CN105031945A - 一种基于无线驱动的舞台声光协调运行系统 - Google Patents

Abstract

本发明的基于无线驱动的舞台声光协调运行系统包括舞台演出管控中心、第一WLAN通信单元、第二WLAN通信单元、主控制单元、从控制单元、第一zigbee通信单元、存储器单元、第二zigbee通信单元、舞台灯光子系统、第三zigbee通信单元、以及舞台音响子系统，实现了舞台多个系统的集中监控、统一管理以及同步控制，采用无线控制方式，降低了干扰，提高了舞台演出效果和工作效率。

Description

一种基于无线驱动的舞台声光协调运行系统

技术领域

本发明涉及舞台控制领域，尤其涉及一种基于无线驱动的舞台声光协调运行系统。

背景技术

目前，随着我国文化产业的发展，文体演出中数字化舞台的作用越来越突出，演出过程中，对灯光、音响等舞台要素的控制要求越来越高，越来越精确，越来越复杂，舞台中央集控系统越来越贴近舞台演出的实际需求。

要实现舞台效果的完美呈现，重点在于演出中灯光、音响等的合理搭配和实时控制执行。传统的舞台控制是专业的舞台技术人员在各自独立的硬件控台上按照导演或者编剧等的要求进行实时操控，对各操作人员的专业技能要求相对较高，工作量大且容易因操作不当而导致异常状况的发生。另外，专业的硬件设备控台过于笨重、成本相对高昂，不便于移动和运输。

提高工作效率、实现集中监控、统一管理，是舞台效果控制的发展方向，是提高舞台的演出效果，实现声、光、电、图文并茂的深加工舞台演出效果，使舞台背景、舞台灯光、舞台造型与演出主题紧紧相扣；并克服以上的分散管理、工作人员需求多的复杂控制缺陷。但是现有的控制系统很难来实现多个设备的同步集中控制。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种基于无线驱动的舞台声光协调运行系统，所述系统包括：舞台演出管控中心、第一WLAN通信单元、第二WLAN通信单元、主控制单元、从控制单元、第一zigbee通信单元、存储器单元、第二zigbee通信单元、舞台灯光子系统、第三zigbee通信单元、以及舞台音响子系统，其中，

所述舞台演出管控中心依次通过第一WLAN通信单元和第二WLAN通信单元连接主控制单元和从控制单元，所述主控制单元和从控制单元分别通过第一zigbee通信单元、第二zigbee通信单元、第三zigbee通信单元连接舞台灯光子系统和舞台音响子系统；

所述舞台演出管控中心用于存储和设定舞台演出所需的方案和各子系统需要执行的参数；

所述主控制单元用于控制各舞台子系统的运行以及接收各子系统发送的数据信息；

所述从控制单元为主控制单元的热备单元，用于当主控制单元故障或升级时的无缝切换；

所述舞台灯光子系统以及舞台音响子系统分别用于根据主控制单元指令进行灯光和音响单元的控制。

根据本发明的实施方式，所述主控制单元具体包括：

演出原始数据下载单元，用于从舞台演出管控中心分别获得舞台灯光子系统和舞台音响子系统的原始独立演出数据；

第一GPS定时单元，用于实时获取GPS时间信号，并将时间信号作为实时参数发送至数据预处理单元；

数据预处理单元，用于按照演出时间设定和GPS时间参数将舞台灯光子系统和舞台音响子系统的独立演出数据编码为舞台深加工演出数据；所述深加工包括将所述各独立演出数据按照GPS时间轴进行统一编码，建立同步动作-时间二维表；

分发单元，用于根据路由地址将舞台深加工演出数据分发至舞台灯光子系统和舞台音响子系统；

指令发送单元，用于按照演出时间设定向舞台灯光子系统、舞台音响子系统之一或组合发送控制指令，所述控制指令用于指示按舞台深加工演出数据中相应的数据项进行舞台演出。

根据本发明的实施方式，所述主控制单元还包括：

加密单元，用于将经过数据预处理单元编码后的舞台深加工演出数据进行加密处理；

路由单元，用于根据预分配的IP地址获取需要发送演出数据的子系统的路由地址；

复位单元，用于对舞台灯光子系统和舞台音响子系统进行复位，包括与舞台灯光子系统和舞台音响子系统建立连接，及获得舞台灯光子系统和舞台音响子系统的原始状态；

根据本发明的实施方式，所述从控制单元可以与主控制单元以相同配置设置，在舞台演出时处于热备状态。

根据本发明的实施方式，所述舞台灯光子系统具体包括可视单元、第一演出数据获取单元、第一演出数据解码单元、第二GPS定时单元、LED灯组控制单元、第一存储单元、LED灯组驱动单元，所述可视单元、第一演出数据获取单元、第一演出数据解码单元、第二GPS定时单元、第一存储单元和LED灯组驱动单元均与LED灯组控制单元连接，所述LED灯组驱动单元连接LED灯组。

