钟国淼

[摘要]以歌剧院为重点，介绍杭州大剧院舞台灯光系统改造工程方案及实施情况，包括灯光控制系统、调光系统、灯光网络系统、灯光设备等。

[关键词]杭州大剧院；舞台灯光系统；改造工程；灯光控制系统；调光；灯具

杭州大剧院由歌剧院、音乐厅、可变剧场、下沉式露天剧场四个场馆及相关配套设施组成。作为杭州市地标性文化设施，杭州大剧院自2004年投入使用以来，每年举办国内外各类演出180余场。自2009年与杭州爱乐乐团整合以来，全年演出场次最多时已达300余场。同时，杭州大剧院还承担了西湖国际博览会开闭幕式、首届世界佛教论坛大会等上百个重大文化活动。

经过十几年的运行，杭州大剧院的设施设备出现老化，导致一些安全问题的出现。为完善文化公共设施设备，消除潜在安全隐患，提升剧院规模品质，增强艺术效果，杭州大剧院于2015年7月启动了建院以来的首次修缮工程。

本次修缮工程主要包括主体维修、屋面维修，水电、消防、空调、舞台演出系统设备维修改造等。舞台灯光系统改造是修缮工程的重点项目之一。本项目在参考新建大剧院的系统配置基础上，结合剧院实际，特别是演出保障十多年来的舞台灯光需求，于2015年年底完成。

改造包括升级调光柜、更换灯光控制台、更新灯光网络系统、添置新能源灯具、改造配套设施等，改造的重点是歌剧院舞台灯光系统。本文分几个部分做具体介绍。

1舞台灯光控制系统改造

1.1改造要求

杭州大剧院歌剧院灯光控制系统原有ETC傲视控制台1套（冗余备份4096光路），可变剧场有傲视控制台（冗余备份750光路）各1套，因电子元件老化严重，处理器的控制能力、实时性、安全性已经不能满足演出需要，需进行改造，实现调光系统的智能监控。

1.2设备的选用和搭建

经过调研和参考十多年演出接待保障的“设备开单率”，结合实际情况，控制系统选择了以ETC控制台为主、其他控制台为辅的方式，具体组成如下：

（1）歌剧院灯光控制台选用1台ETC EOS系列TI8192，可变剧场灯光控制台选用1台EOS系列CJI02048，2个控制台都属于输出数字网络综合控制台，内置触摸显示屏，符合CE标准。EOS系列灯光控制台专供演出时的常规灯、电脑灯、效果器材等控制，位于灯控室。该控制台具有DMX512、以太网接口和调光柜信息的反馈接口等，能支持ACN格式（国际娱乐界新一代基于网络数据的传输标准）。每个控制台含液晶可触摸显示器2台。增加嵌入控制台的Capture3D灯光设计软件，使控制台集设计、管理、演出控制与一身。可采用灯位图控制方式，控制直观形象快速简便，满足对控制台不很熟练操作人员的控制。能对调光立柜进行实时监控，并传送相关的信息（如错误信息报告、温度报告等）。

平时歌剧院单独用1台EOS系列EOS TI8192控制台。控制台到硅箱系统采用网络加DMX 512混合信号走法，做到控制信号的“两条腿”走路，确保控制系统的安全。重要演出时候把可变剧场的GI02048控制台搬到歌剧院控制室，因为都是EOS系列控台，所以能做到完全的冗余备份，提高控制系统的安全性。

为方便平时的装台，歌剧院及可变剧场各配置了NET3 IRFRIpad16G Wifi无线遥控器1套，提高工作效率。为方便操作及减少电动推杆的损耗，两个控制台都配置了UFW 2*20扩展推杆翼。

（2）歌剧院灯光备用控台（兼电脑灯专用控制台）选用1台MA系列MA2 FLLL SIZE （8192）。MA2控制台，特别是效果灯具控制方面，国内外大团的“设备开单率”很高，平时也可以通过ETC NET3网络控制灯光系统，作为备用控制台。

