多功能剧场舞台灯光照明系统设计研究

多功能剧场舞台灯光照明系统设计研究

徐国平

北京东方舞台科技有限公司杭州分公司

摘要：作为先进的演出、会议场所，设备配置尽可能考虑到满足舞台使用功能的需要。在确保实用的前提下,追求经济性、先进性、安全性和可扩展性。

舞台灯光系统设计、配置和布局做到科学、合理。舞台灯光布置分台内区和台外区，配备基本灯位，并能灵活调节，具有一定的演出扩展能力。我们设计控制网络系统时，充分理解了灯光设计者的设计思路，考虑了舞台演出和会议等各项需求，对灯光控制要求有了非常深刻的理解，整体设计思路应用范围全面、构思布局合理到位。

1舞台设计特点

1.1科学性

根据舞台灯光系统的使用要求，相应的灯光系统的配置要求：技术先进、系统科学、稳定可靠、功能强大、使用方便、易于维护。本设计方案充分地体现了这些设计思路。

利用以太网络传输速率高、可扩展性强的特点，以及基于当前绝大部分设备普遍采用DMX512信号控制的特点，科学地把多种信号传输方式融合在一个统一的混合的信号传输网络中，使舞台灯光系统具有良好的发展潜力和开放性，以适应高速有效的信号传输、系统扩展和不断地技术升级的需要。使得整个舞台灯光系统不仅拥有技术的先进性，还有系统的科学性。

1.2系统完整性

完整性充分体现在灯光系统功能实现、灯光设备的配置、不同设备的互联、信号传输格式兼容等方面。使各舞台灯光系统可满足多功能使用的要求，为电脑灯、LED染色灯、聚光灯等设备提供充足的兼容效果和扩展功能，完全满足各种需要。

1.3安全、可靠性

安全是永恒不变的话题，它是高性能舞台专业照明系统所要求的最基本的保障条件。提供系统的主要设备均符合国家标准，达到IS9001国际认证。系统设计、管线选型、配套施工符合国家相关行业标准或规范。

2剧场舞台灯光系统设计说明

现代灯光技术主要包括：灯光控制技术、灯光调光技术、网络传输技术、灯光灯具技术四个重要部分。千岛湖大剧院剧场作为目前国内新建专业剧场的灯光系统的代表，其控制系统、调光系统、网络传输系统、灯具都应体现现代灯光技术的先进性、设计的科学性和系统的合理性。

2.1舞台灯光控制系统

控制系统概况

网络数字调光控制系统是新一代高速网络与智能数字调光设备和控制台的集成。该系统的组成如下：

配置了功能强大的综合灯光控制台2台，演出时可控制调光器、电脑灯、换色器、机械装置、烟机等舞台灯光相关设备，可同时作为双机冗余备份，位于灯控室。控制台具有DMX512、以太网接口和调光柜信息的反馈接口，完全兼容ACN(AdvancedControlNetwork)格式或ARTNET格式。

场灯/工作灯控制器各1套；这些控制设备可以通过网络连接，进行操作。

调光柜选用双控制抽屉，双DMX512信号和ArtNet网络信号互为备份，安全可靠。

调光柜的工作状态反馈到灯光控制台或台式电脑（可以接在任何一个以太网接口上），调光柜本身也可以显示反馈信息，灯光师可以根据反馈的信息及时做出故障的判断。

通过信号控制可实现每个回路的调光-直通的随意切换，避免了直通与调光回路在局部灯位不够的状况，具体回路分配见回路配置说明。

2.2剧院观众席照明

剧院的场灯照明及控制如下：

场灯控制由1个固定安装的液晶屏幕显示场灯控制器及2个场景面板管理。固定安装的场灯控制器分别放置于控制室、观众厅入场口和下场门前侧墙；同时场灯还可以由整个剧院网络内的其它控制台来进行控制，如无线遥控、主副控制台等。

