五十年演艺科技生涯回望（一）——俞健访谈录

本刊记者/熊 英 特约记者/袁 俐

记者：俞老，请问您作为20个世纪60年代清华大学的高材生，是怎么与演艺科技结缘的？

俞健：我“文革”中大学毕业，1968年12月底被分配到金华县电机厂当车工和到沄头插队。

1970年，浙江省为发展电子技术成立了可控硅研究应用小组，小组设在浙江省科技局，后来称新技术组，由大学教师、研究所技术员和工厂工人三结合组成。金华县电机厂有一个名额，我被派去参加。

在新技术组我参加了可控硅励磁、可控硅温度控制、杭钢旧轧机改造准备等项目，技术上进步较快，不仅培养了独立承担可控硅研究应用项目的能力，还接触了一些计算机控制技术。

1971年，浙江省文化系统“五七”工厂开始筹建。此时我国舞台用灯量也已不少，但灯光控制还停留在20世纪30年代水平，仍在用节光器或自耦变压器，技术落后，操作费力。一个人两只手只能操纵两台，灯光变化复杂时还要脚来帮忙，可谓“拳打脚踢”。“五七”工厂通过调研了解到，国内可控硅调光器的研制已经起步，但“相间干扰”、性能指标差等问题没完全解决，离实际使用还有相当差距，就把研制能推广使用的可控硅调光器定为工作目标，并向新技术组寻求技术支援。

应浙江省文化局要求，1971年4月，我被新技术组派到“五七”工厂，进行可控硅舞台调光研究，从此进入了演艺科技行业。

记者：您在“五七”工厂是如何开始可控硅调光器的研发的？

俞健：我先进行了调查，了解到当时的调光器有的存在相间干扰，有时会该亮的不亮，不该亮的却亮了；有的移相范围窄，调光线性、多路同步指标差，还不能实现电气总控。已有的线路都存在根本性的缺陷。

针对要解决的难题,我研究总结了可控硅舞台调光器理想触发线路的要求：（1）0～180°的移相范围；（2）调光过程均匀；（3）多路一致性好；（4）能抗相间干扰；（5）控制电流小；（6）触发脉冲前沿陡且有一定宽度，既能适合双向可控硅，又能适合单向可控硅；（7）线路简单。

接着我从新技术组借了一台示波器在“五七”工厂驻地群众艺术馆进行试验。那里的电网条件极差，可控硅调光时会引起电网严重畸变，产生严重干扰，这正好是一个可以暴露问题使干扰彻底解决的理想试验场地。经过一个多月的日夜攻关，研制出了采用磁饱和变压器和4个工作在开关状态的晶体管的触发电路，其交直流叠加移相原理与后来世界上通用的运放触发线路类同，这是一种既可彻底解决相间干扰，又能全面达到理想要求的可控硅调光新电路。

接着借用嘉兴电控厂设备，“五七”工厂生产了第一台调光器TGS-2301（2×30 kW），并在嘉兴人民剧院进行了试用。这是中国第一台双向可控硅调光器，也是中国全新的电路简单、性能优良并彻底解决相间干扰的可控硅调光器。这一开创性成果曾作为“五七”工厂对党五十周年生日的献礼，并被浙江省科技局编入《新技术成果汇编》。

记者：您在短时间内成功研制出了新型可控硅调光器，剧团和社会的反响怎么样？

俞健：“五七”工厂研制成功的可控硅调光器受到了浙江省剧团的热烈欢迎。为了提高可控硅调光器的可靠性，我又研制了快速截流保护装置，遇到输出短路，不但能保护可控硅，连快速保险丝也不会熔断。11月“五七”工厂开始成批生产KTG-22（2×16 kW）和KTG-24（4×8 kW）可控硅调光器。为赶制给浙江京剧团的设备，工厂上下奋战了一个多月。

1972年春节前，浙江京剧团到舟山慰问解放军，演出《智取威虎山》，首次全部使用KTG-2可控硅调光器，深受剧团的欢迎。我和章兆民随团演出近一个月，听取使用意见，实地调研，增加了对演出的感性认识，为后来研制舞台设备预作了准备。

