全数字调光系统原理

   一、全数字调光系统原理 　　

    全数字调光系统的基本概念有：DMX512数字信号传输协议，数字触发器，数字调光台，数字信号解码处理器。　　DMX512数字信号传输协议：以帧为单位，每帧数据由同步头和512个字节组成。按串行方式进行数据发送和接送，数据传输速率为 250KBit/秒。　　正确理解DMX512协议及其电气特点是应用全数字调光系统的基础，DMX512信号的同步头告诉接收设备：后面有512个字节（byte)的串行数据发送过来，请做好接收准备工作。对于调光系统。每一个字节数据表示调光亮度值。用二位十六进制数表示（从OOH-FFH），其中OOH表示100%，第一个字节表示第一路亮度值。第二个字节表示第二路亮度值，……第512个字节表示第512路亮度值。对于电脑灯，这512个数据表示另外一种含义。电脑灯型号不同，其数据组合方式也不同。　　DMX512信号的另外一个重要特性是信号差分输入工作模式。如果干扰信号同时加在正信号线和负信号线上，由于采用信号差分输入。输出端能滤除这个类干扰信号，有效地提高系统的抗干扰能力。　　数字触发器：有二种工作方式，一为触发导通方式；一为触发关闭方式。触发关闭方式对电力系统的谐波干扰要比触发导通方式低。这是近年来国外研究出来的较为先进的触发方式　　数字调光台：电脑处理系统通过输入接口将推杆信息（如分控杆、集控杆、总控杆等）。按键信息（如记录场、集控、效果等）收集起来进行处理。处理结果通过输出接口转化为DMX512信号分别输出到相应的DMX信号输出口上，同时在显示器上显示出相应内容。数字信号解码处理器：将512个串行数据接收并存入计算机的RAM存储缓冲区中。在时序节拍的控制下，数字信号解码器中的计算机根据电网的同步信号及RAM存储缓冲的调光亮度度数据。输出触发脉冲控制晶闸管进行调光输出

  二、全数字调光系统的基本组成 　　

    虽然每一种全数字调光系统的设备型号和种类有所不同，但其基本组成都相差不大。主要由数字组调光台，数字信号解码处理器、数字传输、数字触发等部分组成。　　灯光师根据剧本的内容设计好每一场景的光强、光比等灯光要素的变化节奏，在数字调光台上编好程序，演出时灯光师根据剧情进程逐一调出设计好的程序进行二度艺术创作。数字调光台输出DMX512信号到全数字调光器中进行调光输出，控制演出空间中灯具群的亮度变化。从而过到预期的灯光设计效果。

 三、全数字调光系统的特点

    数字调光台的基本特点：数字调光台对演出空间中的灯光场景进行集中控制，为灯光师提供强有力的控制手段。与模拟调光台相比，数字调光台具有以下基本特点： 1 存储记录：数字调光台使用RAM存储器或硬盘进行数据存储记录，为数据显示和数据处理提供坚实基础。 2 数据显示：数字调光台有二种显示方式，一种为液晶LCD和数码LED显示，另一种为CRT显示。 3 数据处理：数字调光台和的数据处理主要完成集控、场、效果、组、宏等的记录、编辑、运算等，以及将调光亮度数据转换为DMX512协议格式进行输出。 4 DMX信号输出：这是数字调光台最基本的特点，也是与模拟调光台最大的区别。全数字调光器的基本特点：与模拟调光器、半数字调光器相比，全数字调光器具有以下基本特点： 1 调光一致性好：全数字调光器无需任何调校即可达到良好的调光一致性，而且不随时间的变化和环境的变迁而变动。 2 调光精度高范围大：这是表征全数字调光技术的二个重要参量。在实际使用中也非常有用，如灯光设计中对演员面部表情进行刻画、布景和道具进行细腻调色。 3 调光曲线可选：全数字调光器一般都提供好几种调光曲线给用户挑选使用，常用的有线性，S型和过零触发。特别是过零触发，可以使用户非常方便地调整灯位安排。 4 可以场备份：现在国内大部分厂家只能做保持最后一场数据不变。但是这是远远不够的。在重要演出中，常常需要备份几场数据（如开幕、幕间、高潮、闭幕等）。 5 系统运行情况及重要参数报告：为使灯光师实时掌握调光设备的运行情况，必须将重要的运行数据（如空气开关、风机、硅块温度、三相平衡等）和参数（如负载电流、电压等）反馈给灯光师，这就是常说的REPORTING功能。 6 鲁棒性（Robust）强：所谓鲁棒性是指系统在外来干扰冲击下恢复原有性能的能力。这是使用数字电路、计算机技术和智能化技术带来的最明显的优势。全数字系统与传统调光系统的区别：从使用技术来看，全数字调光系统大量使用计算机技术、大规模集成电路、数据库技术、智能化技术、可靠性技术和各类抗干扰措施。而传统调光系统由于使用运算放大器、分立无器件进行逻辑运算，受电源波动、电子无器件参数不一致性、温度飘移、湿度等诸多因素影响较大。从使用效果来看，全数字调光系统能大大提高灯光师的工作效率，如全数字调光器不需要对出光点和调光范围进行调校可达到良好的调光一致性输出；此外，双控制器双电源质变备份、编辑功能、存储记录、掉电保护等功能都是非常有效的工作手段。