杭州大劇院舞臺(tái)燈光系統(tǒng)改造

鐘國(guó)淼

[摘要]以歌劇院為重點(diǎn)，介紹杭州大劇院舞臺(tái)燈光系統(tǒng)改造工程方案及實(shí)施情況，包括燈光控制系統(tǒng)、調(diào)光系統(tǒng)、燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、燈光設(shè)備等。

[關(guān)鍵詞]杭州大劇院；舞臺(tái)燈光系統(tǒng)；改造工程；燈光控制系統(tǒng)；調(diào)光；燈具

杭州大劇院由歌劇院、音樂廳、可變劇場(chǎng)、下沉式露天劇場(chǎng)四個(gè)場(chǎng)館及相關(guān)配套設(shè)施組成。作為杭州市地標(biāo)性文化設(shè)施，杭州大劇院自2004年投入使用以來(lái)，每年舉辦國(guó)內(nèi)外各類演出180余場(chǎng)。自2009年與杭州愛樂樂團(tuán)整合以來(lái)，全年演出場(chǎng)次最多時(shí)已達(dá)300余場(chǎng)。同時(shí)，杭州大劇院還承擔(dān)了西湖國(guó)際博覽會(huì)開閉幕式、首屆世界佛教論壇大會(huì)等上百個(gè)重大文化活動(dòng)。

經(jīng)過十幾年的運(yùn)行，杭州大劇院的設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)老化，導(dǎo)致一些安全問題的出現(xiàn)。為完善文化公共設(shè)施設(shè)備，消除潛在安全隱患，提升劇院規(guī)模品質(zhì)，增強(qiáng)藝術(shù)效果，杭州大劇院于2015年7月啟動(dòng)了建院以來(lái)的首次修繕工程。

本次修繕工程主要包括主體維修、屋面維修，水電、消防、空調(diào)、舞臺(tái)演出系統(tǒng)設(shè)備維修改造等。舞臺(tái)燈光系統(tǒng)改造是修繕工程的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。本項(xiàng)目在參考新建大劇院的系統(tǒng)配置基礎(chǔ)上，結(jié)合劇院實(shí)際，特別是演出保障十多年來(lái)的舞臺(tái)燈光需求，于2015年年底完成。

改造包括升級(jí)調(diào)光柜、更換燈光控制臺(tái)、更新燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、添置新能源燈具、改造配套設(shè)施等，改造的重點(diǎn)是歌劇院舞臺(tái)燈光系統(tǒng)。本文分幾個(gè)部分做具體介紹。

1舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)改造

1.1改造要求

杭州大劇院歌劇院燈光控制系統(tǒng)原有ETC傲視控制臺(tái)1套（冗余備份4096光路），可變劇場(chǎng)有傲視控制臺(tái)（冗余備份750光路）各1套，因電子元件老化嚴(yán)重，處理器的控制能力、實(shí)時(shí)性、安全性已經(jīng)不能滿足演出需要，需進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)調(diào)光系統(tǒng)的智能監(jiān)控。

1.2設(shè)備的選用和搭建

經(jīng)過調(diào)研和參考十多年演出接待保障的“設(shè)備開單率”，結(jié)合實(shí)際情況，控制系統(tǒng)選擇了以ETC控制臺(tái)為主、其他控制臺(tái)為輔的方式，具體組成如下：

（1）歌劇院燈光控制臺(tái)選用1臺(tái)ETC EOS系列TI8192，可變劇場(chǎng)燈光控制臺(tái)選用1臺(tái)EOS系列CJI02048，2個(gè)控制臺(tái)都屬于輸出數(shù)字網(wǎng)絡(luò)綜合控制臺(tái)，內(nèi)置觸摸顯示屏，符合CE標(biāo)準(zhǔn)。EOS系列燈光控制臺(tái)專供演出時(shí)的常規(guī)燈、電腦燈、效果器材等控制，位于燈控室。該控制臺(tái)具有DMX512、以太網(wǎng)接口和調(diào)光柜信息的反饋接口等，能支持ACN格式（國(guó)際娛樂界新一代基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)）。每個(gè)控制臺(tái)含液晶可觸摸顯示器2臺(tái)。增加嵌入控制臺(tái)的Capture3D燈光設(shè)計(jì)軟件，使控制臺(tái)集設(shè)計(jì)、管理、演出控制與一身。可采用燈位圖控制方式，控制直觀形象快速簡(jiǎn)便，滿足對(duì)控制臺(tái)不很熟練操作人員的控制。能對(duì)調(diào)光立柜進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并傳送相關(guān)的信息（如錯(cuò)誤信息報(bào)告、溫度報(bào)告等）。

