曹 陽

（南京市歌舞劇院舞美工程中心，江蘇 南京 210014）

近二十年來，隨著舞臺燈光向電腦燈等高科技燈具的方向迅猛發(fā)展，舞臺上對煙霧的需求也越來越強烈，歌舞演出中尤其如此。煙霧機可以很好地折射燈具發(fā)出的光束，烘托演出氣氛，增強視覺效果，是舞臺燈光設備的常備品。但是燈光設計師群體平時可能不太會把視線重點放在研究煙霧機的種類、結構及效果上面。本文將結合舞臺煙霧機的發(fā)展歷史，介紹煙霧機的種類、原理、結構特點和應用技巧，供同仁參考。

過去，制造煙霧的手段有煙餅、氯化銨、煙粉等落后方法，此類化學用品有明顯的刺激性氣味，對人體有害，且嚴重腐蝕燈具。在重視環(huán)保且演出器材精密、昂貴的今天，這類方法已經被禁用，取而代之的是用各種煙霧機方便快捷地制造對人和燈具無害的環(huán)保煙霧。

1 煙霧機的種類和工作原理

目前，市場上的煙霧機按照工作原理可以分為兩種，即加熱式和氣壓式；加熱式又可以細分為傳統(tǒng)加熱包式和新型加熱管式兩種。另外，用戶對各類煙霧機的稱呼到現(xiàn)在仍未統(tǒng)一，各廠商的產品命名也各不相同。但是無論稱謂如何，煙霧機的工作原理無非以下三種：

（1）傳統(tǒng)加熱包式煙霧機，又稱濃霧機；

（2）加熱管式煙霧機，又稱效果煙霧機；

（3）壓縮機虹吸式煙霧機，又稱薄霧機或油性霧機等。

1.1 傳統(tǒng)加熱包式

傳統(tǒng)加熱包式煙霧機（見圖1）是進入中國的第一代煙霧機。

1.1.1 工作原理及使用特點

工作原理如下：

一個可溫度控制的加熱包，約一個易拉罐大小，鋁制材質。其通電之后即加熱，到達一定的溫度后，溫控開關控制其斷電，隨即相關電路允許油泵開始抽取煙霧油進入加熱包。當煙霧油噴射到炙熱的加熱包內部后，瞬間氣化，體積膨脹為液體的幾十倍，從加熱包的前方噴嘴噴出。煙霧油氣化形成的微小油霧顆粒彌漫在演出空間，形成折射燈光的效果。

其煙霧量控制方式有三種：最簡單的是直接噴射開閉控制；較好一點的有電位器旋鈕調節(jié)噴射量大??；再先進的還有DMX信號控制，由數(shù)字0～100%控制噴霧量。

這類煙霧機噴霧時會產生很大的噪聲，影響演出環(huán)境效果；而且煙霧濃重，如同神話劇里妖魔鬼怪上場前的鋪墊，往往破壞畫面的和諧與統(tǒng)一。以致很多燈光師不得不在煙霧機之前加一個電風扇，然后將噴霧量壓到最小，慢慢噴射，以獲得柔和的煙霧效果。

1.1.2 管路堵塞分析：設計缺陷所致

這類煙霧機在使用一定的時間后就會發(fā)生管路堵塞的現(xiàn)象。由于其加熱包是封裝焊死的（見圖2），一旦堵塞即宣告報廢。為什么會發(fā)生堵塞呢？很多人都認為是煙霧油的質量有問題。確實，國內有些無品牌的煙霧油產品使用的不是蒸餾水配置，而是自來水等硬水，水蒸發(fā)后會產生一些水垢，造成堵塞。但是，技術人員拆檢堵塞的機器之后發(fā)現(xiàn)，造成這類煙霧機堵塞的更大原因是其設計上存在缺陷，即不能很好地控制加熱包溫度。

眾所周知，此類煙霧機的加熱包上有一個溫控開關，一般設置在245℃左右；加熱包加熱到245℃就會停止加熱，此時允許泵油噴出煙霧。但是，當溫控開關在245℃斷開供電之后，溫度并不是馬上就停止上升，電熱絲的余溫還會使加熱包繼續(xù)升溫，甚至超過300℃。就像家用燃氣熱水器一樣，洗澡的時候溫度是正常的；一旦關閉熱水噴頭，熱水器內的貯水會被灼熱的熱交換片繼續(xù)加溫；當再次打開熱水噴頭，剛流出來的水會更燙一些。熱水器的這個現(xiàn)象叫“水停溫升”；而煙霧機的這個現(xiàn)象叫做“電停溫升”。這類煙霧機的加熱包溫度實際不是恒定在245℃，它相當于在245℃～350℃上下波動地工作。當加熱包的溫度上升到一個非正常氣化煙霧油的炙熱高溫時，泵抽取的煙霧油就會在加熱包里產生燒焦的現(xiàn)象，氣化的瞬間產生一些焦炭殘留物。久而久之，也會堵塞加熱包。所以，此類煙霧機的損壞是其設計缺陷造成的。