随后，浙江越剧团、浙江歌舞团、浙江话剧团、湖南衡阳祁剧团等成为“五七”工厂可控硅调光器的首批客户，剧团调光设备开始升级换代。

1972年5月，全国双向可控硅座谈会在杭州举行，我在会上作了题为《可控硅舞台调光器》（编入《交流技术动态第15期》）的发言。后来任政治局委员、国务院副总理的曾培炎，是这次会议的组织者，会议期间他和代表们参观了“五七”工厂及我们研制的调光器。

记者：短短两年，“五七”工厂就成批生产了剧团欢迎的流动式可控硅调光器，接下来又研究开发了什么新产品呢？

俞健：1973年，“五七”工厂承担为浙江胜利剧院研制一套大功率少回路可控硅调光设备，这是中国第一套剧场大功率可控硅调光设备。我承担了主持、设计和调试工作。

这套设备分演区和天幕两部分，演区15路调光器，天幕8路调光器。每部分都由可控硅调光立柜、总控台及可通过弱电按键选通的强电配电板组成。

1974年，这套设备研制完成，得到来“五七”工厂看望老朋友的灯光泰斗——上海戏剧学院孙天矩教授的高度评价，他称赞该套设备实现了他多年来改革调光设备的梦想。

记者：从为剧团演出提供设备到服务剧场建设，这是一个很大的跨越。您们又是如何抓住建造杭州剧院这个机遇的？

俞健：首先我通过浙江省建筑设计院林翰争取到了为杭州剧院研制大型小功率多回路可控硅调光设备的任务。为杭州剧院用上更先进的设备，我提出了“舞台灯光控制计算机及剧场抗干扰”课题，在浙江省文化局和浙江省科技局领导的支持下该课题列为浙江省重点科研项目，科研经费10万元。

我承担了主持杭州剧院大型调光设备的研制和电气设计。

通过调研各种艺术形式对灯光的要求，结合考虑电子技术的现状和发展趋势，我设计了单控与亮度预选组控相结合的总控台，单控可灵活地控制任一路灯光。九组组控实行二段亮度预选，两排九个组控电位器交替设定九组灯光的起始亮度和最终亮度，组总控可同时控制九组灯光按各自设定、完全不同的起始亮度和最终亮度、自然平滑、均匀无凹陷地来回变光。总控台上还设有总切光和组控切光。这个总控台通过很简单的操作，能实现非常复杂的变化，深受用户欢迎，被誉为“中国式的总控台”，也得到日、美、西德同行交口称赞，西德专家说该方案可在西德申请专利。

配套的30回路调光立柜，可以组成30为倍数的调光系统，立柜中还新研配了综合故障显示和电压负反馈，无论可控硅、熔断器、触发器有问题或没有外接负载均由一个指示灯显示。

1975年，浙江省建筑设计院林翰来帮忙进行调光立柜和总控台的机械结构设计，当时正值盛夏，图纸是在38℃～40℃的群众艺术馆舞台一角完成的。其艰苦程度，现在已很难想象。

后来由于杭州剧院基建工期拖后，1976年7月，第一套大型小功率多回路调光设备首先在浙江省人民大会堂启用。杭州剧院的首场演出是菲律宾艺术团，演出中菲律宾灯光设计师常即兴变换灯光色彩，设备方便准确地实现了他每一个要求，演出后他给予设备极高评价。

1979年，功能更齐全的180回路调光设备在首都剧场安装使用，北京人艺十分满意。此后，我们生产的2 000多套调光设备逐渐应用于全国各省市和香港。

记者：在研究调光电路的同时，您还系统研究了调光对音响系统、电视转播等设备干扰问题，请具体谈谈您在解决无线电干扰方面的科研情况？

俞健：可控硅调光时，会干扰演出中同时使用的音响、电视转播等电子设备，不解决这个问题，可控硅调光就无法实际使用，因此，我在研究调光电路的同时，就开始了对干扰问题的系统研究。

为了对干扰进行定量分析，我找出了干扰与变压器漏感、负载电阻、电网内阻的关系及干扰与可控硅导通角、可控硅导通时间、可控硅导通后负载功率的增加值、电网电压有效值之间的关系；搞清了干扰有电网、空间电磁波两条传播途径；以及抑制干扰应从减少干扰产生、阻断干扰传播、在干扰的环境下提高抗干扰性能三个方面采取措施。

