郝 煜

（內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)制作部，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)大型綜藝演播室燈光工程設(shè)計(jì)思路

郝 煜

（內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)制作部，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

介紹內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)1 400 m2綜藝演播室的燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與實(shí)施細(xì)節(jié)，闡述了當(dāng)下主流大型電視演播室燈光技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和主要特點(diǎn)，結(jié)合使用經(jīng)驗(yàn)，描述控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置。

演播室燈光；LED燈具；吊掛系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)

內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)（以下稱本臺(tái)）新媒體大樓大型演播室燈光工程于2014年基本完成。其主要包括：1 400 m2、800 m2綜藝演播室各一個(gè)，和一個(gè)主要制作訪談節(jié)目的400 m2演播室。其中，400 m2演播室將利用 現(xiàn) 有 同樣為400 m2的舊演播室的吊掛和燈具等設(shè)備進(jìn)行改造。1 400 m2和800 m2演播室設(shè)計(jì)建造思路基本一致。所以本文主要對(duì)1 400 m2演播室燈光系統(tǒng)進(jìn)行論述。

早在2007年，中廣電廣播電影電視設(shè)計(jì)研究院就已經(jīng)在土建藍(lán)圖基礎(chǔ)上完成了各演播室的燈光設(shè)計(jì)。筆者及部門同事對(duì)其內(nèi)容仔細(xì)分析研究，并咨詢、考察了同時(shí)期的多個(gè)新建演播室后，認(rèn)為：設(shè)計(jì)內(nèi)容詳盡、科學(xué)可靠，但由于設(shè)計(jì)時(shí)間較早，新技術(shù)使用不多，改進(jìn)空間很大。

1 燈具部分

在廣電技術(shù)飛速發(fā)展的今天，不能只考慮今天使用得很好，更要想著以后幾年甚至十幾年不落后、能夠用。幸運(yùn)的是，我們趕上了燈光技術(shù)的一次重大突破與轉(zhuǎn)型——LED燈具的快速發(fā)展。它更節(jié)能環(huán)保、紅外熱輻射更少、更耐用，更有取代鎳鎢燈絲常規(guī)燈具的趨勢(shì)。優(yōu)點(diǎn)很多很多，但大功率白光LED燈具（300 W以上，這也正是大型演播室中要用到的）技術(shù)不成熟，電視錄制要求的各項(xiàng)指標(biāo)不令人滿意（它還在發(fā)展、完善和轉(zhuǎn)型的過(guò)程中）。選用LED燈具，雖然看似只是燈具選型的不同而已，卻會(huì)連帶改變整個(gè)設(shè)計(jì)中的很多內(nèi)容：電力會(huì)減少很多負(fù)載、復(fù)合吊桿上的接口要改變、傳統(tǒng)硅箱會(huì)被放棄、甚至燈控室也不會(huì)是以前的樣子了。所以，才會(huì)在設(shè)計(jì)之初確定這個(gè)方向。經(jīng)過(guò)認(rèn)真而漫長(zhǎng)的論證，得出結(jié)論：目前LED燈具作為常規(guī)燈的代替產(chǎn)品，只有功率為200 W以下的燈具已經(jīng)成熟，因?yàn)槠渖珳亍@色性、亮度以及散熱等指標(biāo)已經(jīng)能滿足電視節(jié)目錄制的要求，而且產(chǎn)品質(zhì)量也有可靠的保證。目前，中央電視臺(tái)和各省臺(tái)的新聞訪談?lì)惞?jié)目已廣泛使用。而大功率的LED燈具（360 W～480 W）只有少數(shù)電視臺(tái)在嘗試。如某省臺(tái)2 000 m2演播室選用200 WLED聚光燈作為觀眾區(qū)照明，測(cè)試距離14 m，照度300 lx以上，也需要大量的側(cè)光和逆光做補(bǔ)充，而舞臺(tái)面光則是以電腦燈為主的基礎(chǔ)照明，由此帶來(lái)大量的電腦燈使用，造成設(shè)備投入和維護(hù)費(fèi)用的增加。某些電視臺(tái)使用進(jìn)口的LED燈（360 W）做基礎(chǔ)照明，但費(fèi)用十分昂貴。也有的電視臺(tái)和劇院選用國(guó)產(chǎn)的大功率LED，但在燈體散熱和輸出光質(zhì)等主要技術(shù)上，國(guó)產(chǎn)燈具還有待突破?？紤]到包括中央臺(tái)和多省臺(tái)的新建演播室仍然選用傳統(tǒng)的聚光燈作為基礎(chǔ)照明，為此在本臺(tái)新建1 400 m2演播室中仍然使用傳統(tǒng)的2 kW、3 kW鎳鎢聚光燈和2×1 kW雙反射柔光燈作為舞臺(tái)和觀眾席基礎(chǔ)照明，spot圖案電腦燈、wash染色燈、LED染色燈作為效果光使用。而新建的小型演播室300 m2、120 m2、100 m2和網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)直播室使用小功率（100 W左右）LED聚光燈、LED平板燈。