平時(shí)歌劇院?jiǎn)为?dú)用1臺(tái)EOS系列EOS TI8192控制臺(tái)。控制臺(tái)到硅箱系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)加DMX 512混合信號(hào)走法，做到控制信號(hào)的“兩條腿”走路，確?？刂葡到y(tǒng)的安全。重要演出時(shí)候把可變劇場(chǎng)的GI02048控制臺(tái)搬到歌劇院控制室，因?yàn)槎际荅OS系列控臺(tái)，所以能做到完全的冗余備份，提高控制系統(tǒng)的安全性。

為方便平時(shí)的裝臺(tái)，歌劇院及可變劇場(chǎng)各配置了NET3 IRFRIpad16G Wifi無(wú)線遙控器1套，提高工作效率。為方便操作及減少電動(dòng)推桿的損耗，兩個(gè)控制臺(tái)都配置了UFW 2*20擴(kuò)展推桿翼。

（2）歌劇院燈光備用控臺(tái)（兼電腦燈專用控制臺(tái)）選用1臺(tái)MA系列MA2 FLLL SIZE （8192）。MA2控制臺(tái)，特別是效果燈具控制方面，國(guó)內(nèi)外大團(tuán)的“設(shè)備開單率”很高，平時(shí)也可以通過ETC NET3網(wǎng)絡(luò)控制燈光系統(tǒng)，作為備用控制臺(tái)。

（3）為照顧到音樂廳、可變劇場(chǎng)、露天劇場(chǎng)演出的需要，配置了愛富麗Tiger Touch II（老虎觸摸II）作為流動(dòng)電腦燈控制臺(tái)。

1.3場(chǎng)燈/工作燈控制系統(tǒng)改造

場(chǎng)燈/工作燈控制系統(tǒng)主要有藍(lán)白工作燈（工作效果見圖1）和控制設(shè)備組成。根據(jù)演出需要開啟，場(chǎng)燈/工作燈控制系統(tǒng)24小時(shí)不間斷運(yùn)行，電子元件損耗最為嚴(yán)重，其控制系統(tǒng)已維修多次仍出現(xiàn)失控情況，如裝臺(tái)期間無(wú)故關(guān)燈、演出黑場(chǎng)時(shí)藍(lán)燈變白燈，嚴(yán)重影響演出。本次改造控制系統(tǒng)整體更新升級(jí)采用的是ETC Paradigm ArchitecturalControl Processor（建筑照明控制系統(tǒng)），使之在保持原有功能上增加密碼鎖定、定時(shí)開關(guān)等功能?？刂葡到y(tǒng)包含場(chǎng)燈/工作燈中央處理器1臺(tái)和控制液晶面板3塊（見圖2）。

1.4控制系統(tǒng)電源系統(tǒng)的改造

歌劇院、可變劇場(chǎng)、音樂廳三個(gè)場(chǎng)所的控制系統(tǒng)有7套UPS不間斷電源，其中UPS配套的電池旱在2013年就全部更換了。UPS的主機(jī)一直沒有更換，嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)的安全性。本次改造更換了其老舊的LTPS電源主機(jī)，改造配置了7臺(tái)CASTLE 6KS 5kW山特LTPS不間斷電源。

2調(diào)光系統(tǒng)改造

歌劇院原有ETC調(diào)光柜14臺(tái)，CEM作為調(diào)光柜的中央處理器，是燈光系統(tǒng)的核心部件，現(xiàn)已有多個(gè)CEM無(wú)法使用。本次調(diào)光系統(tǒng)方案改造，將原來(lái)的調(diào)光柜處理器全部升級(jí)為ETCCEM3調(diào)光柜中央處理器。

考慮到演出中智能燈具對(duì)直通電源需求的不斷增加，本次改造中歌劇院增加硅箱60個(gè)直通模塊（ER25AF直通模組），改造歌劇院假臺(tái)口、燈光渡橋、吊籠、舞臺(tái)面的硅路系統(tǒng)，增加直通回路，使調(diào)光和直通比例不少于4：1，如燈光渡橋的直通由原來(lái)的4個(gè)增加到12個(gè)，并配套改變終端的標(biāo)簽。2897、2898原來(lái)是調(diào)光回路，這樣改造后能滿足電腦燈、LED燈等效果燈具的使用需求，方便演出單位使用（見圖3）。

2.1 CEM3調(diào)光柜中央處理器

Sensor⑧3控制電子模塊（CEM3）根據(jù)優(yōu)先級(jí)管理以太網(wǎng)、DMX和預(yù)設(shè)控制，實(shí)現(xiàn)超平穩(wěn)16位元調(diào)光、繼電器快速啟動(dòng)以及應(yīng)急照明系統(tǒng)即時(shí)支援（見圖4）。用戶可在直觀而板上直接存取或在調(diào)光控制臺(tái)遠(yuǎn)程存取能耗、系統(tǒng)狀態(tài)和快速更改電路設(shè)置。

