搭建一套簡易的表演控制系統

張汀+盧隆貴+林鵬

摘要：在當下單一的表演形式已滿足不了觀眾的需求，一出令觀眾在視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等都可以享受到的表演才是未來演出的大趨勢。而這樣的表演必定要結合聲、光、電、水、火、影像、機械設備等設備，這么復雜的一場演出，如果各設備沒有按照預定的時間進行預先編程，現場相關操作人員的工作量會非常大，也有可能無法完成整臺演出。本文結合實際應用淺析如何搭建一套簡易的控制各演出設備的一鍵式表演控制系統。

關鍵詞：MIDI；SMPTE；表演控制系統；時間碼

中圖分類號：TN948. 14 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0003-02

1 引言

隨著演出行業的發展，一臺演出會動用到多種多樣的設備，而每一種類的設備又各成一個子系統，傳統的做法是每一個子系統都需專業人員來操控，這樣對人員要求及成本都比較高。在這種情況下，急需一套可融合各系統又操作簡單的解決方案，這就促使了表演控制系統的出現。表演控制系統是將聲、光、電、水、火、影像、機械等演出使用到的所有設備通過不同的通信協議進行集成和控制的系統。表演控制系統搭建方式可多種多樣，有硬件搭建簡單復雜、控制功能強弱、控制精度高低、運行穩定性好與差、實時調整能力高低、編程及操控是否簡易等之分，當然成本造價也是有很大差別的，這就要按演出的需求來配置了。

2 表演控制系統種類

目前主流的表演控制系統主要有：（1）以音頻工作站為核心，利用音軌存放錄制好的時間碼，來觸發相應的設備與聲音同步播放。（2）以燈光控制臺為核心如grandMA2控臺，這些控制臺一般有豐富的接口對應相應的子系統。（3）專門研發的表演控制中心如medialon，這種控制方式也是有專門的軟件與硬件相結合可滿足不同設備和多種通信協議的互通。后兩種方式控制比較靈活，功能比較完善，但是費用比較高，第一種方式比較簡單實用，性價比高，可滿足一般的表演需要。無論是何種形式，一套好的表演控制系統都必須能執行多系統、多設備、多協議間的、復雜的同步，既可以自動運行，也可以人為即時干預調整，保持長期演出的一貫性，確保演出正常運行。

3 表演控制系統中有關的標準與協議

我們不難理解到表演控制系統的核心就是時間同步和不同協議的互通。時間同步就要引入時間碼的概念，大部分控制系統時間碼都是以SMPTE為標準。SMPTE（The Society of Motion Picture and Television Engineers的縮寫）。它是目前在影音領域中得到廣泛應用的一個時間碼概念與標準，它包含了小時、分、秒、幀等信息。SMPTE碼是以音頻形式存在的，可以被各種音視頻硬件及軟件識別。而大部分音視頻硬件為了取得時間同步的連接都是經過MIDI線。MIDI（Music Instrument Digital Interface的縮寫）數字化樂器接口，是一個供不同設備通過數字形式傳輸樂器信息的接口。由于MIDI線所傳送的信號為數字信號，所以SMPTE碼不能通過MIDI線直接傳輸，但是可將SMPTE碼編譯成MIDI數據形式的MTC碼（MIDI Time Code）在MIDI線上傳輸。MIDI時間碼（Time Code）和SMPTE時間碼一樣都是絕對的時間管理（時/分/秒/幀）。SMPTE時間碼每一幀都可以讀取相應的時間信息，但是MIDI中為了防止MIDI信息混淆，時/分/秒/幀的每個信號都分為2個字節，共8個信息傳送。表演控制系統用到的協議主要有：DMX512協議，（DMX是Digital MultipleX的縮寫，意為多路數字傳輸。目前，DMX512協議已全面支持包括電腦燈在內的各種舞臺效果燈、調光控制器、控制臺、換色器、電動吊桿等各種舞臺設備，已全面實現舞臺控制的數字化，并在此基礎上，逐漸趨于電腦化、網絡化。）、TCP/IP（網絡通信協議）、Artnet（基于TCP/TP協議的DMX傳輸協議）、RS232（串行通信接口）等。

4 一種簡易表演控制系統的搭配建

了解了上面的時間碼和協議的概念和標準后，下面以東莞環宇文化科技有限公司的微型水秀沙盤為例來搭建一套表演控制系統。此沙盤是結合了音響、燈光、影像、噴泉、機械、噴火、煙霧等系統的一個典型微縮版大型演出。首先我們要準備的主要硬件有：（1）總控制電腦，用來發送各種指令。（2）控制視頻影像電腦，用于接收投影指令及傳輸視頻信號給投影機。（3）燈光噴泉控制電腦，用于接收總控制指令及發送給噴泉燈光。（4）聲卡，用于發送時間碼及音頻信號給音響。（5）Sunlite盒子。用于接收指令及發送DMX512信號給噴泉、燈光、機械等設備。（6）USB MIDI線。軟件有：Cooledit、Sunlite、watchout。然后我們就是要連接各設備組成一個表演控制系統了。第一步是把聲卡連接到總控制電腦上并在總控制電腦安裝Cooledit，利用Cooledit發送時間碼和音頻信號。首先按節目的長度錄制一段相應的SMPTE時間碼，放在Cooledit其中的一條音軌上，音樂文件放在另一條音軌上。然后設置存放SMPTE的音軌分別發送SMPTE時間碼和MIDI信號到視頻控制電腦和燈光噴泉控制電腦；存放音樂文件音軌直接發送音頻信號到音響上。第二步在燈光噴泉控制電腦上的Sunlite軟件接受到聲卡通過MIDI線發送來的MIDI信號后，通過Sunlite盒子發送DMX512信號控制燈光、噴泉、機械、噴火、煙霧等設備。而在視頻控制電腦的Watchout軟件接收到通過網線發送來的SMPTE時間碼后也觸發了播放，向投影機發送視頻信號投影視頻內容。Watchout、Sunlite時間軸上的時間碼與Cooledit上的時間碼都是按照SMPTE絕對時間來同步的，所以可以選擇想要的起始點同步播放，了解各設備在相應的時間點的運行情況，這樣大大方便了前期各個子系統的編程。 具體拓撲如圖1。

這樣一個一鍵式播放的表演控制系統就完成了，當然在各個設備按照時間碼在有序進行時，也可以實時分別與各個設備互動。如：Sunlite軟件時間軸上原先沒有設定的指令，可在時間碼運行時實時在需要的時候點擊相應設備的指令對設備進行控制。

5 結語

演出是時間與空間相結合的藝術，是隨著時間的推進調動每一個演出元素有序表演的過程。而表演控制系統就好比交響樂的指揮家，以時間為軸向發出指令，指揮著各設備在恰當的時間做出相對應的動作，可以按照指揮的想法完美的配合在一起，把最美好的演出呈現給觀眾。隨著技術的發展各種設備的控制協議必將會慢慢統一標準化，到時控制各種不同設備也會變得更加輕松、方便。

參考文獻

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