专业舞台灯光技术发展进程

http://www.audio.hc360.com2018年11月01日10:41 来源:慧聪音响灯光网T|T

  专业舞台灯光设备的发展,从15世纪欧洲宫廷及贵族欣赏节目演出开始;后来有了电力的发明,就促使它有了焕然一新的改变。在这里我们尝试探讨一下它的发展过程。

  Control System控制系统:

  1. Analogue 0 至10伏的模拟世界

  早期的灯光控制使用 0 至10伏的模拟量来代表高度0%至100%,而每一回路以一条讯号线(共用Common线)来处理。而回路越多也就代表线数越多,传送距离愈远讯号压降问题也就愈严重。0至-10V控制方式的出现,以正电压为共地,解决了这问题时,了解决了讯号干扰等问题。

  2. Multiplex多工传送

  随着演艺事业在50至60年代的发展,灯光控制回路的使用数量一直持续增加;从十至数十回路再增加至上百回路甚至数百回路。一直源用的模拟控制线在数量增加的同时,也意味着需要一种更方便简单的连接方式来改善跟前的问题。在往后的日子里,多工传送方式就成为专业灯光系统架构的核心。

  多工传送的方式主要分为两大类----模拟多工及数字多式。而多工方式中的主要参数数据为传送速率、最大可控回路数目及使用接插件类型这三种。以下列出过去30年中曾出现过的多工协议,有些早已淘汰,有些还大量存在并使用的老式机器上,更有些还在继续发展并在改善功能中。

  3. Difference multiplex method不同种类多工传送的分别

  由上一段我们可以知道多工协议需求的由来,以下我们看一下它们的存在特性:

  协议名称 开发公司 模拟/数字 回路数目 传送速率(Band rate)

  Magnus Majour

  SDX R.A.Gray

  C105 TTI

  S20 ADB 480Ch

  PMX Pulsar 数字

  D54 Strand 模拟 384Ch

  AVAB(A240) AVAB 数字 252Ch 153.5K 8bit

  ECMUX Strand 数字 512Ch 187.5K 8bit

  ETC/LMI ETC 数字 144-1000Ch 250K

  K96 Kliegl bros. 数字 512Ch 83.3K 7bit

  Microplex NSI 模拟 64/96Ch

  Microplex Leprecon 模拟 128Ch

  AMX192 USITT 模拟 192Ch Dim Sync pulse 8uS

  CMX Colortran 数字 192/384Ch 156.25K/153.6K

  SMX Strand 数字

  DMX512 USITT 数字 512Ch 250K 8bit

  4. DMX-512协议

  了解灯光的专业人员都会知道这种协议,它是现今使用最广的灯光通讯协议。源自于美国USITT协会把Colortran公司的CMX192中的Band rate从153.6Kbit/s提升至250Kbit/s及192Ch变为512Ch后发表(CMX与DMX结构大致一样)。当初发表时Mark after Break(MaB)为4uS,在随后的使用中发现常有讯号刷新的问题而把MaB延长为8uS并定义为DMX-512(1990)版本。它的广泛使用是由于结构简单、成本低、容易理解等,各大生产厂商先后把DMX-512接口加到产品上。这协议推广成功且大家乐于使用的另一大功臣却是这数十年来电脑灯具的发展迅速及大量使用于大型演出中。用的人多自然促使大家对它的加深理解,越发觉它的使用限制以及对将来整个灯光演出行业发展提升的影响。

  争议较为厉害的几点为不能进行双向传输、传送速率慢、不能加载其他资料内容(DMX只提供回路及亮度的资料)等。看到这里大家都可以比较清楚知道我们明天需要怎样功能的协议来完善灯光控制的架构。不错、在电脑工业中已经使用成熟的以太网络可算是一个方向。以内含处理蕊片的电脑调光台来处理并维持整个以太网络的通讯在今天已非难事。

  5. Lighting Ethernet Network灯光以太网络

  大约在二十世纪90年代初,Strand Lighting公司以他们原有的SMX协议内容(包括双向传送、错误报告等功能)发展出首个以"以太网"架构和TCP/IP平台的灯光网络系统-SHOWNET,并应用在旧金山大剧院地震后重建的工程上。在这十年里灯光以太网络的推广是艰辛的,要求灯光从业人员接受一套最新电脑的介面不太容易。他们认为灯光控制只需要回路及亮度/数值变化便已足够,其他的数据均为附属;并扬言君不见没有这些数据提供的年代演出还不是一样进行。此话不错、但时代是往前走的,大量的数据提供、并行平台、全跟踪备份、多重优先权限控制方式及资源共享等优点在现今制作复杂的节目及大型演出中提供了非常便利的工作平台。在往后的日子其他的产商相继推出他们的网络系统,大多都以"以太网"架构和TCP/IP平台为核心如ETC2NET,COMPUNET,ARTNET等。

  在众多的公司的系统中,不论平台或功能都大同小异,在系统的最终端需要一个网络解码盒把网线中的回路变化值还原成DMX格式并输出。由于目前的灯具也好调光硅也好均只接受数字或模拟式多工协议如DMX-512,所以灯光网络的优点还没真正的发挥出来。且系统中以太网络的通讯协议并未统一,每家厂商使用自家的协议码,致使不同品牌的灯光网络产品不能相互连接使用。说到这里大家又期待着标准统一的网络通讯协议的产生。

  6. Solution for the standard console另类的灯光以太网络

  由以上灯光以太网络的说明,我们可以知道专业灯光系统发展到了今天已经是网络的年代,今后更是ACN标准的天下(详见下文)但如果某些控台机体的设计并没有网络支持功能,那事情将会如何?还有可能以什么方式来达到网络功能?答案依靠ArtNet的转换方式。

  这是怎么的一回事?

  在控台输出DMX-512讯号后经过英国Artistic Licence公司开发的DMX至ArtNet转换器把讯号变成TCP/IP架构的网络讯号。然后经过一般的网络处理手段分布至各地区,最后再以转换器把讯号从ArtNet变回至DMX给予灯具或调光硅使用。

  从这里我们可以察觉到所谓的网络讯号只有灯光回路及亮度资料(从DMX转化而成),最多只能定义为传统DMX系统的变种;更加不能于将来直接提升为CAN规格(必须更换调光台及取消所有DMX-ArtNet-DMX转换器)。如果这是一种过渡方案的考虑下,还是可取的。但如果要考虑到长远的系统升级与支持,这种系统结构的确有商议的余地。

  7. Advance Control Network(ACN)协议

  1996年美国ESTA(Entertainment Services and Technology Association)娱乐服务及技术协会意识到未来共同协议的变化及需要(当时使用最普遍的是DMX-512),以Strand Lighting的SMX及ShowNet为理论基础(市场上最早出现的灯光网络产品)。

  2003年11月于美国举行的LDI展览会位于ESTA的展厅上将会展示出一组以ACN来工作的灯光网络系统。其结构为Strand Lighting的调光台接上ETC的调光硅、Martin的电脑灯及Pathway connectivity的ACN/DMX-512转码器。这样搭配的目的除了是要说明ACN标准已开发成功外(2003年底发表),也让人体验到不同的网络器材可相互连接的日子已到来。

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