测评一款小型LED染色电脑灯——Chauvet Legend 412

文/[美]迈克·伍德 编译/姚涵春

（1.上海戏剧学院，上海 200040）

测评一款小型LED染色电脑灯
——Chauvet Legend 412

文/[美]迈克·伍德 编译/姚涵春1

（1.上海戏剧学院，上海 200040）

通过对灯具的检测，解析一款小型LED染色电脑灯的构成、性能及其特点。

RGBW LED；测评；TIR透镜；LED阵列；PWM频率；像素绘画

图1 受检测灯具

Chauvet公司是一家主要面向歌舞厅类娱乐市场的灯具制造商，因专门设计生产一系列低价产品而引人注目。近期，Chauvet公司推出了越来越多更为精致高级的产品，明确地向着更高的目标发展。本次测评的Legend 412就属于高端产品范畴。笔者认为，它无疑可用于我们行业中许多不同领域，那么，它将如何与同类产品进行竞争，颇为令人关注。它加入了制造商生产特小型LED灯具的最新发展潮流，虽然这类灯具可能会单独使用，但是实际上它是为阵列式大批量应用而设计的。

Legend 412是一款紧凑型RGBW LED染色灯，具有一些便于在像素绘画中应用的设计特征，就如同传统的染色灯现状一样，面对市场上许多的类似产品，它如何能站住脚呢？笔者希望这次检测能帮助用户作出判断。笔者仍将遵循常规检测程序——从光源开始直至光输出对灯具进行测量，尽可能客观地报告测试中的每一个数据和实情。所有测试结果都基于Chauvet公司发送给笔者的一台样灯，见图1。所有测试都是受检测灯具在115 V 60 Hz常规电压下运行时进行操作的。不过，Legend 412允许在额定范围110-240 VAC、50/60 Hz电源下运行，可通过开关电源自动选择电压。

1 光源

Legend 412采用12颗Cree XLamp MC-E4 LED光源组件。每颗LED光源包含有4个芯片，红、绿、蓝和白色LED芯片各一个，它们被紧凑地安装在一次光学设计的透镜之下。图2显示其中一颗LED光源组件，在白光LED上明显可见荧光粉层。这些光源组件被安装在同一块电路板上，而后将电路板附着于一个鳍形铝制散热器上。图3显示完整的圆形LED阵列。

每一个4色LED光源组件配置有相关联的两次光学设计的透镜，以使其光束原本约为140 º的光斑角汇聚起来，达到更好的聚光效果。二次光学透镜是一个大尺寸的TIR（全内反射）透镜，在其中，LED光源组件与圆锥形模塑透镜底部的中央凹穴相匹配。图4和图5显示TIR透镜的阵列和其中一个单元的细节。Chauvet公司介绍，每一个芯片的驱动电流是700 mA，正向电压符合Cree公司的技术参数表的要求；因此，整个阵列的功耗约为110 W。

所有发射器满额运行时发射光的光谱分布如图6所示。正如预期的那样，这个光谱由红、绿和蓝光发射器产生的3个波峰所主导，而白光发射器产生的辅助蓝色和黄色的波峰有助于填补青色和琥珀色波段中的空隙。图7显示以相同比例表示的白光LED自身的光谱分布，能够看到它对整个光谱的贡献。它的光输出的光谱分布非常宽阔，横跨许多光谱波段，所以，它比低峰值水平所表达的状态要显得更加明亮。光谱曲线下的面积而不是波峰的高度表示其能量，因此也表示其总亮度。白光的添加事实上有助于改善这样一个系统的显色性，如果这款灯具被用作肤色照明时，表现尤其如此（尽管笔者认为这不是Legend 412常规的使用方法）。这些青色和品红色区域改善人眼对肤色的评价有关键性作用。

良好的冷却对于LED的长寿命和一致性性能是至关重要的。如上所述，被安装在Legend 412中的 LED与鳍形铝制散热器紧密接触，而后被一只轴流风扇冷却。图8显示它们布排的格局，有风扇冷却散热器和驱动电路。