2.2優(yōu)化歌劇院舞臺(tái)上空硅箱回路

原歌劇院舞臺(tái)頂光硅路系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，造成5個(gè)燈光渡橋之間燈具取電困難。本次改造將原有手工放線模式改為采用卷線器自動(dòng)放線模式，同時(shí)在舞臺(tái)兩側(cè)馬道和柵頂增加備用電源，同時(shí)增加桿式分布式流動(dòng)調(diào)光器（ETC SMART BAR2 6*10A），分布式調(diào)光器形成舞臺(tái)頂光更加合理，也減少了舞臺(tái)回路的閑置問題（見圖5）。

分布式調(diào)光器運(yùn)用的手法是使調(diào)光器充分接近于燈具。調(diào)，匕器安裝于合適的位置并提供最合適的接插件給燈具。雖然可能單個(gè)調(diào)光器的成本有所提高，但是它提供了負(fù)載的接插件，可以節(jié)省接線盒和負(fù)載電纜。提高回路使用靈活性和效率，減少閑置回路配置。國(guó)內(nèi)近幾年建的廣州歌劇院、無(wú)錫大劇院、山西大劇院等也采用固定和分布式調(diào)光器相結(jié)合的布置方式。

3燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造

本次改造更新了歌劇院和可變劇場(chǎng)的燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把原來(lái)的ETCNET 2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)升級(jí)為NET3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。NET3燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能以太網(wǎng)/DMX網(wǎng)絡(luò)控制，系統(tǒng)嚴(yán)格遵循TCP/IP通訊協(xié)議及LSITT DMX512/1990，符合ACN協(xié)議。數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)采用光纖（工作站之間環(huán)型網(wǎng)絡(luò)）；流動(dòng)DMX節(jié)點(diǎn)通過DMX終端節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)控制信號(hào)與DMX信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，其他DMX節(jié)點(diǎn)通過DMX信號(hào)分配器分布劇場(chǎng)DMX信號(hào)點(diǎn)。

燈光網(wǎng)絡(luò)配置具備專用的網(wǎng)絡(luò)配置軟件，能對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)信息節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一配置、修改。網(wǎng)絡(luò)中要求具備以太網(wǎng)控制、DMX控制、無(wú)線遙控、有線遙控，并能接入場(chǎng)燈控制系統(tǒng)。

燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有完善的安全保障機(jī)制，能實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)信息。

本次改造對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)柜進(jìn)行了更新：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選用百兆以太網(wǎng)交換機(jī)，具有傳輸速率10/100 Mbps、應(yīng)用層級(jí)三層、24個(gè)10/100BASE-T自動(dòng)傳感快速以太網(wǎng)交換端口、2個(gè)額外的銅線G bE端口、外加2個(gè)可選的光纖CJbE（基于SFP收發(fā)器、全雙工傳輸模式，支持POE供電等特點(diǎn)。

以太網(wǎng)/DMX轉(zhuǎn)換設(shè)備由ETCNET NODE升級(jí)為NET3 TOWPORT GETEWAY。

把原信號(hào)放大器全部更換為FDL的8口放大器，通過NET3 TOWPORT CJETEWAY及跳線口把網(wǎng)絡(luò)信號(hào)送到舞臺(tái)每個(gè)DMX點(diǎn)位。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和DMX 512信號(hào)“兩條腿走”的信號(hào)傳輸模式，提高控制系統(tǒng)的安全性。

4燈具等改造

4.1添置LED燈具

本次改造，選用了ETC LED燈具Source Four LED Lustr⑧+。該燈具結(jié)合了七種不同顏色的LED燈光，所以輸出的光更強(qiáng)，色域更廣（見圖6）。它具有多種控制色彩的模式，包括簡(jiǎn)單的RGB輸入、精確的HSI模式以及單獨(dú)的白光控制。同時(shí)，燈具與ETC燈光控制臺(tái)更相配，燈具控制面板上的設(shè)置還可以改變每臺(tái)燈具的色彩表現(xiàn)。

4.2追光燈改造

大劇院原追光系統(tǒng)配置的是SPOTLIHGT 2500追光燈，其電子部分已老化嚴(yán)重，光學(xué)系統(tǒng)效能降低，最關(guān)鍵的是該追光燈沒有DIMMER調(diào)光功能，過去多次國(guó)外演出需要有調(diào)光功能的追光，因劇院沒有只能向外租借。因此，本次改造根據(jù)國(guó)內(nèi)外演出需求的“開單率”及國(guó)內(nèi)新建劇院的經(jīng)驗(yàn)，選用了法國(guó)Robert Juliat Cvran0 3°/8°2500 W追光燈，Cyrano的調(diào)光光閘保證它極好的調(diào)光性能，使它特別適合大型劇院和體育場(chǎng)這種超長(zhǎng)投射距離的場(chǎng)所，平衡設(shè)計(jì)的支持點(diǎn)，易于裝配，安全性高。

