舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的相關(guān)研究

李向紅

【摘 要】隨著自動(dòng)控制技術(shù)、燈光渲染技術(shù)等的應(yīng)用，燈光渲染效果不斷增強(qiáng)，可以顯著提升舞臺(tái)的時(shí)尚感，烘托舞臺(tái)表演氣氛。本文從舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的構(gòu)成入手，重點(diǎn)就其設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行探究，以期可以為舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)提供參考。

【關(guān)鍵詞】舞臺(tái)；燈光；控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1007-0125（2016）08-0268-01

燈光作為舞臺(tái)表演中的一個(gè)重要組成部分，可以烘托舞臺(tái)氛圍，增強(qiáng)舞臺(tái)表演效果，同時(shí)也有助于滿足觀眾的視覺審美需求。特別是隨著自動(dòng)燈光控制系統(tǒng)的推廣，燈光可以全面提升舞臺(tái)表演的整體質(zhì)量。因此，對(duì)于舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)計(jì)進(jìn)行探究具有重要的意義。

一、舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的構(gòu)成

就舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的具體構(gòu)成而言，其主要包括控制臺(tái)、控制立柜和信號(hào)傳輸網(wǎng)格等主要組成部分，下面就其具體內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述：

（一）燈光控制臺(tái)。伴隨著弱電控制強(qiáng)電技術(shù)的產(chǎn)生，燈光控制臺(tái)得以誕生，且先后經(jīng)歷了模擬和數(shù)字化的發(fā)展歷程。在電子技術(shù)快速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)在主流燈光控制臺(tái)中已得到了廣泛推廣和應(yīng)用，而就其控制對(duì)象而言，其主要包括舞臺(tái)上所涉及到的燈具及相關(guān)設(shè)備。根據(jù)舞臺(tái)燈光控制對(duì)象的不同，可將其分成電腦燈控制臺(tái)、調(diào)光控制臺(tái)和舞臺(tái)燈光綜合控制臺(tái)，下面就其具體內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述：1.調(diào)光控制臺(tái)主要是借助調(diào)光控制器來調(diào)節(jié)舞臺(tái)光源亮度變化的一種手段，具體包括編程和多路調(diào)光兩個(gè)主要組成部分；2.電腦燈控制臺(tái)可預(yù)先編排電腦燈的具體變化動(dòng)作，以便借助電腦指令來實(shí)現(xiàn)光束及其顏色的變換，或者旋轉(zhuǎn)不同形式和色彩的圖案，調(diào)整色溫或進(jìn)行光斑切割等功能；3.舞臺(tái)燈光綜合控制臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)舞臺(tái)上不同類型燈具及相關(guān)配套設(shè)備的全面控制。此外，針對(duì)某些比較復(fù)雜的舞臺(tái)燈光控制要求，也衍生出了一些獨(dú)立控制的控制臺(tái)技術(shù)。

（二）燈光控制立柜。燈光控制立柜主要由可控硅調(diào)光器、正弦波調(diào)光器以及分布式調(diào)光器等調(diào)光器構(gòu)成，針對(duì)那些對(duì)燈具具有電源要求的控制立柜，其同樣具有控制直通電源通斷功能。其中的可控硅調(diào)光器主要是借助可控硅元器件的特性來達(dá)到調(diào)光作用的，主要包括模擬和數(shù)字兩種主要方式。可控硅調(diào)光器也存在兩個(gè)缺點(diǎn)，即可能會(huì)使電源波形發(fā)生畸形變化，也可能會(huì)因電流的突變而產(chǎn)生無線電騷擾。分布式調(diào)光器是為了補(bǔ)充固定式調(diào)光器而誕生的一種調(diào)光器，可充分借助分布式調(diào)光器和固定式調(diào)光器的優(yōu)點(diǎn)，提高燈光回路靈活性，同時(shí)也可以節(jié)省調(diào)光器數(shù)量，節(jié)省成本。

