哈爾濱大劇院舞臺燈光系統設計

張曉嵐　王一農+楊志剛

【摘 要】 介紹哈爾濱大劇院的舞臺燈光系統設計方案，包括燈光控制系統、調光系統、網絡傳輸系統、燈具系統情況 等。

【關鍵詞】 哈爾濱大劇院；舞臺燈光系統；燈光控制系統；調光系統

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.03.003

The Stage Lighting System Design for Harbin Grand Theater

ZHANG Xiao-lan， WANG Yi-nong， YANG Zhi-gang

（Acoustical and Theater Design & Research Studio， East China Architectural Design & Research Institute Co.， LTD， Shanghai 200070， China）

【Abstract】Introduction of Harbin theater stage lighting system design scheme， including lighting control system， the dimming system， network transmission system， lighting system， etc.

【Key Words】Harbin Grand Theatre； stage lighting system； lighting control system； dimming system

1 工程概況

哈爾濱素有中國“東方莫斯科”之稱，亦在2010年被聯合國教科文組織授予“世界音樂之都”。

哈爾濱大劇院（見圖1）坐落于哈爾濱市松北區太陽島風情區內，是哈爾濱規模最大、水準最高、功能最完善的標志性文化設施，作為哈爾濱地標性文化演藝場所備受矚目。

哈爾濱大劇院觀眾廳長29 m（其中二層樓座后墻向后延伸3.45 m，三層樓座后墻向后延伸5.14 m，見圖2）。劇院觀眾廳寬約20 m～31 m，平均高約16 m。舞臺開口尺寸寬18 m、高12 m（見圖3）。

2 燈光系統主要功能與設計指標

2.1 主要功能

● 劇場竣工后將達到國際一流、國內領先的大劇院。

● 能夠滿足以大型綜藝節目和晚會為主，能滿足大型舞臺劇、歌舞劇、綜合性歌舞、音樂會及大型國際會議等多種潛在用途的演出使用要求；

● 能夠滿足各種歌舞劇目之間緊湊、繁忙的演出及轉換使用的要求；

● 能夠滿足各種電視現場直播或錄制使用要求；

● 能夠適應國內外燈光師及操作人員的使用要求，滿足演出特殊的要求；

● 能夠達到便于管理、自我完善的要求，并且具有完善的全備份功能，保證系統的高可靠性、高安全性、高先進性；

● 能夠針對不同文化基礎的藝術，考慮其最復雜的形式，滿足廣泛、多樣的劇目編排的使用要求。

2.2 設計綜合指標

● 哈爾濱大劇院大劇場舞臺燈光系統供電1 200 kVA；

● 照度指標：舞臺平均照度不低于1 200 lx，相對于表演區內任意位置，有不少于三個方向的光，每一方向光的最大白光照度（單燈效果）不低于1 000 lx；

● 色溫：常規燈具3 050 K±150 K，特效燈具4 700 K～6 000 K；

● 顯色指數Ra>92；

● 系統符合ACN或ARTNET協議的標準；

● 噪聲指標：所有設備開啟時的噪聲及外界噪聲干擾（不高于NR25）滿足演出時的要求，效果器材的噪聲不大于30 dB（1 m處為測試點）。

3 舞臺燈光系統介紹

舞臺燈光系統設計是遵循各類舞臺藝術表演的規律和特殊使用要求進行配置的，其目的在于將各種表演藝術再現過程所需的燈光工藝設備，按系統工程進行設計配置，使舞臺燈光系統準確、圓滿地為藝術展示服務。

● 創造舞臺布光自由空間，能適應各種布光要求。

● 燈光系統可以持續運行，并可以適應未來演出發展，在現有燈光系統基礎上預留適當的擴展空間。

● 系統的抗干擾能力和安全性作為重要設計指標。

● 各類新型控制設備以及新型燈具設備被引入系統設計中。

● 建立一個安全性高、抗干擾能力強、傳輸量大、衰減小的信號傳輸系統。

舞臺燈光系統整體架構以光纖、以太網絡為核心，配置數字化、網絡化的控制及調光（可控硅）設備。舞臺燈光的回路數和布局盡可能考慮到最大使用的特殊情況。

系統方案根據在充分考慮系統的可靠性、先進性、合理性及經濟性的前提下，配置一套控制靈活、操作方便、功能齊備的現代化、智能化的燈光網絡系統。

大劇院完整的舞臺燈光系統包含：燈光控制系統、調光系統、網絡傳輸系統、燈具系統以及管線附件等。

3.1 燈光控制系統

舞臺燈光的工程設計須滿足光區控制、光色控制、光量控制這三個方面，三者的有機結合是對演出空間產生具有美學價值的舞臺光的前提條件。

哈爾濱大劇院舞臺燈光控制系統核心為3臺ETC EOS Console 8 192路數字網絡綜合控制臺。3臺控制臺性能完全相同，彼此可以互為備份。

主備控制臺能夠相互之間網絡熱備份，可任意設置一臺為主或副控制臺，并可隨時切換，內置觸摸顯示屏，符合CE標準。配置流動控制臺1臺，性能與主控制臺ETC EOS 8 192路數字網絡綜合控制臺一致。