控制器可进行cue、宏、页的编辑，能记录和执行预设的程序。

建立和储存照明参数设置，同时提供电路状态信息。

所有回路均能分组独立控制。

每个控制点均可以与剧院内的灯光网络连接。

观众席调光回路为10路每路4KW，直通回路为10路每路4KW。

2.3剧院工作灯照明

工作灯照明将遍布整个剧院的所有技术区域。

在技术区域将铺设若干独立电路并设置远程控制设备。在舞台控制室、上场门等都有一个控制设备可对这些电路进行总体控制和对每一条电路独立控制。

工作灯的控制设备由工作灯控制部分实施，也可以由主副控制台、有线、无线遥控器等控制设备进行控制

控制设备有编辑功能，可进行简单的演出操作。

工作灯白灯回路为18路，蓝灯调光回路为18路。

2.3控制系统配置设备特点介绍

综合灯光控制台

运用成熟的网络技术，实现多机冗余跟踪备份，确保演出无间断

容量要求：≥4000个控制通道，可通过网络无限扩展

包含各种电脑灯灯库，并可在线升级

支持无线手提遥控，笔记本电脑和远距离遥控控制

可接受调光柜网络反馈信息，实时显示调光柜各种参数、状态、智能化提示用户进行处理

支持暗场编辑，也可现场编辑，支持灯光设计软件

无线遥控器

应用无线电技术，信号传输距离不少于100米。

可以选择控制信道，可以记录和回放cues，groups，EFFECTS，MACROS（包括时间和场景属性功能）。

可以选择组和集控杆，记录和回放集控杆和组。通过跟控制台的连接实现控制台的大部分功能。

无线接收器可以通过USB或者以太网连接控制台。

无线发射器可以通过USB充电。

2.4网络信号传输系统

千岛湖大剧院剧场舞台灯光网络传输系统采用第三代网络传输系统，系统整合了先进的网络信息交换产品并结合目前世界最先进的网关式灯光网络设备。整个系统采用单环形式的专业化可扩展智能网络结构，具有简单、安全、易安装、扩展性强、易升级的特点。

舞台各信息点的网络信号通过智能插座式交换机提供，端口方面每个交换机可提供多个10/100M自适应以太网端口，并提供一个转接区，使得同一区域的扩展实现无限扩展。另外，该设备支持以太网供电和本地交流电源供电两种方式，它可以通过符合802.3af标准的以太网供电设备或解决方案获取电力，并能将以太网供电转移到另一个设备。因此，以太网节点物理点可以便捷地扩展。

舞台各信息点DMX信号通过DMX终端提供，每个终端可提供两个或以上DMX端口，并通过网络或在设备上直接设置端口的输入输出属性。另外，该设备与智能交换机一样支持以太网供电和本地交流电源供电两种方式。这些终端采用固定安装和流动结合的方式。

这一系统结构，不仅彻底解决了信号物理布局与演出使用时的不均衡问题，更为今后灯光设备网络化做了充分的应对。

2.5网络结构介绍

①主干网络

舞台灯光传输主干网络采用目前在国际上比较流行和已成熟的环网形式，环网内信号传输采用双向互备份，考虑到各网络工作站之间的传输距离以及数据流量，采用多模光纤作为传输媒介（高速、大容量的特点），保证信息传输的通畅和稳定。

根据建筑整体布局以及今后演出的需要，将各信号综合于灯光控制室、调光立柜室和舞台面三个网络工作站。各网络工作站受控于设在灯光控制室内的网络管理服务器，网络管理服务器通过专用的网络管理软件，能对网络中各个信息节点（设备）统一配置、修改，提高网络设备的利用率，改善网络的服务质量以及保障网络的安全。

②支线网络

支线网络采用星形拓扑结构形式，以各网络工作站（信息点）为中心，通过网络交换机呈星型分布以太网节点。在每一个用户点上得到是Ethernet信号，通过DMX终端设备实现以太网信号与DMX信号的相互转换。传输介质采用超五类线（DMX512信号线），数据传输速率达到100MBPS。

网络工作站内的基本设备包含以太网交换机、配线架、信号转换器和UPS电源等。

3舞台灯光回路设计

千岛湖大剧院舞台照明灯具的分布，采用镜框式舞台灯光设计模式。技术性能上要求能对整个舞台区域或对同一个区域的多个点同时布光。灯光的亮度、色彩能灵活变化。灯光布置上能做到对任一区域都有满意的投光角度，实现多方向、多角度照明，为创造理想的艺术效果提供必要的技术条件。