2 吊掛系統(tǒng)

1 400 m2演播室吊掛系統(tǒng)還是以傳統(tǒng)的多功能復(fù)合吊桿為主，吊桿除保持原有的調(diào)光回路、直通回路、四路DMX512信號(hào)接口，為了方便接入越來(lái)越多使用的數(shù)字信號(hào)設(shè)備，新加了一路網(wǎng)絡(luò)接口。吊桿線槽設(shè)計(jì)后蓋，可以方便地翻起查看線路和更換插座（見(jiàn)圖1），燈桿線槽強(qiáng)電與弱電分開(kāi)走線。另外，對(duì)于新出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)燈桿、能折疊的蝶形燈架、旋轉(zhuǎn)燈排等吊掛設(shè)備，選擇了較為適用的側(cè)、后方旋轉(zhuǎn)燈排（見(jiàn)圖2）。還設(shè)置了55個(gè)單機(jī)吊點(diǎn)和160 m桁架 。最終，1 400 m2演播室吊掛系統(tǒng)總體以多功能復(fù)合水平吊桿結(jié)合單機(jī)吊點(diǎn)下的鋁合金桁架作為主要的機(jī)械懸掛裝置，避免了水平吊桿的單向投射角度局限性，可根據(jù)不同的節(jié)目調(diào)整燈光布局，體現(xiàn)了方便和實(shí)用原則（見(jiàn)圖3）。

3 控制系統(tǒng)

3.1 吊掛控制系統(tǒng)

吊掛控制系統(tǒng)是控制吊桿的升降和傳統(tǒng)燈具的水平、俯仰、聚焦三動(dòng)作，一般是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，將主控制臺(tái)安裝在一個(gè)可以觀察到現(xiàn)場(chǎng)所有吊桿的位置上。操作控制臺(tái)分為固定式電腦控制臺(tái)和掌上移動(dòng)式控制器（讓操控人員可以到舞臺(tái)和觀眾席上現(xiàn)場(chǎng)操控，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制）。電腦控制臺(tái)控制軟件為圖形化操作界面（與演播室實(shí)際吊桿、燈具布置圖紙一致），可顯示每臺(tái)設(shè)備的管理信息、編號(hào)、運(yùn)行位置（見(jiàn)圖4）；同時(shí)，控制系統(tǒng)采用位置閉環(huán)控制，可以檢測(cè)出吊桿升降的高度，吊桿位置可以預(yù)先設(shè)定，控制臺(tái)可自動(dòng)控制吊桿升降到指定位置，各個(gè)吊桿位置可按場(chǎng)景記憶和調(diào)出。還設(shè)置應(yīng)急操作按鈕，遇到系統(tǒng)失控時(shí)，能夠迅速切斷吊掛系統(tǒng)電源。

3.2 常規(guī)燈調(diào)光控制系統(tǒng)

圖1 吊桿線槽后蓋

圖2 旋轉(zhuǎn)燈排

圖3 演播室吊掛系統(tǒng)圖

圖4 控制軟件操作界面

主要由數(shù)字調(diào)光臺(tái)strand VL3000通過(guò)DMX512或以太網(wǎng)信號(hào)控制調(diào)光硅柜實(shí)現(xiàn)常規(guī)燈燈光編程和亮、暗的控制。調(diào)光硅柜采用調(diào)光與直通組合模塊，通過(guò)控制臺(tái)，可根據(jù)節(jié)目布光的需要方便地切換為直通或調(diào)光回路。另配有若干直通模塊，可直接替換硅柜的調(diào)光模塊，也可實(shí)現(xiàn)一樣的功能，作為控制信號(hào)故障時(shí)的備份。

3.3 電腦燈控制系統(tǒng)

選用德國(guó)進(jìn)口MA2控制臺(tái)，其性能成熟、功能強(qiáng)大，是當(dāng)下業(yè)內(nèi)認(rèn)可的主流控制臺(tái)之一，更主要的是它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持非常全面，幾乎支持所有的燈光控制信號(hào)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這為今后演播室內(nèi)錄制不同類型的節(jié)目和接入各類型設(shè)備提供了保障。信號(hào)傳輸采用閉環(huán)形式的以太網(wǎng)絡(luò)和DMX512兼有的控制方式，通過(guò)交換機(jī)、解碼器等設(shè)備，將DMX512和以太網(wǎng)信號(hào)分配在每道吊桿上?？紤]到燈控室位置不能很好地觀察到現(xiàn)場(chǎng)，還在全景位置安裝了網(wǎng)絡(luò)攝像頭，以方便操作員編程、調(diào)光。