音响设备对干扰很敏感。我对抑制干扰措施逐一进行测试验证后总结出了一套抑制对音响设备干扰的有效方法。其要点是：（1）电源隔离；（2）灯线和0线绞合（绞距约0.5 m），穿铁管屏蔽；（3）话筒线用专门设计的四芯绞线；（4）避免话筒线与灯线产生耦合。

解决对电视转播设备干扰的主要措施是隔离电源。

在改建胜利剧院和新建杭州剧院时，都按我的方案进行了设计。

1973年胜利剧院经上海电气科学研究所，上海轻工业设计院测试；1980年杭州剧院经中央广播事业局设计组、援外办公室，中央电视台测试，在可控硅调光器重负载来回调光和圧光时舞台上各处空间干扰场强峰值，都低于剧场音响设备的噪声电平，在观众席任何位置，包括用耳朵贴在喇叭上也听不出任何干扰声，确认胜利剧院和杭州剧院取得了理想的效果。

后来，这些有效的抗干扰措施在山西电视台演播室也取得了满意的结果，逐渐在全国推广应用。

记者：据说，70年代中期，为了帮助北京电影制片厂解决拍摄彩色电影时，因电压波动引起光源色温变化，而影响彩色影片质量的技术难题，您研制了中国第一台可控硅稳压调光器。请介绍一下这项填补空白的研制工作。

俞健：1975年北京电影制片厂洪玉桥等来“五七”工厂要求为北影电影摄影棚研制大型稳压设备。电网电压不稳是严重影响中国彩色影片质量的一个老大难问题。曾是苏联援建的156个项目之一。国家计委组织清华大学等单位研制的直流稳压系统也未达到使用要求。国内较早开始可控硅调光研究的轻工部上海轻工业设计院的权威曾断言，可控硅调光不可能实现稳压。

我觉得稳压应该可以实现，答应做试验，要洪玉桥一个月后来看结果。因拍摄电影也会要调光，我就研制稳压调光设备。我参考了旧书店淘到的中国科学院自动化研究所、清华大学自动化系译的苏联专著《电子模拟装置及其在研究自动调节系统中的应用》，电路试验进行得很顺利,为了保证稳压精度，涉及运算的均采用精密电阻。不到一个星期，外电网波动80 V、输出电压波动小于0.5 V的稳压调光器线路就试验成功了，指标高于北京电影制片厂输出电压波动小于2 V的要求。

1976年5月，我带了KTW稳压调光器样机，到北京电影制片厂汇报，得到了国家计委刘柏罗少将、文化部电影局局长司徒慧敏和北影厂负责人汪洋的极高评价。北京电影制片厂决定向“五七”工厂订制一套270路稳压调光设备，合同价36万。

时任“五七”工厂厂领导张长忠觉得责任重大，带我向浙江省文化局领导范汝功汇报。范汝功问我有没有把握，我说有，已经试制了样机，北京电影制片厂对样机十分满意。范汝功当即拍板，那就搞，搞成了，是你们的成绩。又说：“科学试验没有绝对的事，即使万一搞不成，也不要你们负责，由我负责。”

1979年，为北京电影制片厂研制的270路总电流27 000 A可控硅交流稳压调光设备投入使用。这套设备是一随动自调系统，关键部位采用一个运放，测量可控硅调光输出的电压有效值和组成无静差系统，做到调到哪一点，稳压在哪一点，反应速度快，稳压精度高。因电影棚灯泡最大功率有2万瓦（110 V，182 A），摄影棚又大，从可控硅输出到灯泡要经过较长导线，导线上的压降可近20 V，专门研制了电压损耗自动补偿电路，不同容量灯泡在导线上引起的压降（20 V内）能自动补偿，以稳定灯泡两端电压。因电影摄影棚常只需要把灯开亮，研制了可限制灯泡起动冷冲电流的缓冲与自动截流电路。