1.2 加熱管式煙霧機

1.2.1 加熱管式煙霧機特點

由于第一類傳統(tǒng)型煙霧機存在噪聲、濃煙、堵塞等缺陷，燈光設計師需要一種彌漫均勻的緩釋型煙霧機。在新型袖珍不銹鋼發(fā)熱管技術出現(xiàn)的基礎上，近些年煙霧機廠商開始制造一種新型煙霧機。這種煙霧機一般放在特制的航空箱內，集成了風扇、儲油桶位（見圖3）。其油泵的抽取量可以控制到很小，能0～100%精確地控制輸出量，最小能控制在零點幾毫升一次；沒有了老式煙霧機噴煙時發(fā)出的噪聲，而且輸出的煙霧很均勻，煙霧油的耗油量也很低；并可以用DMX數(shù)字信號定時定量地控制。這種煙霧機一出現(xiàn)立即獲得了業(yè)內的認可。

1.2.2 袖珍不銹鋼發(fā)熱管技術

加熱管式煙霧機使用了一種袖珍不銹鋼發(fā)熱管（見圖4）。發(fā)熱管體積很小，功率卻可以很高，輕易就能達到1 500 W，開機加熱時間只有幾十秒。加熱管在中心，不銹鋼鏡面輸油管圍繞其外，溫度控制和油泵抽油的量由電腦芯片精確計算，氣化煙霧油時的溫度波動非常小，氣化溫度和質量穩(wěn)定。無論濃煙效果還是微煙效果，都是同一氣化溫度。解決了傳統(tǒng)式煙霧機加熱包溫度不易控制、會發(fā)生燒焦煙霧油堵塞機器的弊病。

新型電加熱管可以根據(jù)煙霧機設定的噴霧量來自動調整加熱功率，如：可以在30%煙霧輸出設定時，只使用30%的電加熱管工作，消耗30%的電力；50%煙霧輸出時，則50%電力加熱工作。這樣既節(jié)約了能源，也避免了加熱管長時間滿負荷工作，延長了其壽命。它還可以在油泵100%持續(xù)輸出的時候不停歇加熱，煙霧輸出不會停頓。就像家用的即熱型電熱水器，可以一直洗澡不擔心熱水用完，而傳統(tǒng)加熱包式煙霧機，類似貯水式電熱水器，燒好的熱水變冷了，就要停止洗澡繼續(xù)等待燒水。

1.2.3 如何辨識真正的加熱管式煙霧機

目前，市場上還有一些緩釋型煙霧機使用的仍是上一代傳統(tǒng)煙霧機的加熱包，本文只能將其歸納為1.5代產品。從外形看，它與加熱管式煙霧機差不多，但是內部到底是用傳統(tǒng)加熱包還是新型加熱管，一般用戶在購買時并不知曉。兩者對比測試，如果只輸出25%的噴煙量時，看不出兩者有太大差異；100%輸出時，就會發(fā)現(xiàn)加熱包式煙霧機噴射15 s之后，會停頓約10 s，然后再噴15 s，又停頓約10 s，斷斷續(xù)續(xù)出煙。出現(xiàn)這種情況，是因為當煙霧機使用傳統(tǒng)加熱包時，煙霧油氣化時會帶走加熱包的大量熱量，100%泵油輸出時煙霧油帶走的熱量增大，使加熱包冷卻，不得不關閉油泵，等待加熱包溫度再次到位。這種結構的緩釋型煙霧機，即使在噴油控制和風扇集成方面做到了緩釋煙霧的功能，但是其核心的加熱氣化結構仍然消除不了鋁塊加熱包的弊端。溫度高低波動，使氣化質量上下波動，如果一次加熱可以持續(xù)噴射15 s，那么前5 s煙霧氣化會有點焦，中間5 s氣化正常，后5 s又氣化不完全。它噴出來的煙霧會有明顯的分層現(xiàn)象（見圖5）。