4 各種信號(hào)的合理分配

從機(jī)械到模擬，從模擬到數(shù)字，現(xiàn)在信號(hào)傳輸已經(jīng)來(lái)到了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。不是單純用網(wǎng)線代替了各種類型的信號(hào)線，而是通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配合優(yōu)化的傳輸協(xié)議提高數(shù)據(jù)傳輸（不再是以前的單向而是雙向傳輸）速度和距離，提高系統(tǒng)擴(kuò)展能力和可靠性。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)傳輸多種信號(hào)，包括常規(guī)燈控制信號(hào)、電腦燈控制信號(hào)、吊掛控制信號(hào)等。考慮到本臺(tái)實(shí)際情況，一步到位使用全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不現(xiàn)實(shí)，故采用主干用以太網(wǎng)長(zhǎng)距離傳輸，通過(guò)中繼站分配、轉(zhuǎn)碼到各個(gè)終端使用點(diǎn)。整個(gè)演播室配置以太網(wǎng)信號(hào)和DMX信號(hào)兩種控制信號(hào)并行傳輸。DMX信號(hào)滿足了當(dāng)前的使用要求，以太網(wǎng)又為將來(lái)的系統(tǒng)升級(jí)、擴(kuò)展留有充分的余地。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)生故障時(shí)，還可緊急啟動(dòng)DMX512傳輸信號(hào)，以保證主控制信號(hào)的接收。同時(shí)，通過(guò)光纜可與800 m2演播室聯(lián)通，兩個(gè)演播室選用同一型號(hào)調(diào)光臺(tái)實(shí)現(xiàn)相互備份。

燈光網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)中繼站設(shè)置三個(gè)站點(diǎn)：燈光控制室信號(hào)中繼站、調(diào)光硅室信號(hào)中繼站、燈柵層信號(hào)中繼站。各中繼站配置DMX信號(hào)調(diào)配柜、以太網(wǎng)/DMX信號(hào)解碼器、無(wú)線路由器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。廠家配置的信號(hào)解碼器每臺(tái)提供2 048通道（4個(gè)DMX512口）雙向網(wǎng)絡(luò)/DMX轉(zhuǎn)換，可將網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)直接傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)信號(hào)與DMX信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，從而在任一有網(wǎng)口處可增加DMX通道。

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源，還能夠?qū)崿F(xiàn)演播室網(wǎng)絡(luò)資源共享，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)文件的共享，同時(shí)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的連接，方便系統(tǒng)在網(wǎng)上簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)和遠(yuǎn)程診斷維護(hù)（見(jiàn)圖5）。

根據(jù)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和本臺(tái)使用習(xí)慣，對(duì)重要的網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)置，以充分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能并方便使用。要求不同廠家的設(shè)備（包括吊掛控制、電腦燈控制、硅箱、攝像頭等）信號(hào)，只要接入網(wǎng)絡(luò)就必須提供確切的IP地址，避免設(shè)備沖突給系統(tǒng)安全和穩(wěn)定性帶來(lái)影響。這一點(diǎn)看似理所應(yīng)當(dāng)，但實(shí)際施工時(shí)往往會(huì)被忽略。由于系統(tǒng)中涉及很多不同提供商的設(shè)備，各自安裝施工流程和習(xí)慣不同，在互不告知的情況下多數(shù)會(huì)按照設(shè)備默認(rèn)IP地址進(jìn)行安裝調(diào)試。分別使用時(shí)都正常，但參與到全系統(tǒng)時(shí)問(wèn)題就來(lái)了。事先就把不同類別設(shè)備分類劃出地址區(qū)間并留出余量，是正確的解決辦法。比如吊掛控制設(shè)備在192.168.2.*段，網(wǎng)絡(luò)攝像頭在192.168.1.*段，常規(guī)燈的硅箱和電腦燈的編解碼設(shè)備在192.168.0.*段。

考慮到各種燈具可能由同一控制臺(tái)控制，將硅箱信號(hào)和電腦燈信號(hào)設(shè)置在了同一地址段，基于它們的網(wǎng)絡(luò)編解碼設(shè)備共同支持的Artnet協(xié)議，對(duì)1 400 m2、800 m2演播室相關(guān)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)解碼DMX512端口號(hào)進(jìn)行了如下設(shè)置：1 400 m2常規(guī)燈硅箱占用DMX端口 0、1、2；800 m2常規(guī)燈硅箱占用DMX端口 3、4；800 m2電腦燈占用DMX端口6～13；1 400 m2電腦燈占用DMX端口14以后（見(jiàn)圖6）。