该项目的研制成功也为交流稳压开创了一条新路，获1978年度浙江省科技成果二等奖。

记者：当今舞台灯光控制系统早已实现计算机管理，而这在20世纪七八十年代的中国演艺界却是一件新事。俞老，您是国内将计算机技术引入舞台灯控设备的科研带头人，您们走出了一条敢想、敢说、敢干、敢闯的创新路，研制出了中国第一台舞台灯光控制计算机。请您为我们还原这一段宝贵的演艺科技进程。

俞健：是啊，这是一段难忘的经历。1973年研制舞台灯光控制计算机列为浙江省重点科研项目，我为课题负责人。1974年浙江省机械科学研究所汪南杰、姜礼正找我，参加了进来，并很快成为研究主力。2015年，我与汪南杰谈起此事，汪南杰说，他在北京大学数学系学的是数理逻辑，电子线路是从这个项目开始接触的，是从使用万用表开始学的。回想起来当时胆子真大，记得省科技局计划处长到现场检查项目，见条件如此简陋，很怀疑这个项目能成功。但我们都信心十足地对他说一定能成功。

当时舞台灯光控制计算机在国际上也起步不久，国内没有任何资料。为了搞清舞台灯光控制计算机的研制目标，课题组进行了二次重要的调研。第一次是在上海座谈，上海戏剧学院孙天矩、金长烈、王兴鲁、应日隆和上海芭蕾舞团的灯光师张小舟等舞台灯光专家应邀参加。第二次调研是1974年10月，汪南杰、姜礼正、林翰等和我们一起去了上海、大连、沈阳、天津、北京、武汉等地，在北京与中央戏剧学院黄风、北京人艺韩晓风、以及陈治等舞台灯光专家进行座谈。各地灯光专家提出了对舞台灯光控制的各种要求。此后黄风教授、韩晓风为我们提供了《杨开慧》与《日出》、《武则天》的灯光表。

通过调查研究、分析提炼，舞台灯光控制的要求逐渐清晰了。编排、记忆灯光场景；控制演出状态；实时修改（明改）；提前修改（暗改）等都是舞台灯光控制计算机必须具备的功能。

我去清华大学了解了中国小型电子计算机的状况，当时小型计算机体积都不小，没有我们能用的。课题组只能自己设计、研制舞台灯光控制计算机。

1975年，舞台灯光控制计算机初步设计出来了，为提高可靠性，内部采用双机并联，能对120路可控硅调光器发出控制信号，实现各种舞台灯光的功能，由固化在机内的专用程序控制，最大限度地简化了操作，方便灯光控制人员在演出中进行艺术创作。主要功能有：（1）能按场段次序记忆整个戏中每个灯光场面中每个灯的稳定亮度值，停机停电不会破坏内存内容；（2）能同时对120路可控硅调光器发出控制信号，能在一个变光控制直线电位器的控制下，依次平滑地逐段复现记忆中的各个灯光状态；（3）灯光数据可由手动控制状态经模数转换、由光电机读纸带、由码盘用直观语言写入三种方式输入；（4）通过键盘操作改变原定的灯光场段变化顺序、实时调整或预先修改任一灯路的亮度；（5）模拟指示灯盘、数码管可实时显示灯光状态，也能预先显示将要出来的灯光状态。

1977年10月舞台灯光控制计算机初步研制成型，外表看人机界面简洁友好，但受当时国内电子元件水平的限止，机箱内既有焊了1800块集成电路的十多块大型印刷电路板，又有特制的22组磁蕊组成的贮存了上千条22位微指令的ROM和A1、A2、B三组磁蕊RAM,各种导线千头万绪。元件老化筛选的工作量非常大。我与汪南杰、姜礼正、刘沄又连续进行了一年半的调试完善工作，期间全部节假日，每天晚饭后都无条件地加班。

1979年3月安装在杭州剧院的我国第一台舞台灯光控制计算机在浙江越剧团演出的越剧《大风歌》中开始试用，此后6月1-4日浙江歌舞团演出歌剧《货郎与小姐》使用了4场,10月12-18日浙江话剧团演出话剧《一双绣花鞋》使用了7场,12月5-10日上海越剧团演出越剧《西廂记》使用了6场。期间文化部副部长司徒慧敏专程来“五七”工厂考察,并在杭州剧院观看了采用计算机控制舞台灯光的整场戏剧表演。