本发明的基于无线驱动的舞台声光协调运行系统包括舞台演出管控中心、第一WLAN通信单元、第二WLAN通信单元、主控制单元、从控制单元、第一zigbee通信单元、存储器单元、第二zigbee通信单元、舞台灯光子系统、第三zigbee通信单元、以及舞台音响子系统，实现了舞台多个系统的集中监控、统一管理以及同步控制，采用无线控制方式，降低了干扰，提高了舞台演出效果和工作效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的基于无线驱动的舞台声光协调运行系统结构示意图；

附图2示出了根据本发明实施方式的主控制单元结构示意图；

附图3示出了根据本发明实施方式的舞台灯光子系统结构示意图；

附图4示出了根据本发明实施方式的舞台音响子系统结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种基于无线驱动的舞台声光协调运行系统，如附图1所示，所述系统包括：舞台演出管控中心、第一WLAN通信单元、第二WLAN通信单元、主控制单元、从控制单元、第一zigbee通信单元、存储器单元、第二zigbee通信单元、舞台灯光子系统、第三zigbee通信单元、以及舞台音响子系统，其中，

所述舞台演出管控中心依次通过第一WLAN通信单元和第二WLAN通信单元连接主控制单元和从控制单元，所述主控制单元和从控制单元分别通过第一zigbee通信单元、第二zigbee通信单元、第三zigbee通信单元连接舞台灯光子系统和舞台音响子系统；

所述舞台演出管控中心用于存储和设定舞台演出所需的方案和各子系统需要执行的参数；

所述主控制单元用于控制各舞台子系统的运行以及接收各子系统发送的数据信息；

所述存储器单元用于存储主控制单元从舞台演出管控中心下载的演出方案和参数；

所述从控制单元为主控制单元的热备单元，用于当主控制单元故障或升级时的无缝切换；

所述舞台灯光子系统以及舞台音响子系统分别用于根据主控制单元指令进行灯光和音响单元的控制。

根据本发明的实施方式，如附图2所示，所述主控制单元具体包括：

演出原始数据下载单元，用于从舞台演出管控中心分别获得舞台灯光子系统和舞台音响子系统的原始独立演出数据；

第一GPS定时单元，用于实时获取GPS时间信号，并将时间信号作为实时参数发送至数据预处理单元；

数据预处理单元，用于按照演出时间设定和GPS时间参数将舞台灯光子系统和舞台音响子系统的独立演出数据编码为舞台深加工演出数据；所述深加工包括将所述各独立演出数据按照GPS时间轴进行统一编码，建立同步动作-时间二维表；

加密单元，用于将经过数据预处理单元编码后的舞台深加工演出数据进行加密处理；

路由单元，用于根据预分配的IP地址获取需要发送演出数据的子系统的路由地址；

复位单元，用于对舞台灯光子系统和舞台音响子系统进行复位，包括与舞台灯光子系统和舞台音响子系统建立连接，及获得舞台灯光子系统和舞台音响子系统的原始状态；

分发单元，用于根据路由地址将舞台深加工演出数据分发至舞台灯光子系统和舞台音响子系统；

指令发送单元，用于按照演出时间设定向舞台灯光子系统、舞台音响子系统之一或组合发送控制指令，所述控制指令用于指示按舞台深加工演出数据中相应的数据项进行舞台演出。

根据本发明的实施方式，所述从控制单元可以与主控制单元以相同配置设置，在舞台演出时处于热备状态。

根据本发明的实施方式，如附图3所示，所述舞台灯光子系统具体包括可视单元、第一演出数据获取单元、第一演出数据解码单元、第二GPS定时单元、LED灯组控制单元、第一存储单元、LED灯组驱动单元，所述可视单元、第一演出数据获取单元、第一演出数据解码单元、第二GPS定时单元、第一存储单元和LED灯组驱动单元均与LED灯组控制单元连接，所述LED灯组驱动单元连接LED灯组；