3.1灯光回路分配

①面光

是指向表演区前半部的正面灯光，观众能看清舞台上的表演（人和物），最主要的光位是正面光，它和观众的视线一致。它的主要任务是正面的照明，照明区域在表演前区、舞台纵深的三分之一的位置（离地板约1.8米的平面位置）；平行布光，自左至右匀布照亮；面光只能作为基本照明、基本色调，在舞台上不担当主要的任务，不能成为主光和雕塑形象的工具。灯具宜选用性能良好的成像聚光灯。

本剧场中，根据现有的建筑结构，设面光两道。

第一道面光光束应衔接第二道面光光束，对舞台中间区域提供正面光照明，设调光回路28路，直通回路4路。

第二道面光光束应能在距舞台台面高1.78m处覆盖至舞台前区总深度的1/3区域，设调光回路28路，直通回路4路。

②左右外侧光（耳光）

向表演区提供前侧光。人的视角对侧面的光的变化最灵敏，侧光是人物和景受光面的主光，造型的重要工具；以造型为主照明为辅，垂直照明；因为垂直照明，横向不少于2个灯。耳光照明表演前区为主，配合面光，形成明暗变化的效果。耳光能射到舞台进深二分之一的位置与舞台中轴线的水平夹角不大于45度。

本剧场设有升降乐池，上下耳光各设两道，共设8间耳光室。每间耳光室设调光回路4路，直通回路1路。

③侧光照明系统

侧光分为台口柱光、上下侧光和台面流动光

台口柱光是耳光的延续，其功能与耳光一样。上下场柱光各设调光回路8路，直通回路4路。

上下侧光舞台侧面的照明，自上而下布光。侧面光是塑造人物、营造气氛的主光。因此回路的设置要充分一些，剧场上下场各设有两道灯光吊杆，每道灯光吊杆设调光回路8路，直通回路8路。

④顶光照明系统

顶光的作用：

A、当灯具向台内打光时，其作用和面光一样；

B、当灯具垂直向台面打光时，作为空间的垂直染色（多种颜色或单色）、大面积染色，光打在物体上阴影很小，效果最佳；

C、当灯具向台外打光时（逆光），会产生一种很强的轮廓效果，显示空间的亮度和色彩—光幕。

据本剧场现有的建筑格局以及剧目要求，我们依此设计了七道顶光，共设调光回路84路。为了提高演出的效果，现代文艺演出中经常使用一些效果灯具，这些设备大多数是不需调光的智能灯具，只需提供电源，共设直通回路84路。

⑤追光

本剧场设专门的追光室（房间大小具体如图），朝舞台的墙上开追光口，建议通长开，房间内设置静电地板，高不小于0.25米，窗口做可开启式或高透光的光学玻璃。设置直通回路4路。

⑥其它照明点位

一层天桥预留回路为了今后的演出回路使用更加的方便灵活，我们在一层天桥上下场各设置了调光回路15路，直通回路15路，可直接通过灯尾线将灯具接至各个吊杆，也可通过零时吊挂桥架，用多芯电缆将回路送至各个吊杆。

舞台四周预留回路除此以外我们还在舞台面等地方预留了一部分灯光回路，作为今后的流动扩展使用。

后舞台预留回路后舞台区域设置调光回路18路，直通回路18路，供演出使用。舞台灯光灯具配置

四、结论

千岛湖大剧院剧场舞台就定位在能承接专业歌舞、戏剧、晚会、合唱等演出功能，并兼顾召开会议等多功能使用要求，灯具的配置按通行的做法，以力求对光的控制性好，并能保证多功能的使用要求。因考虑到本舞台的多功能使用要求，我们配置了大量冷光源灯具和节能效果灯具，使用冷光变焦聚光灯作为会议和演出灯具。冷光变焦聚光灯再满足会议使用的同时，也能满足演出使用要求，可谓一举两得。除此之外我们大量配置了绿色节能的LED染色灯和电脑效果灯具，作为演出效果的补充。在这里需要指出的是我们所作的设备配置是按基本、常规的要求来配置的。灯光在舞台中的重要性已经不言而喻，但传统歌舞厅的灯光模式已经不适应现在的人们对于更高精神生活的追求。所以，更贴近人们生活追求的灯光模式必将是以后发展的趋势，以人为本的理念将更多的应用在人们生活的每个细节。

参考文献

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