燈光控制臺專供演出時的常規燈、電腦燈、效果器材、機械轉臂等控制，位于燈控室。具有DMX512、以太網接口和調光柜信息的反饋接口等，能支持ACN格式協議。

配置ETC NET3 IRFRIpad 16G Wifi無線遙控器2臺，符合CE標準。便于技術人員靈活控制現場效果。

另外，配置C2KS山特UPS電源（2 kVA）不停電電源1套。

3.2 調光系統

大劇院使用ETC HSR48AF Sensor3 dimmer rack網絡反饋調光柜11套，符合UL標準。其中3 kW舞臺調光模塊694路，5 kW舞臺繼電器直通模塊362路。3 kW工作燈/場燈調光模塊32路，5 kW工作燈/場燈繼電器直通模塊32路。調光和繼電器直通抽屜可以互換，每個調光或繼電器直通柜都能以太網直接控制，也可以DMX512控制，每個調光模塊可自由設定任意的ID和輸出功率。

符合UL標準的ETC調光柜具有高效扼流圈、優良的通風散熱系統，充分保證設備安全、可靠、穩定性。

Smart Bar 6路分布式調光器37套，共222路，符合UL標準。

大劇院調光系統具有以下特點：

（1）調光精度高，達30 000 steps（16 bit），抗干擾能力強，上升時間大于320 μs，調光柜在電路、通風、散熱等工藝設計精巧，體積小，穩定可靠，在全世界擁有廣泛應用和穩定表現。

（2）使用UL標準的ETC Sensor3 HSR48AF調光柜符合ACN協議標準網絡端口。

（3）調光柜同一柜體可調光直通模塊通用互換，實現設備配置的集約經濟。

（4）分布式調光采用自然散熱設計，沒有風扇沒有噪聲，方便在舞臺現場使用。

（5）桿式調光器可以做燈桿使用直接掛燈，使用更為方便靈活。

3.3 燈光網絡系統

3.3.1 燈光網絡系統概述

哈爾濱大劇院燈光網絡系統采用ETC NET3網絡系統，對各類演出協議的開放性好、兼容性強，系統兼容DMX、RDM、ART-NET、ACN等協議和數據格式，兼容性好，可向下兼容。

網絡系統嚴格遵循TCP/IP網絡協議及USITT DMX512/1990，整體控制采用以太網控制，符合ACN協議。主干網絡采用環形結構，利用光纖把每一個中繼站連接起來，形成一個封閉的環路；支線網絡采用星形結構，利用六類線把信息從中繼站直接送到每一個用戶點。

3.3.2 燈光網絡配置說明

燈光網絡控制信號網絡工作站設計燈光控制室、柵頂、調光硅柜控制室以及上場門四套，工作站光纖輸出以環型鏈接。

網絡工作站設置于燈光控制室作為總控制站，從總控制站輸出若干對光纖分別到所有面、耳光、追光燈、挑臺光、硅柜室網絡工作站，另從數字調光臺輸出A、B兩路DMX信號控制至光纖全數字智能化硅柜作為備份，整個調光控制系統就具有光纖和DMX并行信號傳輸，當光纖傳輸萬一發生故障時，可緊急起動于DMX512傳輸信號，以保證主控制信號的接收萬無一失。

網絡工作站分別設置于調光硅柜室、上場門、柵頂，從就近的工作站輸出若干網絡分別到柵頂、后舞臺柵頂、舞臺地面、所有網絡點位，整套網絡中可在任一工作站連接點，方便用戶在任意空間的使用網絡控制設備來操作舞臺燈光設備；另外，可用無線網絡系統對舞臺燈光設備進行控制。