燈光設計師真正需要的是一種非常柔和的煙霧，就像自然界中真正的降霧一樣，看不見煙霧的流動，也看不見煙霧分層。觀眾不知道煙霧是從哪里來的，但是整個演出空間中彌漫著薄薄的煙霧。在追求精細舞美效果的戲劇、戲曲、舞劇演出中，出現(xiàn)這種分層的煙霧，就會破壞畫面的和諧，從攝影、攝像的鏡頭里的視覺效果就會感到燈光光束不整齊，達不到燈光設計要求的效果。

1.3 壓縮機虹吸式煙霧機

壓縮機虹吸式煙霧機使用壓縮機作為動力源，沒有加熱系統(tǒng)，開機即可工作，無需預熱，而且使用的是不含水分的高純度煙霧油，用量很?。ㄒ妶D6）。它的工作原理和老式香水瓶或者醫(yī)用口腔噴霧器類似（見圖7），用壓縮氣體的虹吸法推動煙霧油霧化。其主要動力來自一個微型壓縮機，產生的壓力約為0.75 MPa，噴頭的小孔則是一個比頭發(fā)絲還細的孔，管道中間有一個支路連接煙霧油油管。在壓縮機往前推進壓縮空氣的時候，煙霧油被虹吸至管路中霧化，由于壓力大，煙霧油被霧化為極其微小的顆粒，彌漫在空氣之中，滯空時間久，不易飄散，甚至可以不受空調出風的干擾。這種煙霧機產生的煙霧幾乎看不出煙霧的明顯邊界分層，霧化效果好過以往的加熱型煙霧機，尤其適合舞臺、體育館和戶外露天演出使用。由于其沒有加熱部件，壽命就取決于產生壓力的壓縮機，如果使用優(yōu)質壓縮機，那么使用壽命可以很長。

2 煙霧油對煙霧效果的影響

煙霧油的質量對產生煙霧的效果有著很大的影響。其實煙霧油成分不復雜，由蒸餾水、乙二醇、丙二醇、甘油等組成。各個廠家還會加一些特別配方。如果是正規(guī)的煙霧機制造商，都會按照自己的煙霧機特點，經過多次試驗，配置最合適的煙霧油。不同煙霧機的發(fā)熱方式不同，不同比例配方的煙霧油會產生不一樣的煙霧效果。如果水分太大，會造成煙霧消散迅速，滯空時間縮短，同時過多地帶走機器加熱部件的熱量；如果油分太大，又會造成煙霧消散彌漫不好，形成“團霧”，甚至壓在舞臺演區(qū)不升空。

目前市場上有些無品牌煙霧油，其生產者為降低成本，不是采用蒸餾水配制，而是使用自來水配制。這類產品在使用的前幾次效果差別不大，但一年半載后煙霧機便開始出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。有些燈光設計師不在意油品質量，用的都是無品牌白皮煙霧油，盡管買了最好的機器，卻用了最差的煙霧油，煙霧質量完全無法控制，造成一種“放出來什么樣就是什么樣”的局面，實在可惜。

事實上，如果使用好的加熱管式煙霧機，加上原廠煙霧油，可以實現(xiàn)很均勻的彌漫薄霧效果。所以，煙霧機固然重要，使用的煙霧油耗材也同樣重要。兩者配合好，才能發(fā)揮最好的效果。

3 煙霧機的應用技巧

要在舞臺上產生理想的煙霧效果，掌握煙霧機的使用技巧很關鍵。

3.1 加熱包煙霧機的使用

如果使用的是傳統(tǒng)的第一代加熱包式煙霧機，除了做爆炸等特效外，正常使用時大煙量猛噴是很破壞效果和意境的，需要將輸出量調整至很小，約15%左右慢慢釋放，再配合一個風扇，將煙霧吹散開，才能取得較好的效果。

3.2 加熱管式煙霧機使用技巧

在使用第二代加熱管式煙霧機時，通常的劇場需要使用兩臺。若只使用一臺，會出現(xiàn)煙霧偏臺的情況，這種煙霧機噴射出來的煙霧一般會以水平角度40°左右擴散：上場門放一臺，煙霧效果最好的地方是下場門附近；上下場門各放置一臺，才會使整個舞臺充滿均勻的煙霧。

