(diào)整、擴(kuò)展及維修。

1.3 演播室吊掛控制系統(tǒng)

采用世界先進(jìn)的、通過歐洲TUV安全認(rèn)證的演播室及舞臺專業(yè)控制系統(tǒng)，有力保證了演播室吊掛機(jī)械的安全性和可靠性?？刂葡到y(tǒng)采用閉環(huán)工業(yè)總線冗余式，技術(shù)先進(jìn)可靠、便于維護(hù)；電磁兼容性好,具有可靠的抗干擾抑制措施；實(shí)現(xiàn)人工智能化管理，同時(shí)也可進(jìn)行人工干預(yù)，并具有完善的安全保護(hù)及應(yīng)急措施；人機(jī)界面友好，操作方便。該系統(tǒng)具有自動(dòng)存儲功能，可在顯示器上查閱、監(jiān)視、監(jiān)控運(yùn)行狀況，并可發(fā)出超載、超速警告等；通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)行遠(yuǎn)程終端的在線監(jiān)測?？刂撇僮鞣绞接谐炭?、集控、分控、單控等，設(shè)有各備份操作手段，留有網(wǎng)絡(luò)接口和必要擴(kuò)充的空間。該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)控制各種舞臺設(shè)備，滿足演出的需要：其兼容式的控制形式能滿足對吊掛機(jī)械的控制，獨(dú)立的DMX系統(tǒng)能滿足對多動(dòng)作數(shù)字燈具狀態(tài)的控制。

表1 吊掛系統(tǒng)配置清單

吊掛系統(tǒng)配置見表1。

1.4 改造后技術(shù)指標(biāo)

（1）演播室吊掛提升高度12 m，提升速度8 m/min 。

（2）可同時(shí)控制3臺提升機(jī)組提升運(yùn)行。

（3）7 m多功能復(fù)合水平吊桿的提升機(jī)額定負(fù)荷 600 kg，3.5 m多功能復(fù)合水平吊桿的提升機(jī)額定負(fù)荷 400 kg。

（4）布光方式以多點(diǎn)位、固定、流動(dòng)相結(jié)合，適應(yīng)多變的節(jié)目形式要求，快速調(diào)整，減少布光時(shí)間。

燈光吊桿布局見圖1。

2 燈光控制系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)要求

演播室燈光控制系統(tǒng)本著科學(xué)、先進(jìn)、實(shí)用、節(jié)能環(huán)保原則，要求安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、智能靈活，符合演播室建設(shè)的發(fā)展趨勢，注重與國際接軌，整體方案應(yīng)充分地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、智能化、模塊化的最新研究成果和理念。選用目前國際先進(jìn)、技術(shù)成熟的網(wǎng)絡(luò)化智能燈光控制系統(tǒng)，綜合布線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、調(diào)光控制臺、調(diào)光立柜、燈具及管網(wǎng)線材等均達(dá)到國內(nèi)、外大型專業(yè)演出燈光先進(jìn)水平，實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化智能燈光控制。

電腦燈和常規(guī)燈的控制臺可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制臺調(diào)光數(shù)據(jù)的雙機(jī)無縫切換（動(dòng)態(tài)熱備份），同時(shí)保留原有主、備調(diào)光臺DMX512信號的A/B路備份，采用以太網(wǎng)和DMX512 并存設(shè)計(jì)，以保障燈光控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

燈光控制系統(tǒng)見圖2。

2.2 系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)配置

燈光控制系統(tǒng)配置見表2。

回路、網(wǎng)絡(luò)配置如下：

（1）調(diào)光回路384路（6 kW）。

（2）直通回路181路（6 kW）。

（3）以太網(wǎng)：96個(gè)，任何一個(gè)以太網(wǎng)點(diǎn)可轉(zhuǎn)換DMX信號。

（4）DMX信號口，342個(gè)。

（5）網(wǎng)絡(luò)/DMX節(jié)點(diǎn)：26個(gè)。

2.3 主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo)

（1）電腦燈控制臺

采用grandMA2 light輕型控制臺。它是MA Lighting提供的grandMA2 full-size全規(guī)格型控制臺的“小型化版本”，具有4096的控制參數(shù)，整合在控臺上的15個(gè)電動(dòng)程序執(zhí)行推桿，以及2個(gè)觸摸屏。所有的附加功能及指令控制鍵，都與grandMA2 full-size控制臺完全相同。能實(shí)現(xiàn)對于常規(guī)型燈具、移動(dòng)燈、LED燈、視頻及媒體數(shù)字燈等各類燈具的控制。

（2）調(diào)光臺

采用STRAND智能型調(diào)光臺。它帶有先進(jìn)的燈光控制系統(tǒng)軟件，具備在極短的啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)執(zhí)行多用戶和帶優(yōu)先級多任務(wù)的能力，適用于各類劇場、舞臺、電視演播室及巡回演出。