圖5 調(diào)光控制系統(tǒng)圖

圖6 DMX512端口號(hào)設(shè)置

圖7 網(wǎng)絡(luò)硅箱信號(hào)接口設(shè)置界面

圖8 控制臺(tái)設(shè)置

圖9 2015年內(nèi)蒙古臺(tái)春晚

這樣的設(shè)置基于幾點(diǎn)考慮：首先，由于1 400 m2和800 m2在功能上要實(shí)現(xiàn)互相備份，物理上就通過(guò)光纖將兩演播室信號(hào)聯(lián)通，所以，所有通過(guò)解碼出來(lái)的DMX信號(hào)口必須是獨(dú)立、不重復(fù)的。其次，由于常規(guī)燈硅箱的信號(hào)控制系統(tǒng)相對(duì)固定，設(shè)置不會(huì)經(jīng)常改變（網(wǎng)絡(luò)硅箱信號(hào)接口設(shè)置界面見(jiàn)圖7），將兩個(gè)演播室的這部分端口號(hào)排在前面，給后面的電腦燈接口留出靈活的改變空間。而且在strand VL3000和MA2控制臺(tái)上，這些改變很容易實(shí)現(xiàn)，可隨時(shí)更改DMX端口數(shù)量和端口號(hào)（以1 400 m2演播室信號(hào)設(shè)置為例，兩控制臺(tái)設(shè)置見(jiàn)圖8）。

5 使用情況

自2013年第一次錄制節(jié)目開(kāi)始，兩演播室已不定期錄制了如《創(chuàng)業(yè)內(nèi)蒙古》、《這是我的家鄉(xiāng)》等多檔欄目和大型綜藝節(jié)目。其中在1 400 m2制作的2015年蒙、漢春晚是第一次對(duì)系統(tǒng)完整的檢驗(yàn)（見(jiàn)圖9）。雖然不是直播節(jié)目，但為了測(cè)試系統(tǒng)，還是用MA2的分用戶方式進(jìn)行了主備控制臺(tái)操作。其中控制臺(tái)1控制基礎(chǔ)光設(shè)為主臺(tái)，控制臺(tái)2控制效果光設(shè)為備臺(tái)，第三臺(tái)預(yù)先存好應(yīng)急cue進(jìn)行總的應(yīng)急備份。

設(shè)備信號(hào)連接方面：在舞臺(tái)各處和設(shè)備層使用了多臺(tái)便攜信號(hào)解碼器，設(shè)計(jì)好每個(gè)的起始地址用網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一控制。使用了6個(gè)單機(jī)吊點(diǎn)分為兩組提升頂部桁架及設(shè)備。最終，制作過(guò)程和節(jié)目完成質(zhì)量基本驗(yàn)證了系統(tǒng)可行性與穩(wěn)定性。同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了一些不足：在制作燈具數(shù)量多、燈位不固定的不同欄目時(shí)，這種以太網(wǎng)與DMX512并存的系統(tǒng)，每次錄制前期要更改DMX512信號(hào)解碼器設(shè)置、位置，大量的線路轉(zhuǎn)接與跳線，給施工、維護(hù)帶來(lái)不便。多種類型信號(hào)節(jié)點(diǎn)的存在，也增加了傳輸方面的不確定性。根據(jù)筆者之前對(duì)多家省臺(tái)大型演播室的走訪，此期間建設(shè)的演播室大都存在這樣的情況。希望業(yè)界同仁就改進(jìn)的系統(tǒng)發(fā)文，供大家學(xué)習(xí)交流。

郝煜，2000年畢業(yè)于內(nèi)蒙古師范大學(xué)計(jì)算機(jī)系，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)士學(xué)位?，F(xiàn)就職于內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái)，任制作部燈光科副科長(zhǎng)，高級(jí)工程師。參與多項(xiàng)演播室燈光改造及建造工程。參與內(nèi)蒙古臺(tái)綜藝和新聞節(jié)目的燈光設(shè)計(jì)與制作。2010年《烏金煤業(yè)杯舞蹈大賽頒獎(jiǎng)》獲中國(guó)廣播電視協(xié)會(huì)綜合文藝燈光一等獎(jiǎng)。2015年《蒙古語(yǔ)春晚》獲金帆獎(jiǎng)燈光設(shè)計(jì)制作質(zhì)量獎(jiǎng)高清類二等獎(jiǎng)。

（編輯 張冠華）

Design Ideas of Large Variety Studio Lighting System in Inner Mongolia Radio and Television

HAO Yu
(Inner Mongolia Radio and Televition, Hohhot InnerMongolia 010051, China)

Through the introducting design ideas and specific implementation details of 1 400 m2studio lighting system in Inner Mongolia radio and television, this paper expounds the present development situation and the main characteristics of lighting technology in large TV studio , and the author described the experience to control in the configurationuse of networksystem.

studio lighting; LED luminaries; hanging system; control system; network

10.3969/j.issn.1674-8239.2016.10.008