由于第二代煙霧機采用新型加熱管加熱，煙霧機可以在100%煙霧量輸出的時候不間斷地工作，加熱管溫度控制精確，產生的煙霧溫度較低。于是，可以衍生出一種新的干冰地煙效果的方法：將一定分量的干冰塊塞入特制的鋁箔管內，將管子一頭接在機器出煙口；打開100%煙霧量并輸出100%風量，于是就會有干冰地煙從管子另外一頭噴出，煙霧貼近地面鋪滿整個舞臺（見圖8）。

圖8 煙霧機產生的干冰地煙效果

其實，此煙霧還是煙霧機產生。煙霧流經整個管路時被管路中的干冰降溫，變成了低溫的冷煙。噴出管子進入空中，因其比空氣密度大，所以煙霧將貼近地面彌漫。此效果持續(xù)的時間取決于干冰融化的速度，正常情況下，8 kg干冰大約要3～4個小時才能融化完畢。所以，這種工作原理的干冰效果可以不間斷噴射持續(xù)3～4個小時。地煙量的控制由煙霧機的風量和煙霧量按鍵控制，隨時關閉、打開，方便快捷。煙霧釋放后，舞臺地面沒有任何水跡。傳統(tǒng)燒開水的干冰桶，在一個節(jié)目中最多只能在開始90 s的時間釋放出干冰，而且水溫會被干冰降溫，如果第二個節(jié)目還要釋放干冰，就無能為力了。相比之下，這種新技術、新方法方便得多，而且成本并沒有很大增加。拿掉管子它還是一臺煙霧機，一機兩用。作為舞臺設計師，筆者曾在10分鐘時長的《江河水》鋼琴演奏中和8分鐘時長的單人雜技《轉毯》中使用過這種方法；也可以使用在某個舞臺劇的瑤池仙境的荷花池或者小橋流水、溪邊浣紗等場景中。它使干冰效果的持續(xù)時間大大提高，估計未來將會終結傳統(tǒng)燒開水式的干冰桶。

加熱管式煙霧機的這種加熱管溫度控制技術做得很好，可使加熱溫度穩(wěn)定。在一些多媒體劇中，需要釋放香味的時候，也可以用此類機器釋放香味。使用時，將香精直接倒入煙霧油里即可。因為其不是高溫加熱包，香精和煙霧油混合之后，還是會以原來的香味釋放出來，沒有糊焦味。

3.3 壓縮機虹吸式煙霧機使用技巧

如果使用壓縮機虹吸式煙霧機，由于它是以機器本身為中心點，向周圍360°擴散薄霧，如果在劇場使用，放置在上下場門的時候，會有一半的煙霧朝著舞臺的副臺擴散，影響煙霧油的利用率。所以，還是需要配合一個風扇做煙霧導向，將煙霧向舞臺演區(qū)推送。

3.4 煙霧的臭味是怎么回事

為什么煙霧機噴出來的煙霧有時會有臭味？這個問題還是和加熱包有關系。當一次使用煙霧機關機時，管路中的煙霧油會殘留，然后余熱將水分蒸發(fā)，管路中會有殘留的化學成分；一段時間后再次使用煙霧機，就等于用加熱包的高溫去炙烤上一次使用剩余的那些化學殘渣。于是臭味便產生了。這種臭味在第二代的加熱管式煙霧機中卻很少出現(xiàn)。因為加熱管式煙霧機溫度控制得很好，即使關機，加熱管內部也不會烤干；有的更高級的加熱管式煙霧機還增加了排空管路功能。設定關機前300 s倒計時然后排空管路關機的程序，這樣更不會出現(xiàn)煙霧有臭味的情況。

圖9 合格煙霧（左）與不合格煙霧（右）對比

舞臺演出對煙霧的藝術效果有嚴格的要求。作為一種專業(yè)的舞臺設備，煙霧機也必須達到一定的技術指標，才能用于演出。但遺憾的是，現(xiàn)在國內不少劇院團使用的煙霧機達不到演出要求（合格煙霧與不合格煙霧效果對比見圖9）。筆者分析，這主要有三種原因：一是煙霧機不是自己去市場上選購的，而是采購電腦燈時電腦燈生產廠商附送的；二是業(yè)主招標采購演出器材時，對煙霧機的性能指標要求太模糊，比如只要求一個功率數(shù)和信號控制方式，結果被低價競爭的投標公司用無品牌劣質煙霧機以次充好；三是煙霧機是由不懂專業(yè)的采購部門采購的，貨不對路。只有劇院團把煙霧機當作重要舞臺設備單獨招標采購，嚴格保證設備的品質，燈光設計師才能真正用到好的產品，以更好地保障演出效果。