大型演播室灯光信号控制系统设计实践

温红兵

（合肥广播电视台制作部，安徽 合肥 230001）

目前，国内大型电视演播室建设如火如荼，演播室灯光技术水平也在不断提高。不少电视演播室都使用了大量电脑灯和LED灯具，用于文艺演出中的灯光效果渲染，这对灯光控制信号（DMX 512信号）系统技术也提出了要求。

合肥市广播电视台（以下简称“合肥台”）目前已有600 m2、150 m2等多个在用演播室。这些中小型演播室在实际使用中，时常遇到灯光控制信号系统设计缺陷带来的技术问题。有鉴于此，在该台近期新建1 500 m2演播室（以下简称“本演播室”）工程中，对DMX 512信号系统设计进行了改进。本文即简述在此大型演播室灯光控制系统设计中的创新和尝试。

1 灯光控制信号改进概况

1.1 传统灯光控制信号传输方式的不足

传统的灯光控制信号传输方式为每组512个通道，这已经远远不能满足各种新型灯具的技术需求。例如：一台图案电脑灯需要30个通道，一组DMX 512信号系统只能控制17台电脑图案灯。因此，需要配备更多组的DMX 512信号来满足几十台乃至上百台电脑灯的控制需求。为此，灯光控制室内还需要布置更多的信号线，但是信号线数量越多，传输距离越长，信号连接就越复杂，信号损失也相应增大，系统的安全性能也有下降。另外，在大型演播室里，灯光控制室与信号放大器之间的实际距离一般都比较远，这也影响了信号传输的稳定性。

1.2 改进内容

针对上述不足，本演播室工程在灯光信号控制设计上做了一些改进尝试：采用网络光纤加DMX 512信号的双重传输方式，以解决灯光信号传输需求增加和信号通道不足的问题，同时，也为将来信号通道和电脑灯调光台的升级留下了扩展空间。具体内容如下：

（1）改进了传统DMX 512信号和现代灯具供需的关系；

（2）改进了长距离传输和信号衰减的关系；

（3）改进了传统DMX 512信号和网络连接融合的关系；

（4）改进了传统DMX 512信号调光台和网络调光台兼顾的关系；

（5）通过改变传统走线和安装方式，进一步完善该演播室灯光控制信号（DMX 512信号）系统。

2 设计方案

2.1 用光纤传输方式解决DMX 512信号长距离传输和信号衰减问题

为了确保DMX 512信号传输的稳定性，在灯光系统设计中采用了4个百兆的独立端口，选用了8根光纤来进行循环传输，其中每个独立端口都是由两根光纤来构成信号循环。这样，即使某一路信号出现了传输障碍，至少还有其他三路确保畅通，有备无患。同时，由于光纤传输的信号衰减较小，能有效解决信号层层衰减问题。DMX 512信号系统图如图1所示。

2.2 DMX512信号输出电脑灯控制台解决方案

合肥台目前配备的电脑灯控制台是“珍珠2010”，该控制台输出的信号只有4路DMX 512通道接口，没有网络接口。设计中，选用了Strand Lighting N21解码器，它可以完成网络信号与DMX512信号的互转功能，完全满足灯光设计对所有灯具控制信号的技术需求。Strand Lighting N21解码器传送到网络交换机，网络交换机通过光缆（光纤）传送到设置在舞台上方灯栅层上的另一台网络交换机上，再由网络交换机传送到Strand Lighting N21解码器，将网络信号解码为DMX 512信号，并分别传送给A、B、C、D组的DMX信号放大器。另外，考虑到以后演播室电脑灯控制台升级，将会配备带有网络接口的电脑灯控制台，可以把电脑灯控制台直接和网络交换机连接，将Strand Lighting N21解码器重新设置：将“输入”改为“输出”，这样就可以再增加2 048个通道。

2.3 信号传输突发故障应急预案

电视直（录）播节目不能出现丝毫差错。为应对信号传输的突发故障，在本演播室工程施工时也考虑了相关预案：以传统布线方式，提前预放了4根超5类抗干扰线作为DMX 512信号线的备用线，直接从灯光控制室连接到位于舞台上方灯栅层上的DMX信号放大器柜内。一旦出现技术传输故障，可以将两端分别连接到调光台和信号放大器上，启动应急预案，保障节目的正常录制。

2.4 合理分布信号器材减少故障率

每个DMX 512信号放大器都带有两路输出口。过去，在合肥台600 m2演播室里，现场施工人员为了省事，将两路输出信号接在同一条吊杆的同一组上。这种接法埋下了一个很大的隐患：只要这路DMX 512信号放大器出现故障，就会导致整条吊杆上一组信号全部中断。在本演播室的设计中，要求施工方必须将DMX 512信号放大器上同一输出口的两路输出信号分别接至两条不同的吊杆上，并且要求安装放大器，使每台放大器之间至少要留出用来散热的空间，以减少放大器的物理损坏。另外，每组信号还要相应设置若干备用的DMX 512信号放大器。

2.5 增加DMX512信号网络接口

灯光技术的发展日新月异，配置灯光设备不能仅考虑眼前的使用情况，必须为未来留下扩展空间。因此，在本演播室建设中，考虑到今后新型灯具网络化的发展趋势，除了设计有传统的4组DMX 512信号连接到每根吊杆，还同时特别增加了网络接口，直接和灯栅层上的网络交换机相连接。这些设计上的改进，为今后引进新型舞台灯具并实现网络化升级与接轨带来很多便利。

2.6 设立独立DMX512信号控制编组

在本演播室上、下场口墙壁上的舞美接口箱中，配备了可以独立编组的DMX 512信号源，并传送到灯栅层上独立配备的信号放大器中。它也能够和其他组别的信号源串接，在信号通道不足时使用。可根据实际需要，增加一台电脑灯控制台（600 m2演播室也配备了一台“珍珠2010”电脑灯控制台）来实现舞台地面和背景墙上电脑灯、效果器等的控制。有了这种多方位的技术准备，可以充分满足灯光设计人员的需求，将各种奇思妙想付诸现实。

2.7 在观众区设计增加DMX 512信号解决360°用灯需求

为了丰富电视节目的灯光表现形式，满足不同导演对灯光视觉的具体要求，在本演播室的设计过程中也考虑了观众区节目表演的灯光需求。在观众看台周围的墙壁上设置了一些电源配置箱，除了调光、直通电源接口以外，还将4组DMX 512信号配置到位，同时配备有网络接口，随时可以增加各种效果灯具，来满足导演及演出现场的灯光技术需要。

3 DMX 512信号系统运行效果

本演播室投用以来，已举办了金鸡百花电影节获奖影片提名奖颁奖典礼和多场新影片发布会（参见图2）。2011年11月中下旬，合肥台生活频道与上海东方卫视中国达人秀节目联手举办的达人秀安徽地区总决赛等多场活动也在此演播室中举行。经过这些大型活动的检验，技术改进后的DMX 512信号系统和整个灯光控制系统整体运行情况平稳，各项技术指标稳定，技术使用方面更加人性化、便利化，演播室灯光效果令人满意，达到了设计目标。