（3）調(diào)光柜

采用STRAND EC21調(diào)光柜。它是以太網(wǎng)和DMX雙接收的全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)、調(diào)光器模塊插入式的調(diào)光柜，允許晶閘管和正弦波插件、各種額定值模塊混裝，具有精確、穩(wěn)定、可靠的性能，并具有完整的遙控編程和診斷功能，具有負(fù)載、溫度、三相電源等一系列的故障反饋信息。

表2 燈光控制系統(tǒng)配置清單

（4）正弦波調(diào)光器

采用ST600正弦波交流電源調(diào)壓驅(qū)動(dòng)器。它針對現(xiàn)代可控硅調(diào)壓電路存在的波形畸變及功率晶閘管調(diào)壓電路存在的功耗大、電路復(fù)雜的問題而設(shè)計(jì)，采用脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）與AC-AC的IGBT分時(shí)控制相結(jié)合的技術(shù)。該技術(shù)的運(yùn)用能直接降低IGBT晶體管工作時(shí)的高損耗及高溫升。其輸出無波形畸變，具有環(huán)保節(jié)能的特性。比較可控硅調(diào)光器輸出的被切割有突變的波形，IGBT的輸出波形更加平滑，因而對外界的電磁干擾較小，對電網(wǎng)的影響更小，燈具調(diào)光時(shí)，燈絲不會出現(xiàn)電磁噪音。

3 燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

設(shè)計(jì)采用基于TCP/IP通信協(xié)議的以太網(wǎng)調(diào)光系統(tǒng)--TINHAO ETHERNET網(wǎng)絡(luò)數(shù)碼訊號系統(tǒng)。與傳統(tǒng)USITT DMX512/1990調(diào)光系統(tǒng)相匹配，采用環(huán)形閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，主網(wǎng)絡(luò)由兩組全光纖組成，并附加網(wǎng)絡(luò)數(shù)字調(diào)光方式，即增加了網(wǎng)絡(luò)對調(diào)光器的雙向管理，信號傳輸采用雙向互備份形式。同時(shí)在控制室備份一套網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，當(dāng)主網(wǎng)絡(luò)出狀況，系統(tǒng)會自動(dòng)啟動(dòng)備份網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，絲毫不影響燈光信號的傳輸及分配。該套網(wǎng)絡(luò)完全可以實(shí)現(xiàn)在以太網(wǎng)上傳輸DMX輸入輸出、手控、視頻、反饋及功能設(shè)定等信號，實(shí)現(xiàn)對常規(guī)燈、數(shù)字燈、電腦燈、效果器、流動(dòng)燈光等DMX燈光設(shè)備的控制，采用多點(diǎn)、多人控制方式，以在線與脫機(jī)編輯、直控和監(jiān)控等方式實(shí)現(xiàn)對數(shù)字燈光的控制。

4 工程使用的新工藝新技術(shù)

（1）正弦波調(diào)光技術(shù)。該技術(shù)將脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）與IGBT分時(shí)控制相結(jié)合，通過AC-AC正弦波輸出電壓調(diào)節(jié)控制來實(shí)現(xiàn)純正弦波輸出，調(diào)光的電磁兼容性好，波形無畸變，電磁干擾極低。其他如過壓、過流、短路的保護(hù)等技術(shù)都已相當(dāng)成熟。

（2）環(huán)型傳輸信號網(wǎng)絡(luò)備份技術(shù)。系統(tǒng)除采用調(diào)光臺作備份系統(tǒng)外，在信號傳輸方面也作了多級備份，確保演出正常。

（3）MA電腦燈控制臺可控制各種類型的燈光設(shè)備，如常規(guī)燈具、效果燈、LED燈、視頻及媒體數(shù)字燈。它配備了一些特殊的工具（如鍵盤抽屜或多點(diǎn)觸摸式指令屏幕），對于所有調(diào)光通道及外接設(shè)備，可以通過多種模式實(shí)現(xiàn)直觀、快速的控制。

（4）演播室吊掛機(jī)械控制系統(tǒng)選用意大利原裝進(jìn)口設(shè)備，該吊掛機(jī)械安全性、可靠性高，且電磁兼容性好，不干擾任何其他燈光設(shè)備。

結(jié)語

廣東電視臺800 m2演播室燈光系統(tǒng)數(shù)字化改造工程采用了以多功能復(fù)合吊桿為基本吊掛設(shè)備，輔以單燈垂直吊桿、單點(diǎn)吊機(jī)、組合燈架的框架模式；配備了技術(shù)先進(jìn)的數(shù)字化燈具、性能可靠的數(shù)字化布光系統(tǒng)和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化調(diào)光系統(tǒng)，使演播室燈光系統(tǒng)的配置達(dá)到了“國際領(lǐng)先、國內(nèi)一流”。改造后，燈光布局更加合理、整齊、實(shí)用，操作簡便靈活、系統(tǒng)安全可靠。通過使用證明，800 m2演播室改造后，消除了以往的安全隱患，擴(kuò)大了演播室的可用面積，提高了設(shè)備的可靠性、先進(jìn)性和人員的工作效率，能滿足各類節(jié)目的需要，應(yīng)用效果良好。