山東廣播電視臺演播室燈光系統數字化改造

楊振勇 顧海峰 趙英俊

【摘要】介紹山東廣播電視臺400m2演播室數字化燈光系統改造項目的設計理念、總體要求及實施方案。

【關鍵詞】演播室；數字化燈光系統；吊掛系統；總控網絡系統

前言

山東廣播電視臺400 m2演播室原燈光系統已使用二十多年。2017年，山東臺對其進行了一次全而改造，改造工程于2018年年初完成。該項目是在保持演播室原有網架結構、設備格柵層、吸聲裝飾層等主體結構不變的前提下，拆除更新吊掛系統、更新演播室綜合布線，更換高效節能燈具和添置LED屏幕等設備。改造后，要求演播室適應日常各類中小型節目錄制，實現燈光、舞美、LED屏幕等設備一體化設計安裝，滿足節目制作的多樣化需求，還要實現演播室不同節目所需燈光、舞美場景快速拆裝臺和便捷控制操作。為了實現設計目標，筆者采用了演播室“空盒子”的設計理念，該理念包括以下幾個部分：

（1）空曠的舞臺空間。演播室地面到設備柵層之間的空間內凈空，除了背景黑幕和電動葫蘆吊點，沒有任何固定吊桿和舞臺設施。給燈光舞美設計師、節目制作部門依據節目內容和需求，提供最大的設計呈現和表演空間。

（2）數字化控制電動葫蘆吊點。滿足各種型號、各種形狀、各種結構組合的燈光桁架吊掛，并能對吊點位置進行精準定位，編程控制，使桁架組合可以動態變化。

（3）即插即用的綜合布線系統。滿足燈光桁架吊掛的燈光、LED屏幕、舞美道具、投影機、音視頻等設備的供電電源和信號快速便捷插接。

（4）一鍵播放總控系統。燈光、LED屏幕、吊掛系統、舞臺美術等各視覺呈現系統在排練走臺期間分別編輯編程，演出期問各系統融合到一臺控制設備，實現一鍵播放。

1 演播室燈光系統改造總體要求

（1）演播室吊掛系統采用矩陣布局方式安裝電動葫蘆，電動葫蘆采用數字化、網絡化、模塊化分組控制。通過對電動葫蘆的編程控制，使桁架組合能夠進行各種高度和角度的升降、偏轉等運動，人機界面實時反饋桁架運動狀態。

（2）演播室綜合布線科學合理，能滿足各類設備的電源和控制信號快捷插接，確保吊掛系統、燈光設備、LED屏幕、舞美道具、音視頻設備在動態變化狀況下供電電源、控制信號安全、穩定、可靠傳輸。

（3）演播室數字化總控網絡系統可實現對電動葫蘆、燈具、LED屏幕、舞美等各節目制作環節數字化集成控制。

（4）演播室配備一套燈光信號無線WIFI系統作為燈光控制信號傳輸備份。

（5）演播室配備一套模擬仿真系統，在節目制作前期實現燈光、舞美等視覺效果仿真設計，通過可視的界面和圖紙，幫助節目制作部門和設計師決策和完善方案，使節目制作視覺呈現前期可視化。

（6）演播室基本光燈具和效果光燈具全部采用LED光源。其中基本光燈具具備高顯色性，可變色溫，滿足節目錄制各種色溫要求。所選燈具可以減少日常維護，降低生產成本。所有燈具實現機械控制，快捷布光，提高生產效率。

2 演播室燈光系統改造實施方案

2.1演播室吊掛系統

演播室吊掛控制系統采用HyperMatrix智能吊掛控制系統（見圖1），該系統包含1臺HAIC-X1吊掛控制臺，18臺HCU-VS4控制單元，1臺遠程控制手持無線PAD。

系統具有以下主要技術特點：

觸摸屏操作，通過以太網實現多鏈路控制，電動葫蘆智能大規模編組，對電動葫蘆基于場景（CLTE）與序列（SEQUENCE）進行編程控制，并實時檢測與反饋吊點位置和運動狀態；

控制電動葫蘆承重鉤定位誤差≤5mm：

可對其他舞臺設備（如升降舞臺、電動威亞、舞臺行車等舞臺機械）進行配接與編程控制；

支持遠程手持方式控制和進行離線編程；

支持時間碼（Timecode）與其他設備同步；

支持可視化的布局視圖（Layout）和3D模擬視圖；

無限的通道與場景容量，即插即用式擴展模式，方便增添控制設備，易于拆裝，也可滿足流動演出吊掛系統控制。

電動葫蘆采用63臺荷載1t級國產電動葫蘆，電動葫蘆最大升降速度8 m/min，采用矩陣式位置布局（見圖2），依據演播室設備柵層原有9道承重鋼梁，每道鋼梁布置7個。