所述可视单元用于实时显示舞台灯光模型；

所述第一演出数据获取单元用于接收主控制单元发送的舞台深加工演出数据；

所述第一演出数据解码单元用于从接收的舞台深加工演出数据中解码出LED灯组演出参数；

所述LED灯组控制单元用于从主控制单元接收控制指令，并根据LED灯组演出参数和第二GPS定时单元提供的定时信号控制驱动LED灯组；

所述第一存储单元用于存储LED灯组演出参数；

所述LED灯组驱动单元用于根据LED灯组控制单元的指令驱动LED灯组。

根据本发明的优选实施方式，所述LED灯组控制单元包括：

舞台模型建立单元，用于通过预设在LED灯组控制单元中的程序，根据实际舞台的位置信息数据，建立舞台模型，并将建立好的舞台模型输出到可视单元；

复位单元，用于通过预设在LED灯组控制单元中的程序向LED灯组驱动单元发送控制信号，驱动LED灯组驱动单元将LED灯组移动至初始位置；

目标聚焦位置选择单元，用于在舞台模型上选择目标聚焦位置，并将该目标聚焦位置转化为其在实际舞台上的位置信息数据；

LED灯组选择单元，用于选择所有预调节的LED灯组并检测所选择的LED灯组相对聚焦位置是否为有效LED灯组；

LED灯组旋转控制单元，用于根据目标聚焦的位置数据计算各有效LED灯组的水平旋转角度值、竖直旋转角度值，将水平旋转角度值、竖直旋转角度值转化为控制信号，并将控制信号发送给LED灯组驱动单元驱动控制LED灯组旋转至相应位置及方向；

聚焦图像模拟单元，用于在舞台模型上模拟所有有效LED灯组投射到目标聚焦位置上的聚焦图像并将模拟图像输出到可视单元；以及

照明指令执行单元，用于根据各LED灯组的演出参数执行照明动作。

根据本发明的实施方式，如附图4所示，所述舞台音响子系统包括第二演出数据获取单元、第二演出数据解码单元、第二存储单元、音响控制单元、声光匹配单元、音频输入单元和音效处理单元，

所述第二演出数据获取单元、第二演出数据解码单元、第二存储单元、声光匹配单元、所述音频输入单元和所述音效处理单元均连接在所述音响控制单元上；

所述第二演出数据获取单元用于接收主控制单元发送的舞台深加工演出数据；

所述第二演出数据解码单元用于从接收的舞台深加工演出数据中解码出音响演出参数；

所述第二存储单元用于存储音响演出参数；

所述声光匹配单元用于实时感应获取LED灯组的灯光变化参数，以使得声音与灯光实时匹配；

所述音响控制单元用于从主控制单元接收控制指令，并根据音响演出参数和声光匹配单元感应的灯光变化参数控制驱动音响；

所述音频输入单元用于根据音响控制单元的控制指令向音效处理单元发送音频数据；

所述音效处理单元用于处理并播放音频数据。

根据本发明的优选实施方式，所述声光匹配单元包括光电变换电路、光电感应整形电路、光电感应检测电路和D/A变换电路，所述光电变换电路的一端连接感应光信号输入，所述光电变换电路的另一端连接所述光电感应整形电路，所述光电感应整形电路连接所述光电感应检测电路，所述光电感应检测电路连接所述D/A变换电路，所述D/A变换电路连接所述音响控制单元。

根据本发明的优选实施方式，所述光电变换电路包括光电感应电路、第一前置放大器、低通滤波器和整形器，所述光电感应电路连接所述第一前置放大器，所述第一前置放大器连接所述低通滤波器，所述低通滤波器连接所述整形器。

根据本发明的优选实施方式，所述光电感应检测电路包括驱动电路、第二前置放大器、相敏检波器、平衡滤波器、增益放大器和信号处理器，所述驱动电路连接所述第二前置放大器，所述第二前置放大器连接所述相敏检波器，所述相敏检波器连接所述平衡滤波器，所述平衡滤波器连接所述增益放大器，所述增益放大器连接所述信号处理器。

