山东广播电视台演播室灯光系统数字化改造

杨振勇 顾海峰 赵英俊

【摘要】介绍山东广播电视台400m2演播室数字化灯光系统改造项目的设计理念、总体要求及实施方案。

【关键词】演播室；数字化灯光系统；吊挂系统；总控网络系统

前言

山东广播电视台400 m2演播室原灯光系统已使用二十多年。2017年，山东台对其进行了一次全而改造，改造工程于2018年年初完成。该项目是在保持演播室原有网架结构、设备格栅层、吸声装饰层等主体结构不变的前提下，拆除更新吊挂系统、更新演播室综合布线，更换高效节能灯具和添置LED屏幕等设备。改造后，要求演播室适应日常各类中小型节目录制，实现灯光、舞美、LED屏幕等设备一体化设计安装，满足节目制作的多样化需求，还要实现演播室不同节目所需灯光、舞美场景快速拆装台和便捷控制操作。为了实现设计目标，笔者采用了演播室“空盒子”的设计理念，该理念包括以下几个部分：

（1）空旷的舞台空间。演播室地面到设备栅层之间的空间内净空，除了背景黑幕和电动葫芦吊点，没有任何固定吊杆和舞台设施。给灯光舞美设计师、节目制作部门依据节目内容和需求，提供最大的设计呈现和表演空间。

（2）数字化控制电动葫芦吊点。满足各种型号、各种形状、各种结构组合的灯光桁架吊挂，并能对吊点位置进行精准定位，编程控制，使桁架组合可以动态变化。

（3）即插即用的综合布线系统。满足灯光桁架吊挂的灯光、LED屏幕、舞美道具、投影机、音视频等设备的供电电源和信号快速便捷插接。

（4）一键播放总控系统。灯光、LED屏幕、吊挂系统、舞台美术等各视觉呈现系统在排练走台期间分别编辑编程，演出期问各系统融合到一台控制设备，实现一键播放。

1 演播室灯光系统改造总体要求

（1）演播室吊挂系统采用矩阵布局方式安装电动葫芦，电动葫芦采用数字化、网络化、模块化分组控制。通过对电动葫芦的编程控制，使桁架组合能够进行各种高度和角度的升降、偏转等运动，人机界面实时反馈桁架运动状态。

（2）演播室综合布线科学合理，能满足各类设备的电源和控制信号快捷插接，确保吊挂系统、灯光设备、LED屏幕、舞美道具、音视频设备在动态变化状况下供电电源、控制信号安全、稳定、可靠传输。

（3）演播室数字化总控网络系统可实现对电动葫芦、灯具、LED屏幕、舞美等各节目制作环节数字化集成控制。

（4）演播室配备一套灯光信号无线WIFI系统作为灯光控制信号传输备份。

（5）演播室配备一套模拟仿真系统，在节目制作前期实现灯光、舞美等视觉效果仿真设计，通过可视的界面和图纸，帮助节目制作部门和设计师决策和完善方案，使节目制作视觉呈现前期可视化。

（6）演播室基本光灯具和效果光灯具全部采用LED光源。其中基本光灯具具备高显色性，可变色温，满足节目录制各种色温要求。所选灯具可以减少日常维护，降低生产成本。所有灯具实现机械控制，快捷布光，提高生产效率。

2 演播室灯光系统改造实施方案

2.1演播室吊挂系统

演播室吊挂控制系统采用HyperMatrix智能吊挂控制系统（见图1），该系统包含1台HAIC-X1吊挂控制台，18台HCU-VS4控制单元，1台远程控制手持无线PAD。

系统具有以下主要技术特点：

触摸屏操作，通过以太网实现多链路控制，电动葫芦智能大规模编组，对电动葫芦基于场景（CLTE）与序列（SEQUENCE）进行编程控制，并实时检测与反馈吊点位置和运动状态；

控制电动葫芦承重钩定位误差≤5mm：

可对其他舞台设备（如升降舞台、电动威亚、舞台行车等舞台机械）进行配接与编程控制；

支持远程手持方式控制和进行离线编程；

支持时间码（Timecode）与其他设备同步；

支持可视化的布局视图（Layout）和3D模拟视图；

无限的通道与场景容量，即插即用式扩展模式，方便增添控制设备，易于拆装，也可满足流动演出吊挂系统控制。

电动葫芦采用63台荷载1t级国产电动葫芦，电动葫芦最大升降速度8 m/min，采用矩阵式位置布局（见图2），依据演播室设备栅层原有9道承重钢梁，每道钢梁布置7个。

