【摘 要】 本文简要介绍了大型电视摄像摇臂的种类与在电视节目中的运用，重点阐述了大型电视摄像摇臂的控制原理、安装与调整、维护与维修。
随着电视业的不断发展，大型摇臂在电视制作中的运用越来越普及，摇臂摄像技术在综艺、专题、谈话类等节目中发挥了越来越大的作用。它极大丰富了电视节目的镜头语言，增加了镜头画面的动感和多元化，给镜头画面增添了磅礴的气势和纵深空间感，使观众有身临其境的感觉。
摄像机的摇臂分为很多种，一般是按电影应用和电视应用来划分。电影摇臂相对于电视摇臂来说技术含量更高，同时价格也要高出许多倍，不过其种类相对较少；而由于电视节目类型较为丰富，所以应用于电视的摇臂种类也比较多，主要可分为带座位、全遥控及全手动三种，其中只有部分摇臂具有臂杆收缩的功能。目前，世界上的电视类主流摇臂主要有：德国Movietech大型摇臂、德国ABC大型摇臂、美国JimmyJib大型摇臂、英国Polecat鱼竿式摇臂、Power Jib小摇臂。
本文根据笔者多年来使用Jimmy Jib大型电视摄像摇臂的经验与心得，对大型电视摄像摇臂的原理与使用作如下探讨与介绍。
一. 大型电视摄像摇臂的电子控制原理
电视摄像摇臂的电子控制部分包括供电电源、控制器、连接电缆、操控手柄、执行驱动装置等。电控原理如图1。
由供电电源提供±12V稳定直流电源，通过控制器和电缆，把操作手柄的操作意向传输给执行驱动装置，完成控制动作。
驱动装置是12V直流齿轮减速电机，通过齿轮转动，其中12V电机是无惯性高速高性能电机，特点是启动快，转速高，无转动惯性，即转即停。其机头吊臂单元水平、俯仰电控原理如图2。
当手柄操作时(水平、俯仰转动)，使X点的电位偏离0基准，通过运算放大器。则Y点输出或正或负的电压以驱动电机D正转或反转，使机头出现水平或俯仰的转动，直到手柄回置中心位置时，电压消失，电机D停止转动，机头停在当前位置。其中输出Y点电压值的大小，可以通过控制器内部调整，以实现电机转速的控制及水平、俯仰执行速度调整。
聚焦的控制原理中，增加了位置反馈。如图3所示。
这是一种跟随控制。静态时，X点、Z点的电位是相等的，Y点无电压输出，当手轮转动一个角度时，X、Z点的电位差使Y点输出一个正或负的电压，使得电机D转动，同时驱动Z点电位随之变化。当Z点电位与X点又相同时，Y点输出归零，电机停转，恢复为新的静止状态。这样随手轮的转动，聚焦随之转动，这种跟随控制，使转动手轮像转动聚焦一样，即转随转，即停随停。
推拉控制相对简单，是由推拉开关与摄像机内置推拉开关并联相接，由摄像机自身机构控制执行。
了解了摇臂的电子控制原理，出现故障时，就能快速、简洁地判断出故障所在。
二. 大型电视摄像摇臂的安装与调整
JimmyJib摇臂的每一节臂杆(Tube)长度大约为0.9m。根据安装长度的不同，分为9个级别。
安装摇臂，关键在于平衡调整。
首先调整三脚架的腿长，使其基本水平；再调整云台上的4颗螺栓，观察云台水平仪，使其精确水平。需要注意的是，只有松开高端的螺栓，才能抬高低端的螺栓，旋紧4颗螺栓，使其受力均匀。
当臂杆连接好后，要配用相应长度的钢索。斜拉钢索较粗，容易辨认。而侧拉钢索和平衡钢索直径相同，容易混淆，可以根据每根钢索的一端贴有的标记来辨认：标有“*** side”的有两根(例如Super Side)是侧拉钢索；标有“*** pulley”的是平衡钢索(例如Super Pulley)。
臂杆安装好后，再将拍摄所用的摄像机装在机头吊臂单元(Head Assembly)上。
下一步用水平尺测量头部支撑杆(Head Support Tube)的水平度，调整平衡钢索与前端钢索(Front Cable)的连接螺管，使水平尺指示水平状态。接着测量机头吊臂单元的竖直度。将水平尺靠在机头吊臂单元的侧面，用内六角扳手松开锁紧螺栓，调整竖直度，再旋紧螺栓。
接下来要调整聚焦伺服组件(Focus Servo)。将聚焦伺服组件正确安装在镜头上，注意：齿轮暂时不要与镜头聚焦环接触。给控制盒(Control Box)加电，旋转聚焦旋钮至无穷远端，手动旋转镜头聚焦环至无穷远端。然后再使齿轮与聚焦环弹性啮合。这里关键是要使聚焦电机的行程与聚焦环的行程吻合。如果安装不当，那么就会发生：(1)聚焦环已经旋转到底，而电机仍可转动，这样容易损坏齿轮、聚焦环和电机；(2)电机反向旋转到最末端，但聚焦环没有到位，无法实现聚焦。