燈光桁架采用國家標準300 mm×300 mm鋁合金燈光桁架（見圖3），靜電噴黑，單根1 m 40條，單根2 m 40條，直徑3 m、5 m圓形鋁合金燈光桁架各一套，配40個六而鋁合金桁架方頭，配套尼龍吊帶和吊鉤吊環，科學合理地配備桁架長度、桁架轉接頭、工具配件確保了桁架組安裝合成各類結構方便快捷，滿足燈光設備、LED屏幕、投影機、舞美道具、攝像、音響等設備的吊掛需求（展示方案見圖4）。

2.2演播室數字化總控網絡系統

采用YEL FUSION TECH系統，包含YEL H6常規燈控制臺1臺、YELH6電腦燈控制臺1臺、YEL HAIC-X1吊掛機械系統控制臺1臺、Hirenders2媒體服務器1套、MAGNIMAGEV3 LED屏幕切換臺1套，YEL H6系統總控臺1臺，上述控制設備組合在一個數字化網絡系統中，節目制作中排練、走臺環節各分系統控制設備分別編輯控制，錄制前合成到一個總控臺中，錄制時一鍵播放，確保節目制作各分系統精準同步控制，避免了各工種配合失誤（系統圖見圖5）。

2.3 演播室綜合布線

演播室綜合布線采用集成化網絡系統，包括設備供電電源網絡、燈光控制信號網絡、LED屏幕信號網絡、吊掛系統控制網絡等。包含96路電源直通柜2臺、舞美電源柜4臺、燈光網絡柜2套、LED大屏幕網絡柜1套，同步收線器68臺，YEL TPN網絡解碼器75臺，YEL HCNOD2終端轉接盒80套，光纖接收轉換模塊2套。其中同步收線器（見圖6）采用密封式自適應卷軸收放扁纜，收放彈力根據扁纜長度自動調節，通過長壽命鎳合金導電滑環確保電源和信號的動態穩定傳輸。收纜器占用空間小，結構緊湊，簡單可靠。扁纜終端轉接盒和電動葫蘆吊鉤連接（見圖7），確保每一個吊點有4路32 A供電電源，1路512通道DMX燈光信號、1路LED屏幕網絡信號傳輸到電動葫蘆吊鉤處，方便燈光設備、LED屏幕、舞美道具即插即用，滿足各類燈光、LED屏幕、舞美、音視頻設備供電電源和控制信號的安全可靠傳輸。

2.4 燈光無線網絡

作為燈光網絡備份系統，采用YEL WiLiCast系統，包括發射端2套，接收端30套。無線WIFI解碼保證了傳輸低延遲、高可靠性，通過免物理布線方式對臨時增添的燈光設備進行控制。

2.5 仿真預編程燈光工作站

燈光工作站安裝WYSIWG、MA3D、C4D等專業燈光設計軟件，建立演播室三維視圖模板，在節目創作階段，和節目制作部門溝通協作，根據節目內容和需求，在仿真視圖內設計燈光桁架結構和舞美布局，設計燈位、LED屏幕和舞美道具，通過演播室數字化總控網絡系統對軟件內燈光設備進行配接控制和離線預編程，按定稿后圖紙進行安裝施工。由于仿真設計與現場燈光設備同步，節目制作前期可視化仿真精準滿足節目內容需要，提高了節目畫面質量，縮短走臺編程時間，提高演播室使用效率。

2.6 燈具

演播室改造常規燈具采用FDL-300 LED三動作聚光燈50臺，該型燈具采用7基色混色系統，可調色溫2 800 K-10 000 K，電動調焦角度15°- 50°，顯色指數Ra>95，顯紅指數R9>90，滿足了高清錄制所需各種色溫環境。

演播室效果光燈具采用GL6、GL4切割電腦燈26臺，GLW190染色電腦燈40臺。滿足演播室日常節目基本燈光要求。

演播室配套P3 LED大屏幕40m2。

結束語

該演播室燈光系統改造后遵循了以下節目制作流程：

燈光、舞美設計師和節目制作部門溝通視覺呈現設計方向——利用工作站做可視化整體視覺設計和效果呈現——反饋修改——離線預編程——定稿后按設計圖紙在地面組裝燈光桁架——吊裝燈光桁架一一吊掛安裝燈光設備、LED屏幕、舞美道具——各系統控制臺在彩排中即時編輯和修改隨時記入系統——數字化網絡總控系統演出中整體控制。

改造項目投入使用后，已進行了多次不同類型節目的錄制，吊掛系統突破了原有水平吊桿高度、布局方向和承重限制，改變了呆板的橫平豎直的燈位布局模式。依據舞臺演出區域多層次精準、靈活的布置桁架組合，通過桁架吊掛各類設備。吊掛系統動態編程方便快捷地滿足了節目的多場景變化特效需要，取得了較好的畫面效果，達到了項目原設計要求。

山東廣播電視臺400 m2演播室燈光數字化改造項目是演播室燈光、舞美道具、LED大屏幕、吊掛系統、舞臺機械等一體化設計、安裝、控制的一個嘗試，由于投入使用時間較短，系統還需要在以后的實踐應用中不斷探索和改進。