4.3舞臺(tái)工作燈綠色改造

歌劇院舞臺(tái)工作燈的白燈原是自整流汞燈，舞臺(tái)面為60臺(tái)250W燈具，馬道和臺(tái)倉(cāng)是100臺(tái)125W燈具，目前已不適合使用。原因有二：其一，由于長(zhǎng)時(shí)間工作，燈座內(nèi)線頭燒死，導(dǎo)致燈具不能使用，10年內(nèi)已經(jīng)更換過兩次燈座，因燈座在16m高度，每次更換非常困難；其二，舞臺(tái)工作燈經(jīng)常需要開關(guān)，自整流汞燈不能熱啟動(dòng)，從而影響工作。

本次改造采用了綠色環(huán)保的LED工作燈（見圖7），把原250W自整流汞燈換為100W LED燈，原125W自整流汞燈換成12W LED燈，照度明顯提高情況下還節(jié)能，能耗節(jié)約近25kW，按每天10h計(jì)算，每天節(jié)約250kW。

5配套設(shè)施的改造方案

5.1配置專業(yè)舞臺(tái)對(duì)光梯

杭州大劇院舞臺(tái)原先使用14m普通升降梯，演出裝臺(tái)和舞臺(tái)對(duì)光時(shí)極不方便，使用年限較長(zhǎng)，安全性能得不到保障，本次改造配置了UPLIGHT進(jìn)口專業(yè)對(duì)光梯1臺(tái)。

對(duì)光梯采用套筒式設(shè)計(jì)，重心穩(wěn)定、套筒間間隙??；采用高強(qiáng)度航空鋁合金材質(zhì)，穩(wěn)定性大大強(qiáng)于桅柱式?jīng)]計(jì)；支腿架插座上的指示燈，可顯示支腿是否安裝到位；通過安全系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)支腿安裝情況，只有當(dāng)所有指示燈亮起，平臺(tái)才會(huì)升起，否則設(shè)備就不會(huì)工作，充分保證工作人員安全。

5.2配置專業(yè)儀器和工具

為方便今后對(duì)舞臺(tái)燈光系統(tǒng)的設(shè)備和燈具的使用、維修、保養(yǎng)，本次改造配置了測(cè)量燈具照度、色溫、色度的儀器CL200A 1臺(tái)，專業(yè)測(cè)試DMX信號(hào)和RDM信號(hào)的儀器SWISSON RDM CONTROL （DMX TESTER）1臺(tái)，世達(dá)53件工具組套1套。

5.3更換原工作站

原杭州大劇院舞臺(tái)燈光工程配置的用于燈光網(wǎng)絡(luò)維護(hù)用的工作站已經(jīng)無(wú)法使用，本次改造方案配置了DELL Precision M3800 01711（含監(jiān)控軟件、離線編輯軟件）1套，便于控制系統(tǒng)的維護(hù)、檢測(cè)及維修。

5.4其他配套設(shè)施改造

配合舞臺(tái)地板整體更新，對(duì)歌劇院使用多年舞臺(tái)燈光地板盒全部更換，定制一批外形美觀、質(zhì)量可靠、結(jié)構(gòu)牢固的地板盒；同時(shí)更換了吊籠的燈光電纜拖鏈機(jī)構(gòu)和扁平電纜，確保安全；車載轉(zhuǎn)臺(tái)上的電纜有損壞，對(duì)其進(jìn)行維護(hù)更換；因假臺(tái)口、渡橋等頂光部分的直通和調(diào)光硅路的調(diào)整改造，將相關(guān)的插座面板也進(jìn)行改造；原歌劇院和可變劇場(chǎng)控制室控制桌使用多年已經(jīng)損壞，本次改造也進(jìn)行更換。

杭州大劇院舞臺(tái)燈光系統(tǒng)改造工程自2015年年底竣工驗(yàn)收以來(lái)使用至今，已用于話劇《戲臺(tái)》《李白》、

筆者在FIRCapture軟件中創(chuàng)建該系列提升濾波器（分離的以一個(gè)倍頻程為帶寬的對(duì)稱均衡器），見圖1，并保歌劇《圖蘭朵》、舞劇《侗》《天鵝湖》等國(guó)內(nèi)外300多場(chǎng)不同類型演出，無(wú)論控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、調(diào)光系統(tǒng)均穩(wěn)定可靠。值得一提的是，杭州大劇院歌劇院在2016年杭州G20峰會(huì)期間作為其中B20峰會(huì)的分會(huì)場(chǎng)，大劇院承擔(dān)全部燈光系統(tǒng)，并圓滿完成了保障任務(wù)。