舞台机械控制系统新趋势

郑冰冰

浙江安达系统工程有限公司 浙江杭州 310030

摘要:梳理舞台机械技术涵盖的内容、功用,实现升降推拉转等运动形式所采用的技术,以及舞台机械中采用的控制技术,展望舞台机械技术的发展趋势。

关键词:舞台机械技术;剧场设备;运动形式;控制;安全;

引言

技术是解决问题的方法及原理，舞台机械技术主要是利用机械及控制技术解决舞台设备运动及演出场景转换问题。早期舞台机械技术主要以手动和助力机构为主，是简易的机械设备，用于剧场舞台的辅助动作或表演效果。剧场功能和演出形式不断演化、需求复杂多样，对舞台机械的要求也逐步提高，舞台机械技术也随着机械技术的发展不断进步。音响效果是舞台表演的基础，能够极大地丰富舞台呈现内涵，促进观众能够最直观地体验舞台表演的魅力。由此可见，音响效果在舞台表演中占有至关重要的作用，在一定程度上能够挽救舞台表演中的失误，例如，被无数网友调侃的“百万调音师”，能够有效地掌握演唱舞台中歌手所表现出来的音色，进而达到最佳的舞台效果，掩盖由于歌手失误所带来的舞台演出事故。

一、舞台机械技术概念及功用

1.1 舞台机械技术的定义与范围

舞台机械技术是在满足舞台功能需求的前提下，充分考虑了建筑、结构、设备、艺术创意等多种影响因素，系统分析了舞台机械设备系统集成、协同、安全等多方面耦合关系，以机械与控制技术为核心的舞台机械工程的总体技术，是机械设计、钢结构、自动控制等多专业一体化集成技术。其相关性如图1所示，要求实现舞台机械精确动作的多种组合、运动速度与位置的快速响应、人机结合可靠的安全措施以及运营操控的实用便捷。

1.2 技术思路与目标

舞台机械技术的应用需遵循舞台机械的使用规律，积极借鉴国内外先进和成熟的技术理念，同时根据舞台机械不同应用场合的特点及艺术创意，寻求其内部共性与规律，识别出关键技术与难点，开展技术攻关，以具体项目和技术设备研发为突破点，以特种机械设备工程技术成果为依托，以安全、可靠、创新、适用为根本，针对性、系统性地建立舞台机械的系统方案，通过工程实施转化技术方案，最终实现设备间的协同，以及与精彩表演的完美结合。

1.3 舞台机械技术的功用

舞台机械技术涉及传统标准剧场演出以及各类流动演出、旅游演出等领域。标准剧场的舞台机械设备主要实现室内不同尺度、不同载荷、不同速度和不同位置设备的升降、平移、旋转、倾斜等功能及其组合功能。流动演出、旅游演出等要实现不规则形状舞台的升降、平移、旋转和倾斜，同时要求相对恶劣的环境运行条件，如室外、高空、水下等，往往具有超大的重量、尺寸和苛刻的使用限制条件，需要各种先进技术手段实现。

二、升降推拉转的实现及采用的技术

2.1 失速安全保护、同步控制卷扬机系统

(1）上空设备的失速安全保护

设置独立的失速保护检测电路，防止设备失控而引发的自由下落。采用多种安全保护，如硬件上下限位、硬件上下极限位及软件上下限位。硬件上下限位独立于软件系统，保证系统在安全范围内运行；同时，软限位可以与硬件上下限位互校，保证及时发现偏差。硬件上下极限位保证了上下限位失效时的安全保护；同时，应根据不同要求，进行乱绳、超重（静态）、超速、超载（动态）的检测与保护；采用电路安全设计，从电路原理上确保系统安全。

(2）同步控制

上空设备除了保证单独运行的精度，还应满足在载荷容许的情况下任意组合使用，并做到多套设备精确同步运行。通过保证加工安装精度、设置增量及绝对值编码器，运行定位精度可达到±2 mm，同步精度可达到±3 mm。采用分散控制定位技术，由变频器或轴控制器进行直接定位控制，可编程序控制器或计算机进行集中管理，有效解决电机的精确定位。同时，采用软件同步调节算法，实现多设备间的同步协调运行。

