演艺新视界，科技大舞台

李曼

文化是一个民族的灵魂和脊梁，深厚的文化底蕴鞭策着华夏儿女格外注重文化的传承。尽管我们对于文化的传承发展优势明显，但在演艺装备技术的发展上明显滞后于西方国家，新时代的演艺文化传播必然绕不开科技的力量。

进入21世纪，文化与科技融合迎来了前所未有的繁荣前景，如同车之双轮，鸟之双翼，相辅相成，齐头并进。以大数据、5G技术、物联网、人工智能为代表的国际前沿技术正在深刻影响和重构文化的形态、结构和价值追求，正在成为新时期文化创新型转化和创造性发展的重要引擎，文化产业链迎来前所未有的发展机遇。演艺装备技术已经拓展到声、光、电、讯、特效、数码、智能等诸多科学领域，国内演艺装备正在向门类齐全、品种繁多、技术指标先进方向发展，正逐步缩小与西方演艺装备的技术差距，有些演艺装备技术指标已经接近或超越。甘肃工大舞台技术工程有限公司适时组建科研团队，面向国内外演出场所及室外新兴秀场对新型演艺装备的广泛需求，立足于文化科技赋能民生环境，针对现有设备存在的功能性、结构性、安全性等缺陷，开展“融合舞台机械与视效的开放式成套演艺装备设计”项目开发，形成了12项新产品，其中6项成果斐然。

一、3D四轴（八轴）三维多姿态演艺飞行器

3D四轴（八轴）三维多姿态演艺空间飞行器一般布置于舞台或观众厅上空，用于运载演员或供呈现特定的艺术需要。

3D四轴飞行器由4套驱动系统独立驱动、集中控制，可实现空间3维自由度（前后、左右、上下）的独立及其组合运动;3D八轴飞行器在前者的结构基础上增设了4套驱动系统，进而增加了2个水平轴不超过60度的旋转运动，极大地丰富了空间飞行姿态。良好的人机交互界面可以实现复杂的轨迹运行，让姿态调整可视化、多样化，并且控制十分便捷。飞行器内嵌运动仿真、虚拟或手动编程、自动记录回放等功能，方便人员操作。系统在运行过程中平稳、无振动、无卡滞、噪音小、行程大、速度快、停位精确、对使用环境要求低。附件安全监控装置的安装实现了运动实时追踪和故障预测报警，安全性高，为表演者和飞行器的稳定工作保驾护航。

二、新型文化场馆防火隔离幕

刚性防火隔离幕是大型舞台上必不可少的安全装备，主要用于火灾情况下隔离表演区与观众区，阻断火势蔓延，从而为观众提供一定的安全撤离时间，根据其使用位置不同有台口防火隔离幕、侧舞台防火隔离幕和后舞台防火隔离幕之分。

幕体的骨架由槽钢、角钢、钢板构成，厚度方向上依次由钢板、无机防火板、硅酸铝纤维标准毯、岩棉、无机防火板、钢板夯紧压实，为产品提供必要的刚度。幕体耐火极限大于90分钟，并在耐火极限内任意时刻，背火面的平均温升不超过初始温度（环境温度）140℃，单点的最高温升不超过初始温度180℃。在耐火实验不同阶段，幕体的完整性均满足规范，自主开发的液压阻尼系统使幕体以多级速度下降，在保证45秒内安全下降隔离时间的同时，尽量减小与舞台面的硬接触。防火幕自带下滑超速检测装置，当幕体在下滑时出现刹车失灵、液压系统失效、电动减速机断轴等故障，就会激活制动系统，使幕体减速至停止，可极大提高设备整体的安全性。

三、多环无中轴旋转舞台

多环无中轴旋转舞台（以下简称：转台）能够360度旋转，转台最大直径达40米，为目前国内最大的无中轴转台。旋转舞台设计中要解决的三大问题：“空间尺寸受限、载荷大、运行速度高”，这其中存在如转台大体量驱动、无中轴旋转定位、防打滑/爬行、速度检测等诸多技术难点。针对空间受限和大体量驱动的难题，新开发的设备采用了多点驱动技术，避免单个驱动系统过大、不易安装和运行不平稳的问题，同时采用PID控制方式实现精准定位，误差在正负3毫米之内，同步运行精度误差在正负5毫米之内。针对无中轴旋转容易出现漂移的问题，转台驱动采用双侧导向技术，能很好地保证转台的旋转精度;针对摩擦驱动出现打滑/爬行速度、位置难检测问题，设计的运动位置检测装置替代了国内外演艺装备广泛采用的光电耦合读码尺，解决了检测丢速、定位不准的问题，并极大降低了制造成本。