信號分配柜信號來源主要分為四個區域：控制室、硅箱室、舞臺柵頂以及舞臺區域。

分配柜中均包含：

● 1～2套48口交換機，每臺交換機配置24口自鎖式以太網插座面板。

● 1套網絡信號/DMX512（RDM Ready）信號雙向轉換器2組（2 048）。

● DMX跳線盤。

● 多套DMX放大器，每套放大器1進10出。

● 兩套光纖模塊，一套光纖轉換器。

● 符合IEEE802.3af 協議的轉換器。

● UPS后備電源（2 kVA，0.5小時）。

3.4 燈光供電回路方案配置

大劇院舞臺燈光系統共配置了調光及直放回路共1 056路和222路分布式調光。還配備12個備用電源箱，在特殊演出要求下專門給流動硅箱以及臨時布光供電。

綜合考慮一些綜藝性節目的要求，安全配電容量應為1 200 KVA。其中：

● 調光回路3 kW/回路，共692回路，直通回路5 kW/回路共364回路；

● 分布式調光回路3 kW/回路，共222回路；

● 125 A備用電源：8處，250 A備用電源4處；

● 以太網：139個；

● 投影機光纖及信號接口：6個。

3.5 舞臺燈光位置和燈具布置

哈爾濱大劇院設置面光二道，挑臺光一道；樂池頂光一道；耳光左右各二道；追光三只，布置在追光室內；主舞臺燈光吊桿六道，左右測燈光吊籠各六道；后舞臺燈光吊桿5道。主要燈光設備布置如圖4～6所示。

（1）面光

一道面光燈具的光軸射線到臺口線與舞臺地面的夾角為45°～50°。一道面光主要照明鏡框舞臺內表演前區，設調光回路30回路，直通回路6回路。燈具選用10°成像聚光燈，共30只。

二道面光燈具的光軸射線到升降樂池前沿與伸出臺面的夾角為45°～50°。二道面光主要照明鏡框外樂池升起的伸出舞臺的表演照明，設調光回路30回路，直通回路6回路。燈具選用5°成像聚光燈，共32只。

（2）耳光

第一道耳光主要用于主舞臺的照明。

第二道耳光主要用于樂池升起后，主舞臺擴大部分主舞臺照明。

燈具的選用：在本劇場中，左右兩道耳光各設調光回路12回路，直通回路6回路，燈具選用14°和19°成像聚光燈。左右兩道耳光各18只燈具，總共36只。

（3）觀眾席挑臺燈光

大劇院舞臺燈光系統在一層和二層觀眾席挑臺中央及兩側各設置18路調光回路，12路直放回路。

燈具選用5°和10°成像聚光燈以及機械化智能燈具。

（4）柱光

左右柱光各設調光回路18回路，直通回路6回路，燈具選用進口19°成像燈、15°～30°變焦成像燈以及可變光束PC聚光燈。左右各8只成像燈、6只聚光燈。

（5）側光吊桿

位于舞臺側面的側光，在本劇場中側光吊桿各設調光回路18回路，以及分布式調光12路，直通回路6回路。燈具選用進口19°成像燈、15°～30°變焦成像燈以及可變光束PC聚光燈。每只測光吊桿上布置12只成像燈、12只螺紋燈、4只電腦燈、2只聚光燈。共4只測光吊桿。

（6）舞臺流動燈光

對應天橋側光，在每一個天橋光下微動臺位置設流動光調光回路3回路，直通回路1回路，燈具選用36°成像燈以及多功能螺紋聚光燈。

（7）頂光

主舞臺區五道頂光，后舞臺設五道燈光吊桿。每道燈桿上布置6只成像燈、12只螺紋燈、12只聚光燈、12只冷光源燈、12只LED燈。

燈桿上設置調光回路24回路，分布式調光12路，直通回路12回路。

在燈具的配置上以冷光源聚光燈、柔光聚光燈、LED燈、成像燈為主，另外，還配置了染色燈、搖頭電腦燈，便于布光靈活運用，以及制造舞臺空間靜態與動態燈光效果和人物特殊造型。

（8）天幕光

在燈光渡橋上配置了天排燈10臺，在臺上配置了地排燈12臺。

4 竣工驗收

項目竣工后，哈爾濱大劇院舞臺燈光施工方杭州億達時燈光設備有限公司進行了現場燈光效果測試。

舞臺測光點如圖7所示。所有測點間距2 m，4A點距離臺口內側線2 m。測量時，所有面光、頂光、柱光、側光全部打開，100%亮度。

測試數據如表1、表2所示。

5 總結語

從哈爾濱大劇院的使用效果觀察，大劇院的燈光設計滿足了最初的設計目標，得到了業主和使用方的肯定。本文也意在對此次設計過程進行一次總結，希望各位前輩和同行提出寶貴意見。

（鳴謝：感謝杭州億達時燈光設備有限公司對本文的數據支持。）

（編輯 張冠華）