（3）为照顾到音乐厅、可变剧场、露天剧场演出的需要，配置了爱富丽Tiger Touch II（老虎触摸II）作为流动电脑灯控制台。

1.3场灯/工作灯控制系统改造

场灯/工作灯控制系统主要有蓝白工作灯（工作效果见图1）和控制设备组成。根据演出需要开启，场灯/工作灯控制系统24小时不间断运行，电子元件损耗最为严重，其控制系统已维修多次仍出现失控情况，如装台期间无故关灯、演出黑场时蓝灯变白灯，严重影响演出。本次改造控制系统整体更新升级采用的是ETC Paradigm ArchitecturalControl Processor（建筑照明控制系统），使之在保持原有功能上增加密码锁定、定时开关等功能。控制系统包含场灯/工作灯中央处理器1台和控制液晶面板3块（见图2）。

1.4控制系统电源系统的改造

歌剧院、可变剧场、音乐厅三个场所的控制系统有7套UPS不间断电源，其中UPS配套的电池旱在2013年就全部更换了。UPS的主机一直没有更换，严重影响控制系统的安全性。本次改造更换了其老旧的LTPS电源主机，改造配置了7台CASTLE 6KS 5kW山特LTPS不间断电源。

2调光系统改造

歌剧院原有ETC调光柜14台，CEM作为调光柜的中央处理器，是灯光系统的核心部件，现已有多个CEM无法使用。本次调光系统方案改造，将原来的调光柜处理器全部升级为ETCCEM3調光柜中央处理器。

考虑到演出中智能灯具对直通电源需求的不断增加，本次改造中歌剧院增加硅箱60个直通模块（ER25AF直通模组），改造歌剧院假台口、灯光渡桥、吊笼、舞台面的硅路系统，增加直通回路，使调光和直通比例不少于4：1，如灯光渡桥的直通由原来的4个增加到12个，并配套改变终端的标签。2897、2898原来是调光回路，这样改造后能满足电脑灯、LED灯等效果灯具的使用需求，方便演出单位使用（见图3）。

2.1 CEM3调光柜中央处理器

Sensor⑧3控制电子模块（CEM3）根据优先级管理以太网、DMX和预设控制，实现超平稳16位元调光、继电器快速启动以及应急照明系统即时支援（见图4）。用户可在直观而板上直接存取或在调光控制台远程存取能耗、系统状态和快速更改电路设置。

2.2优化歌剧院舞台上空硅箱回路

原歌剧院舞台顶光硅路系统设计不合理，造成5个灯光渡桥之间灯具取电困难。本次改造将原有手工放线模式改为采用卷线器自动放线模式，同时在舞台两侧马道和栅顶增加备用电源，同时增加杆式分布式流动调光器（ETC SMART BAR2 6*10A），分布式调光器形成舞台顶光更加合理，也减少了舞台回路的闲置问题（见图5）。

分布式调光器运用的手法是使调光器充分接近于灯具。调，匕器安装于合适的位置并提供最合适的接插件给灯具。虽然可能单个调光器的成本有所提高，但是它提供了负载的接插件，可以节省接线盒和负载电缆。提高回路使用灵活性和效率，减少闲置回路配置。国内近几年建的广州歌剧院、无锡大剧院、山西大剧院等也采用固定和分布式调光器相结合的布置方式。

3灯光网络系统改造

本次改造更新了歌剧院和可变剧场的灯光网络系统，把原来的ETCNET 2网络系统升级为NET3网络系统。NET3灯光网络系统能以太网/DMX网络控制，系统严格遵循TCP/IP通讯协议及LSITT DMX512/1990，符合ACN协议。数据传输介质采用光纤（工作站之间环型网络）；流动DMX节点通过DMX终端节点实现以太网控制信号与DMX信号的相互转换，其他DMX节点通过DMX信号分配器分布剧场DMX信号点。

灯光网络配置具备专用的网络配置软件，能对网络中各个信息节点统一配置、修改。网络中要求具备以太网控制、DMX控制、无线遥控、有线遥控，并能接入场灯控制系统。

灯光网络系统具有完善的安全保障机制，能实时监控网络信息。

本次改造对机房内的网络信号柜进行了更新：网络交换机选用百兆以太网交换机，具有传输速率10/100 Mbps、应用层级三层、24个10/100BASE-T自动传感快速以太网交换端口、2个额外的铜线G bE端口、外加2个可选的光纤CJbE（基于SFP收发器、全双工传输模式，支持POE供电等特点。

以太网/DMX转换设备由ETCNET NODE升级为NET3 TOWPORT GETEWAY。

把原信号放大器全部更换为FDL的8口放大器，通过NET3 TOWPORT CJETEWAY及跳线口把网络信号送到舞台每个DMX点位。实现网络信号和DMX 512信号“两条腿走”的信号传输模式，提高控制系统的安全性。