四、声反射罩

演出场所设置声反射罩可隔离舞台的吸声空间，以改善舞台表演区的声学环境，增加观众席的早期反射声和响度。为较好地利用演出空间，新设备采用分离式结构，并且在一定范围内根据乐团需要能实现声反射罩尺寸可调，骨架采用铝合金、铝蜂窝板、反射面板复合结构，减轻自重的同时保证必要的刚度，以防止共振;还采用一对一矢量变频器驱动方式，能根据乐种需要调整各顶板位置并实现精确定位在正负3毫米之内，有效保证声能的较小逸散或目的性释放。该设备还设有行程开关、冲顶保护开关、减速开关、松绳检测开关等安全保护装置。在设备不参与演出时，可以实现顶板翻转收纳和侧板、后板的移动收纳，从而减少舞台空间的占用。在实际的应用案例中，声反射罩可实现明晰度最低至1.5分贝、声场力度最大可增加10分貝、混响时间最大可增加0.3秒的声学指标。

五、多维运动悬吊装置

演出中根据艺术呈现需要，往往要求景片快速切换、收纳、360°旋转，常见的台上吊挂类设备，如单点吊机、灯杆机主要实现人（景）的升降运动;还有一些具有特殊要求的台上设备增加人（景）的水平运动，如轨道飞行器、空间演艺飞行器等，但均不能实现人（景）的大幅旋转和快速收纳。针对上述功能缺陷，项目研发的新多维运动悬吊装置设计有3套独立的驱动系统，用于实现悬吊物（如灯具、LED屏幕、景片）三维空间内的升降、平移和Z轴方向的360°旋转，丰富了同类产品的功能性要求，增强了艺术表现力。基于PID控制技术，可实现多套悬吊装置协同控制，以及悬挂景片的无缝拼接，产品平行度精度高，旋转平稳，安全可靠。

六、多功能升降台

传统的合唱台主要有抽拉式和折叠式两种，各具优势，但缺点也十分明显：抽拉式升降台大量占用剧院演出空间，必要时还需要设计独立的藏储空间;折叠式合唱台一定程度上改善了占用演出空间的问题，但装台时间较长，容易造成演出空白而影响观感，并且两种升降台同时存在装台噪音大的问题。新项目设计的多功能升降台采用模块化预制，并装设在合唱区台下，不占用演出空间，也能实现快速装台，必要时各模块即可独立运动也可同步运行，作普通升降台或其他特殊需求升降台使用，采用齿轮齿条传动能有效降低噪音，采用矢量变频器驱动，能够实现任意位置定位、组合同步运行，定位精度在正负3毫米之内，同步精度误差在正负5毫米之内，还配置多重限位开关、超程保护、停位检测等装置，运行安全可靠。

多年来，受限于演艺装备技术，我国的艺术表现形式多注重“写意”，即更多地通过艺术表演者脸部表情、肢体动作、舞台布景等创造的意象让观众产生臆念中的想象空间。相反，在工业革命影响下的西方艺术更加注重“写实”，即通过实景演艺设备直观地表现艺术意向，进而逆向推动了演艺装备技术的发展。

我国现代演艺装备技术初步成形于上世纪七八十年代，并以援外项目“多哥人民联盟之家”工程，标志着中国演艺装备的首次对外输出，也奠定了中国演艺装备发展的基础。而今，演艺装备作为文化产业发展的载体，其技术的先进性深刻影响着文化产业的繁荣和文化的国际市场竞争，未来将更加依赖于文化优势与先进舞台表演科技的匹配展现舞台艺术的魅力。

甘肃工大舞台技术工程有限公司秉承新时代文化传播的使命，十分注重在演艺装备中新产品、新技术、新工艺的研发，以及各项专利技术成果的转化与应用。公司攻坚克难，开发出了“融合舞台机械与视效的开放式成套演艺装备设计”项目，并将科研成果迅速推广。自2017年以来，该项目形成的新产品、新技术、新工艺以及18项专利技术不同程度地应用于国内近40家剧院新建或改造工程，产生了明显的社会效益并给企业带来了可观的经济效益。

应用于南昌万达旅游城竹林秘境的“多环无中轴旋转舞台”是一个大型室外实景演出秀广场主体设备，舞台嵌套的3套转台同向或交错运动，实现三个场景快速切换，结合了杂技、舞蹈、跑酷等多种现代艺术表演形式，以生动有趣的方式展示了江西的“竹文化”，体现了“竹”带给人们的信仰和浪漫，立体感和沉浸感十分强烈;应用于兰州音乐厅的“自动化一体吊机”与幕面技术、投影技术、大屏技术相互映衬，把丝绸之路上商贾往来的繁华、莫高窟内精美的壁画、漫天黄沙的大漠戈壁等逼真地搬上了舞台，结合“飞天”演员的精湛表演，让观众仿佛穿越时空、身临其境地感受到了东方艺术神韵。