2 光学系统与光输出

关于光学系统，实际上已没有更多要说的了——Legend 412具有固定的焦距，一次光学透镜和二次光学TIR透镜有提供光束准直的光学作用。之后，简单的顶端帽状遮光板阵列处理一些不可避免的光泄漏以梳理光束。笔者测量所有LED都满额运行时的初始总光通量，在23 º光斑角时是1 427 lm。光斑相当平滑，并具有正常的泛光、混光和光分布特性。如图9所示，整体上看，光斑色彩均匀性相当好。在仅仅运用红色和绿色时，笔者发现一些问题：混合产生的黄色光稍微有点不均匀，相比光束中央的混合区域，光束的一边显得偏红些，而另一边则显得偏绿些。在更远的射程上，则很少或几乎没有有色的阴影。

4个通道都处于满额时，相关色温远离黑体辐射轨迹。当笔者减少蓝光LED光输出以将相关色温拉回到黑体轨迹时，能够测量得到的色温为5 600 K，此时的光输出约为满额光输出的93 %。

该灯具连续满功率运行30 min以上时，其光输出下降至初始值的89 %，而后保持稳定状态。

3 调光

正如Chauvet公司的其他灯具一样，Legend 412的调光性能是极好的。曲线非常平滑，配置有8-bit DMX512数据和良好的插值，达到的效果似乎是它内置了16-bit调光曲线。在匹配4种色彩的调光曲线方面，Chauvet公司也做得很好，在调光时光束始终保持相同的颜色。在LED灯具中有一些色彩调暗时要比其他的色彩更快地变暗，因而会引起光束颜色变化——尤其是在向下调光的底部区域，这是常见的现象，但是Chauvet公司在Legend 412这款灯具中很好地避免了这个问题。

笔者测量PWM（脉宽调制）频率为1 kHz，这个数值很高，足以在大多数应用中避免出现闪烁问题。在测量LED灯具的PWM频率时，笔者试图采用尽可能非侵入性的方法，不想使用电压探针在不熟悉的电路板上到处探测。因而笔者将一只与示波器相连接的小型太阳能光电池放置于光束之中，清晰地显示出PWM脉冲的光输出的迅速波动现象。图10是Legend 412光输出被调低至约50%时的曲线，它显示出固有的1 kHz PWM信号。

调光曲线自身几乎是笔直的，非常好地匹配出一条线性调光曲线，见图11。总的说来，笔者认为Chauvet公司在调光平滑度和控制特性两方面所做的工作令人印象深刻。用手动调光器操控该灯具，其调光感觉自然而有序。

最后，该灯具拥有专用的频闪通道，设置有常规多变的频闪选择，包括渐变和突变的频闪。笔者测量其可能发生的频闪范围（使用相同的太阳能电池和示波器设备测量PWM）是0.78 Hz～13.3 Hz。作为一个额外的特点，它和常规频闪一样，Legend 412也提供一些有趣的色彩追逐频闪和单个象限的频闪。

4 色彩

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Legend 412提供许多色彩控制选择。最简单的是可通过一套单独的RGBW通道控制所有LED的模式来操控这款灯具。笔者测量单个发射器的光输出如表1所示。

注意，人眼对蓝光输出的感觉远不是这些数据可能暗示的那般低。正如在这次考察中，早先在光谱分布中所看见的，Chauvet公司选择了波长约为450 nm的波长稍短的蓝色。在这个光谱区域中，照度计响应很糟糕，不能正确地反映出人眼真实感觉到的视觉效果。实际上，来自这款灯具的蓝光是明亮而饱和的。

Legend 412也允许用户进入灯具扩充控制模式（使用28个DMX512通道替代12通道），在这个模式中，能够控制4个象限中任一个的RGBW量值，每一个象限独立地包含3个LED集成。图12显示象限是如何分割组合的。因此，可将该灯具视为大阵列和程序中的4个像素，进而将其用作像素绘画单元。