4灯具等改造

4.1添置LED灯具

本次改造，选用了ETC LED灯具Source Four LED Lustr⑧+。该灯具结合了七种不同颜色的LED灯光，所以输出的光更强，色域更广（见图6）。它具有多种控制色彩的模式，包括简单的RGB输入、精确的HSI模式以及单独的白光控制。同时，灯具与ETC灯光控制台更相配，灯具控制面板上的设置还可以改变每台灯具的色彩表现。

4.2追光灯改造

大剧院原追光系统配置的是SPOTLIHGT 2500追光灯，其电子部分已老化严重，光学系统效能降低，最关键的是该追光灯没有DIMMER调光功能，过去多次国外演出需要有调光功能的追光，因剧院没有只能向外租借。因此，本次改造根据国内外演出需求的“开单率”及国内新建剧院的经验，选用了法国Robert Juliat Cvran0 3°/8°2500 W追光灯，Cyrano的调光光闸保证它极好的调光性能，使它特别适合大型剧院和体育场这种超长投射距离的场所，平衡设计的支持点，易于装配，安全性高。

4.3舞台工作灯绿色改造

歌剧院舞台工作灯的白灯原是自整流汞灯，舞台面为60台250W灯具，马道和台仓是100台125W灯具，目前已不适合使用。原因有二：其一，由于长时间工作，灯座内线头烧死，导致灯具不能使用，10年内已经更换过两次灯座，因灯座在16m高度，每次更换非常困难；其二，舞台工作灯经常需要开关，自整流汞灯不能热启动，从而影响工作。

本次改造采用了绿色环保的LED工作灯（见图7），把原250W自整流汞灯换为100W LED灯，原125W自整流汞灯换成12W LED灯，照度明显提高情况下还节能，能耗节约近25kW，按每天10h计算，每天节约250kW。

5配套设施的改造方案

5.1配置专业舞台对光梯

杭州大剧院舞台原先使用14m普通升降梯，演出装台和舞台对光时极不方便，使用年限较长，安全性能得不到保障，本次改造配置了UPLIGHT进口专业对光梯1台。

对光梯采用套筒式设计，重心稳定、套筒间间隙小；采用高强度航空铝合金材质，稳定性大大强于桅柱式没计；支腿架插座上的指示灯，可显示支腿是否安装到位；通过安全系统自动检测支腿安装情况，只有当所有指示灯亮起，平台才会升起，否则设备就不会工作，充分保证工作人员安全。

5.2配置专业仪器和工具

为方便今后对舞台灯光系统的设备和灯具的使用、维修、保养，本次改造配置了测量灯具照度、色温、色度的仪器CL200A 1台，专业测试DMX信号和RDM信号的仪器SWISSON RDM CONTROL （DMX TESTER）1台，世达53件工具组套1套。

5.3更换原工作站

原杭州大剧院舞台灯光工程配置的用于灯光网络维护用的工作站已经无法使用，本次改造方案配置了DELL Precision M3800 01711（含监控软件、离线编辑软件）1套，便于控制系统的维护、检测及维修。

5.4其他配套设施改造

配合舞台地板整体更新，对歌剧院使用多年舞台灯光地板盒全部更換，定制一批外形美观、质量可靠、结构牢固的地板盒；同时更换了吊笼的灯光电缆拖链机构和扁平电缆，确保安全；车载转台上的电缆有损坏，对其进行维护更换；因假台口、渡桥等顶光部分的直通和调光硅路的调整改造，将相关的插座面板也进行改造；原歌剧院和可变剧场控制室控制桌使用多年已经损坏，本次改造也进行更换。

杭州大剧院舞台灯光系统改造工程自2015年年底竣工验收以来使用至今，已用于话剧《戏台》《李白》、

笔者在FIRCapture软件中创建该系列提升滤波器（分离的以一个倍频程为带宽的对称均衡器），见图1，并保歌剧《图兰朵》、舞剧《侗》《天鹅湖》等国内外300多场不同类型演出，无论控制系统、网络系统、调光系统均稳定可靠。值得一提的是，杭州大剧院歌剧院在2016年杭州G20峰会期间作为其中B20峰会的分会场，大剧院承担全部灯光系统，并圆满完成了保障任务。