灯光桁架采用国家标准300 mm×300 mm铝合金灯光桁架（见图3），静电喷黑，单根1 m 40条，单根2 m 40条，直径3 m、5 m圆形铝合金灯光桁架各一套，配40个六而铝合金桁架方头，配套尼龙吊带和吊钩吊环，科学合理地配备桁架长度、桁架转接头、工具配件确保了桁架组安装合成各類结构方便快捷，满足灯光设备、LED屏幕、投影机、舞美道具、摄像、音响等设备的吊挂需求（展示方案见图4）。

2.2演播室数字化总控网络系统

采用YEL FUSION TECH系统，包含YEL H6常规灯控制台1台、YELH6电脑灯控制台1台、YEL HAIC-X1吊挂机械系统控制台1台、Hirenders2媒体服务器1套、MAGNIMAGEV3 LED屏幕切换台1套，YEL H6系统总控台1台，上述控制设备组合在一个数字化网络系统中，节目制作中排练、走台环节各分系统控制设备分别编辑控制，录制前合成到一个总控台中，录制时一键播放，确保节目制作各分系统精准同步控制，避免了各工种配合失误（系统图见图5）。

2.3 演播室综合布线

演播室综合布线采用集成化网络系统，包括设备供电电源网络、灯光控制信号网络、LED屏幕信号网络、吊挂系统控制网络等。包含96路电源直通柜2台、舞美电源柜4台、灯光网络柜2套、LED大屏幕网络柜1套，同步收线器68台，YEL TPN网络解码器75台，YEL HCNOD2终端转接盒80套，光纤接收转换模块2套。其中同步收线器（见图6）采用密封式自适应卷轴收放扁缆，收放弹力根据扁缆长度自动调节，通过长寿命镍合金导电滑环确保电源和信号的动态稳定传输。收缆器占用空间小，结构紧凑，简单可靠。扁缆终端转接盒和电动葫芦吊钩连接（见图7），确保每一个吊点有4路32 A供电电源，1路512通道DMX灯光信号、1路LED屏幕网络信号传输到电动葫芦吊钩处，方便灯光设备、LED屏幕、舞美道具即插即用，满足各类灯光、LED屏幕、舞美、音视频设备供电电源和控制信号的安全可靠传输。

2.4 灯光无线网络

作为灯光网络备份系统，采用YEL WiLiCast系统，包括发射端2套，接收端30套。无线WIFI解码保证了传输低延迟、高可靠性，通过免物理布线方式对临时增添的灯光设备进行控制。

2.5 仿真预编程灯光工作站

灯光工作站安装WYSIWG、MA3D、C4D等专业灯光设计软件，建立演播室三维视图模板，在节目创作阶段，和节目制作部门沟通协作，根据节目内容和需求，在仿真视图内设计灯光桁架结构和舞美布局，设计灯位、LED屏幕和舞美道具，通过演播室数字化总控网络系统对软件内灯光设备进行配接控制和离线预编程，按定稿后图纸进行安装施工。由于仿真设计与现场灯光设备同步，节目制作前期可视化仿真精准满足节目内容需要，提高了节目画面质量，缩短走台编程时间，提高演播室使用效率。

2.6 灯具

演播室改造常规灯具采用FDL-300 LED三动作聚光灯50台，该型灯具采用7基色混色系统，可调色温2 800 K-10 000 K，电动调焦角度15°- 50°，显色指数Ra>95，显红指数R9>90，满足了高清录制所需各种色温环境。

演播室效果光灯具采用GL6、GL4切割电脑灯26台，GLW190染色电脑灯40台。满足演播室日常节目基本灯光要求。

演播室配套P3 LED大屏幕40m2。

结束语

该演播室灯光系统改造后遵循了以下节目制作流程：

灯光、舞美设计师和节目制作部门沟通视觉呈现设计方向——利用工作站做可视化整体视觉设计和效果呈现——反馈修改——离线预编程——定稿后按设计图纸在地面组装灯光桁架——吊装灯光桁架一一吊挂安装灯光设备、LED屏幕、舞美道具——各系统控制台在彩排中即时编辑和修改随时记入系统——数字化网络总控系統演出中整体控制。

改造项目投入使用后，已进行了多次不同类型节目的录制，吊挂系统突破了原有水平吊杆高度、布局方向和承重限制，改变了呆板的横平竖直的灯位布局模式。依据舞台演出区域多层次精准、灵活的布置桁架组合，通过桁架吊挂各类设备。吊挂系统动态编程方便快捷地满足了节目的多场景变化特效需要，取得了较好的画面效果，达到了项目原设计要求。

山东广播电视台400 m2演播室灯光数字化改造项目是演播室灯光、舞美道具、LED大屏幕、吊挂系统、舞台机械等一体化设计、安装、控制的一个尝试，由于投入使用时间较短，系统还需要在以后的实践应用中不断探索和改进。