最后，Legend 412提供许多预编色彩宏指令，使灯具以全域和象限模式完成不同运作。

5 水平与垂直旋转

Legend 412具有630 º水平旋转和稍微受限制的200 º垂直旋转的功能。运转是快速的，此优点源自于灯具的尺寸小巧。全程630 º水平旋转需时3 s，而更具典型的180 º旋转则需时1.5 s。全程200 º和180 º垂直运转均需时1.5 s。运转质量和滞后现象都很好——低重量和平衡的灯头实际上对这个性能起了积极作用。笔者测得水平和垂直方向上的滞后小于0.1 º。这相当于在20英尺（6 096 mm）射距上偏差0.3英寸（7.62 mm）。水平和垂直都设置有光电编码器以重新设置定位误差。当灯具停止运转时，几乎没有弹跳。图13显示水平旋转马达和编码器圆盘，而图14则显示垂直旋转机构。

6 噪音

Legend 412的3个主要噪音发生源是水平和垂直旋转马达以及在灯头中的冷却风扇。该灯具以满功率运行30 min达到热平衡之后，笔者测量噪音结果如表2所示，电子参数与复位/初始化时间如表3所示：

表2 声强水平（正常模式）环境 <35 dBA 离灯1 m静态 38.0 dBA 离灯1 m复位/初始化 51.2 dBA 离灯1 m水平旋转 50.0 dBA 离灯1 m垂直旋转 42.8 dBA 离灯1 m

表3 电子参数与复位/初始化时间功耗 （115 V，60 Hz）电流（A）功率（W）视在功率（VA） 功率因数静止状态（LED关闭） 0.25 15 30 0.5 LED满额运行 1.89 142 230 0.6

这款灯具明显是功率因数未得到纠正的，总功率因数0.6是非常低下的；这意味着该灯具从供电系统提取的电能要比它消耗的多出很多。用户是否为这部分电能付费取决于用表计量的结果；然而无论结果是哪一种情况，公用事业公司都必须生产并供应这些电能，而且用户必须按标准选择电缆线径以承载全部电流。初始化时间是变化的，取决于灯具启动时灯头所处的物理位置，无论是冷启动或是DMX512复位指令，其平均初始化时间约为40 s。复位运行状态很糟糕，因为在水平和垂直完成运行抵达最终目标位置之前，该灯具就逐渐变亮了。

7 电子设备与控制

图15显示菜单和控制系统，其中包含着所有的常用选项，包括独立式操作和主从式设置。图16显示主要连接器板块，它配置有IEC标准电源接口和DMX512信号输入、输出用的5针XLR接口。笔者对使用IEC接口稍稍有点担心，因为它们很容易脱落。因而笔者为此很关心并询问Chauvet公司，该公司解释说，已为产品灯具改换成可锁定的IEC接口。

置顶盒包含有主要的电子设备处理板和马达控制驱动器，以及电源和菜单系统。进入灯具是直截了当的。外表面盖板从摇头、灯弓臂和置顶盒上卸下后，就显露出一个薄板金属底座和所有部件以及电路板。笔者发现每个部件都易于接近，因而笔者相信这将是一台易于维护保养的灯具。图17和图18显示底座结构的两个视图。

结论

Chauvet Legend 412是一台整洁的灯具，非常小巧、灵便。对于这种尺寸的灯具而言，其光输出还是合理的，尽管色彩混合的均匀性并不是笔者所看到过的最好的，但是作为灯具预期使用来说应该还是适用的。如果用户能够使用大规模的灯具阵列，那么，像素绘画选择是令人关注的。由于光度计难以测量深蓝光LED，这明显是一款需要用户自己尝试做出评价的灯具。这款灯具是否适用，仍要由用户来下结论。

（本文编译自美国《Lighting & Sound America》杂志2012年1月刊《The Chauvet Legend 412》一文，并获该杂志许可中文转载，http://www.lightingandsoundamerica.com/LSA.html。）

The Chauvet Legend 412

Original / [USA]Mike Wood Translate / YAO Han-chun1
(1.Shanghai Theatre Academy China, Shanghai 200040, China）

Constitution, performance and features of a small size LED moving light for wash light are analyzed by detecting lamps.

RGBW LED; evaluation; TIR optical lens; LED grid; PWM frequency; pixel painting

10.3969/j.issn.1674-8239.2012.07.001

（编辑 张冠华）