使用过的同志一致反映，该机是一台（当时）比较理想的设备。它的主要优点是：（1）操作简单，无论120路灯光作怎样复杂的变化，灯光控制人员只需操作一只变光时间控制电位器；（2）能实现过去手动控制难以实现的各种复杂灯光变化；（3）可结合“排景对光”进行编入灯光状态数据，方法直观简单，并能准确地复现整个戏的灯光状态；（4）具有灵活应对演出中可能遇到的特殊情况；（5）通过模拟指示灯及文字、数字显示，既能了解目前舞台上的灯光状态，也能了解将要出来的灯光状态。

经9个月4个剧团20多场正式演出使用后，文化部和浙江省科委联合对中国第一台舞台灯光控制计算机进行了鉴定。鉴定意见给予了很高的评价，认为这是在全国文化（含电影、出版）领域首次应用电子计算机，标志着中国舞台科技迈向新阶段。

该项目获1978—1980年度文化部科技成果二等奖，1980年度浙江省科技成果二等奖。

记者：受到国内欢迎的“五七”工厂的舞台调光设备，在国外舞台上能被接受使用吗？评价如何？

俞健：1977年，中国浙江歌舞团携带KTG-22可控硅调光器出访非洲六国，这是出国使用的第一套国产调光设备，途中遭遇野蛮装卸，机器外壳都凹了进去，调光器使用性能依然良好，得到了国外同行、专家的赞赏。

杭州剧院整套调光设备前面右边是中国第一台舞台灯光控制计算机

1978年8月，中国艺术团带12台KTG-61调光器出访美国华盛顿、纽约、旧金山、洛杉矶等地及香港地区。该团灯光师刘锐说，开始台上同时使用着两国的调光器，很快美国同行把美国调光器全部撤下了，他们认为“五七”工厂的设备更好。

1978年9月，中央歌舞团带“五七”工厂18路调光设备一套，出访墨西哥、秘鲁、哥伦比亚、智利、阿根廷等拉美国家。随后，内蒙艺术团、东方歌舞团、福建龙潭木偶剧团、广东粤剧院一团、广东潮剧院等都带“五七”工厂调光设备到亚、非、拉、澳等很多国家演出。

1978年8月，国家建委设计院胥正祥为设计巴基斯坦工程准备采用可控硅调光设备，来“五七”工厂进行调研，通过这次调研，国家建委、外经部等认为过去由于干扰没有解决，禁止出口的可控硅调光设备，出口时机已经成熟。

1979年初，“五七”工厂受文化部和甘肃省文化局的委托，承担了多哥人民联盟之家舞台可控硅调光设备的研制任务，这是“五七”工厂承接的第一套援外设备。1980年7月，完成了240回路成套固定调光设备，并经文化部、国家建委、外经部等相关机构验收，被确定为调光设备援外定点单位。

此后，五七工厂的调光设备开始走向海外。

记者：您作为一名科研人员，在“五七”工厂不平凡的工作经历，带给我们一些思考。在不那么理想的工作环境条件下，您们怎么能取得骄人的丰硕科技成果？

俞健：我想有很多因素。首先是连续出现了难得的机遇；同时我又遇到了全力支持我抓住机遇的新技术组组长胡泽萱、“五七”工厂领导张长忠和浙江省科技局与浙江省文化局的领导。“五七”工厂条件虽然不好，但是一个有志气、提倡艰苦奋斗的集体，加上汪南杰、林翰等全心全意的共同努力，我们抓住了机遇。

当然重重困难，起步时正值“文革”，无论周围多么乱，无论条件如何差，我们认定目标，探索、研究、创新，一步一个脚印，终于取得了一些科研成果。

作为科研人员应具有的胆识也是因素之一，敢闯一些从未学过，甚至国内没有人碰过的领域。我要感谢，清华大学李欧教授曾三年六个学期每星期晚上指导我自学研究生课程，余兴坤教授要我啃德文原版专业教材，他们培养了我逻辑思维和自学能力。我也受益于1958年新建造船厂工读当转炉炉前工、组建炼钢车间化验室、做八级钳工的徒弟和沄头建小水电站的经历，这些锻炼了我动手解决问题的能力。