根据本发明的优选实施方式，所述音效处理单元包括主音箱单元、辅助音箱单元和低音音箱单元；

所述主音箱单元包括第一均衡器、激励器、反馈抑制器、第一压限器、第一功率放大器和主音箱，所述第一均衡器的一端连接所述音响控制单元，所述第一均衡器的另一端连接所述激励器，所述激励器连接所述反馈抑制器，所述反馈抑制器连接所述第一压限器，所述第一压限器连接所述第一功率放大器，所述第一功率放大器连接所述主音箱。

所述辅助音箱单元包括第二均衡器、延时器、第二压限器、第二功率放大器和辅助音箱，所述第二均衡器的一端连接所述音响控制单元，所述第二均衡器的另一端连接所述延时器，所述延时器连接所述第二压限器，所述第二压限器连接所述第二功率放大器，所述第二功率放大器连接所述辅助音箱。

所述低音音箱单元包括第三均衡器、分频器、第三压限器、第三功率放大器和低音音箱，所述第三均衡器的一端连接所述音响控制单元，所述第三均衡器的另一端连接所述分频器，所述分频器连接所述第三压限器，所述第三压限器连接所述低音音箱。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于无线驱动的舞台声光协调运行系统，所述系统包括：舞台演出管控中心、第一WLAN通信单元、第二WLAN通信单元、主控制单元、从控制单元、第一zigbee通信单元、存储器单元、第二zigbee通信单元、舞台灯光子系统、第三zigbee通信单元、以及舞台音响子系统，其中，

所述舞台演出管控中心依次通过第一WLAN通信单元和第二WLAN通信单元连接主控制单元和从控制单元，所述主控制单元和从控制单元分别通过第一zigbee通信单元、第二zigbee通信单元、第三zigbee通信单元连接舞台灯光子系统和舞台音响子系统；

所述舞台演出管控中心用于存储和设定舞台演出所需的方案和各子系统需要执行的参数；

所述主控制单元用于控制各舞台子系统的运行以及接收各子系统发送的数据信息；

所述从控制单元为主控制单元的热备单元，用于当主控制单元故障或升级时的无缝切换；

所述舞台灯光子系统以及舞台音响子系统分别用于根据主控制单元指令进行灯光和音响单元的控制。

2.一种如权利要求1所述的系统，所述主控制单元具体包括：

演出原始数据下载单元，用于从舞台演出管控中心分别获得舞台灯光子系统和舞台音响子系统的原始独立演出数据；

第一GPS定时单元，用于实时获取GPS时间信号，并将时间信号作为实时参数发送至数据预处理单元；

数据预处理单元，用于按照演出时间设定和GPS时间参数将舞台灯光子系统和舞台音响子系统的独立演出数据编码为舞台深加工演出数据；所述深加工包括将所述各独立演出数据按照GPS时间轴进行统一编码，建立同步动作-时间二维表；

分发单元，用于根据路由地址将舞台深加工演出数据分发至舞台灯光子系统和舞台音响子系统；

指令发送单元，用于按照演出时间设定向舞台灯光子系统、舞台音响子系统之一或组合发送控制指令，所述控制指令用于指示按舞台深加工演出数据中相应的数据项进行舞台演出。

3.一种如权利要求2所述的系统，所述主控制单元还包括：

加密单元，用于将经过数据预处理单元编码后的舞台深加工演出数据进行加密处理；

路由单元，用于根据预分配的IP地址获取需要发送演出数据的子系统的路由地址；

复位单元，用于对舞台灯光子系统和舞台音响子系统进行复位，包括与舞台灯光子系统和舞台音响子系统建立连接，及获得舞台灯光子系统和舞台音响子系统的原始状态。

4.一种如权利要求3所述的系统，所述从控制单元可以与主控制单元以相同配置设置，在舞台演出时处于热备状态。

5.一种如权利要求4所述的系统，所述舞台灯光子系统具体包括可视单元、第一演出数据获取单元、第一演出数据解码单元、第二GPS定时单元、LED灯组控制单元、第一存储单元、LED灯组驱动单元，所述可视单元、第一演出数据获取单元、第一演出数据解码单元、第二GPS定时单元、第一存储单元和LED灯组驱动单元均与LED灯组控制单元连接，所述LED灯组驱动单元连接LED灯组。