2.2 空间立体舞台的旋转升降

旅游类剧场通常希望打破常规剧场的框架，实现大进深、宽视角、新颖独特的多层次立体观演舞台。该类舞台需要克服大规模大载荷舞台设备带来的结构、动力、传动、轨迹、控制、集成和协同等一系列相关技术问题。如深圳世界之窗的空间立体舞台旋转升降技术应用。其舞台建筑造型是椭圆球体，“地球”造型根据表演的需要，通过一系列开合、旋转、升降及伸缩等60多种运动形式的关联、协同和互锁，向观众展示出现代化舞台的理想表演空间，同时也创造出了一个从封闭的公园主题到敞开的广场式露天艺术剧院。

三、舞台音响设备的调试技术分析

1. 舞台音响设备的基础调试操作

音响设备的基础调试是保障舞台音响能够服务于舞台表演的前提，因此在舞台表演开始以前，就需要对音响设备进行基础调试，保障音响设备连线准确性以及设备能够正常运转，处于优良的工作状态。在舞台音响设备的基础调试过程中，确定好设备能够正常运转并且组装摆放完成以后，首先，需要按照电源接通规则对舞台音响设备进行通电，检查音响相关设备是否能够正确运转，同时完善主线上相关分支设备的调试工作，对可能存在的问题进行排查，降低设备运行过程中容易出现的不安定因素，确保舞台音响设备在运行过程中尽可能的不出现设备故障。其次，对调音台进行有效地调试，其中包括音频信号的输入、通道增益以及均衡器的优化、辅助发送控制以及音像平衡的调控等。在完成上述基础调试后。最后，对麦克风进行基础调试。麦克风在舞台音响设备中占据着至关重要的作用，因此麦克风的调试需要充分结合舞台场地的大小以及现场的收音情况对麦克风的音量进行调整，同时需要结合麦克风使用人员的音色音阶调整麦克风恰当的灵敏度，保障麦克风能够最大程度地发挥作用。此外，舞台音响设备中扬声器的摆放与布置也需要充分结合舞台场地大小以及空间结构，需要保障舞台声音能够穿透覆盖整个舞台场地，促进现场的所有观众能够清晰地收听舞台音响设备发出的声音。

2.舞台音响设备的效果调试

舞台音响设备的效果调试是良好的舞台效果呈现的保障，因此舞台音响设备在做完基础调试工作后需要调试其音质输出的效果，以确保舞台音响设备能够与舞台演出有机整合，成为一个统一的整体，给观众最完美的视听感受。在实际的效果调试过程中，音响设备调试技术人员可以根据不同的音乐曲目结合舞台场地进行试音，合理地调试好高音（7000～8000Hz）、男高音（2000～5000Hz）、男中音（500～2000Hz）、低音（150～500Hz）、重低音（40～150Hz），低音炮音箱（20～40Hz）等等。对于低音的效果调试应该保障其音色的准确度，体现出舞台表演者的情绪；对于中音的效果调试应该保障音乐的结构性以及层次性，显示出舞台表演的艺术层次；对于高音的效果调试应该突显音乐的穿透力以及清晰度，保障舞台表演人员展示出良好的职业素养以及艺术修为。

总结

总体而言，舞台音响设备能够服务于舞台表演，为舞台表演艺术的展现以及舞台魅力的传达提供了强有力的支撑，然而，现阶段舞台音响设备调试发展难以满足公众日益增长的艺术追求，舞台音响设备调试技术人才供不应求，制约着舞台表演的进一步可持续发展。因此，舞台设备调试过程中需要从基础调试入手，优化音响设备的效果，通过音量调试带动观众的情绪，细致耐心地完善其他调试技术，才能保障舞台表演艺术魅力的呈现，给观众带来完美的视听享受。

参考文献

[1]韩悦子舞台音响设备的调试及技术分析[J].艺术评鉴, 2019,(15):183-184.

[2]戴中华演出中舞台音响的调试技巧与效果关系[J].电声技术, 2020,44(02):18-20.