（三）控制信號(hào)傳輸。控制臺(tái)控制燈光設(shè)備的方式主要是借助控制信號(hào)，所以在燈光控制系統(tǒng)中，控制信號(hào)傳輸是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。鑒于數(shù)字信號(hào)傳輸能力遠(yuǎn)高于模擬信號(hào)傳輸效率，所以當(dāng)前燈光控制信號(hào)傳輸大都采用數(shù)字信號(hào)來進(jìn)行傳輸，具體的數(shù)字傳輸協(xié)議包含CAN、Art-Net和DMX等常用的幾種。

二、舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）硬件設(shè)計(jì)。舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括五個(gè)部分：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、溫度采集高溫保護(hù)模塊、無線通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和電源模塊。硬件設(shè)計(jì)的原理，在于借助NRF905型號(hào)的無線射頻模塊，在電腦燈下進(jìn)行無線遠(yuǎn)程控制操作。電腦燈系統(tǒng)的主控制器采用LM3S8962型號(hào)的處理器，并采用步進(jìn)電機(jī)（兩相混合式）作為執(zhí)行元件，相應(yīng)的混合電路驅(qū)動(dòng)器主要為L297和L298。硬件系統(tǒng)中的電源模塊主要是起到供電保護(hù)作用；溫度采集高溫保護(hù)模塊可以處理采集得到的光源溫度信息，并且相應(yīng)的處理器可以控制溫度風(fēng)扇的實(shí)際轉(zhuǎn)速；無線模塊的數(shù)據(jù)處理主要針對(duì)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行情況來確定；電腦燈硬件中系統(tǒng)包括X軸/Y軸電機(jī)定位、控制以及高溫保護(hù)等多種保護(hù)功能。

（二）軟件設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)軟件主要包括無線收發(fā)模塊和PC控制面板模塊等，可以使操作人員在PC控制面板上來選擇燈光的顏色、亮度及變化等信息。在確定之后，計(jì)算機(jī)會(huì)借助通信協(xié)議來將光源的相應(yīng)控制信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊來進(jìn)行處理。相應(yīng)地，數(shù)據(jù)處理模塊會(huì)將所收集到的控制信息進(jìn)行分類處理，分時(shí)發(fā)送處理之后的控制信號(hào)，使降溫風(fēng)扇電機(jī)和通道步進(jìn)電機(jī)等驅(qū)動(dòng)模塊可以接受相應(yīng)的控制信號(hào)。

（三）控制系統(tǒng)仿真。在燈光控制系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分設(shè)計(jì)完畢后，要進(jìn)行仿真分析處理，具體就是通過信號(hào)處理模塊來控制其精度，并且需要確保驅(qū)動(dòng)方法和控制方法的合理性，否則會(huì)對(duì)電腦燈控制系統(tǒng)的精度產(chǎn)生影響。此時(shí)可以采用非線性關(guān)系來對(duì)控制電流數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化細(xì)分，以便可以均勻布局步進(jìn)電機(jī)，確保所設(shè)計(jì)的燈光控制系統(tǒng)可以滿足使用需求。

三、總結(jié)

隨著人民生活水平的提升，人們不再局限于物質(zhì)方面的追求，而是傾向于娛樂等精神層面。與此同時(shí)，人們不再滿足于單調(diào)的舞臺(tái)表演，對(duì)于燈光渲染等也提出了更高的要求。在本次研究中，筆者探討了燈光控制系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)，以期為相關(guān)研究提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李釗海.淺議舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科技與企業(yè)，2015，12（3）：90-91.

[2]劉斌.舞臺(tái)燈光控制技術(shù)及其發(fā)展[J].時(shí)代報(bào)告，2015，（12）：1-2.

[3]許青.舞臺(tái)燈光控制技術(shù)及其發(fā)展研究[J].戲劇之家，2015，（1）：128-129.