光圈伺服的安装和聚焦伺服相类似。
然后，调整摄像机的平衡。调整前连接好所有的电缆。首先移动摄像机托板的前后位置，直到摄像机达到水平状态，不翘头不倒栽，旋紧托板螺栓。接着，将旋转臂(Swing Arm)转90°使之呈水平状态，此时摄像机呈垂直状态。松开旋转臂旋钮(Swing Arm Knob)，调整旋转臂的前后位置，使其能保持水平，旋紧旋钮。至此，不论摄像机被手动旋转到什么位置，都能保持水平状态，不会因重力作用而转动。如果有摄像机倒栽或翘头的情况发生，说明平衡没有调整好，需要重新进行以上两步的调整。
最后给整个摇臂配重。添加适当重量的杠铃盘，使臂杆保持水平状态，要求无论摇臂运动到任何位置，松手后它都能保持不动，不翘头、不倒栽。至此，摇臂的所有平衡调整就完成了。
考虑到大型电视摄像摇臂的体积和重量都很大，摇臂的安装一定要以安全为主导思想，安装时要在安全的情况下有条不紊地进行；此外还应考虑到：
1.若安装在马路上，要注意来往行人和车辆以及路灯杆等路政设施，避免发生碰撞；
2.要注意风力对设备安全的影响，一般摇臂加长至7米以上就容易受风力影响，风力的增强不但影响摇臂的安全性,而且给摇臂师增加了操作难度,影响镜头的稳定性,对摇臂师的臂力提出了更高的要求；
3.若安装在游轮上，要注意轮船左右摇摆带来的不安全因素；
4.若安装在农田里，还要注意地基的坚硬度，根据地形不同，可灵活选择装大炮轮或不装车轮而直接靠三角架的支撑；
5.若安装在工厂车间里，要先清扫地面，避免铁屑等扎破轮胎。
三. 大型电视摄像摇臂的维护与维修实例
由于大摇臂经常在室内、室外各种环境中频繁使用，会导致机头吊臂单元的水平和俯仰不灵活，影响到整个摇臂的使用效果。在对整个机头吊臂单元的机械部分拆卸时，注意以下几点：
1.注意电控部分的联线，由于电控连线是附着在吊臂内，机械拆装时，如果不注意，很容易造成电控联线的损伤．造成不必要的麻烦；
2.注意金属螺栓的拆卸，由于摇臂经常在室外使用，金属机件都有不同的锈蚀，要特别注意拆卸螺栓的方式、方法，避免螺栓滑丝、断裂等；
3.注意清洁润滑，由于摇臂使用日久，水平和俯仰转轴内的润滑油已干涸，在轴口处还有各种杂质，这都影响转轴的转动，水平转轴是塑料平垫的，俯仰转轴是金属滚珠的，清洁时要用不同的清冼剂，以免影响清洁效果，清洁干净后，均匀涂上润滑油，按顺序恢复；
4.注意调整紧固螺栓，清洁保养各部分转轴、安装紧固螺栓时，一定不要太紧造成转轴转动困难，要多次调整紧固螺栓的松紧度，以免影响电控电机的使用寿命。
下面再介绍一例电气故障。在一次摇臂的安装调试中，出现加电后在无操作时，机头吊臂水平、俯仰同时自转的现象。首先，断开各部分连接，检查供电电源，±12V直流电压稳定正常。再检查控制器，未发现异常情况。电路板、元件、连线各处焊点完好；外壳密封严禁。内部洁净，无氧化、锈蚀现象；也无过热、高温迹象。检查操控手柄，内部连接、电位器、开关焊点等无异常。用万用表检测水平、俯仰、聚焦驱动电机装置，也未发现不良情况。只能再次加电检测故障。
恢复各部分连接，加电，故障现象依旧，同时，测量发现12V电源下跌到6V以下，这说明有过载现象。再断开各部分连接，依次供电，控制器12V正常，操控手柄12V正常，水平、俯仰、推拉正常，只有连接聚焦时，12V电源电压才跌至6V以下，说明聚焦电机故障，由于电机的直流电阻较低，在前面的万用表测电阻时，没有发现。
由电子控制原理可知，控制器内各项操作功能使用同一±12V电源。当12V电压非正常下降时，正、负对称的电源失衡，0基准偏离，所以使得水平、俯仰功能失控，造成单方向转动不停，无法进入“静态”。故障清楚了，这时用相同的聚焦电机替换试用，摇臂工作正常。
四. 大型电视摄像摇臂在电视节目中的应用
大型电视摄像摇臂在节目中的应用水准很大程度上取决于摄像和导演之间的沟通。在节目录制前，摇臂摄像人员一定要和导演对节目录制流程进行充分的沟通，并预先熟悉录制节目的内容，设计节目录制中需要用到摇臂的镜头画面，使摇臂摄像技术能够发挥出最佳作用。对于演播室录制的大型电视节目或直播节目来说，还有必要在节目排练过程中，尽可能根据节目要求演练一遍所有的镜头运用。
在现代电视节目制作中，大型电视摄像摇臂已经越来越成为一部好的电视作品所不可缺少的摄制工具，被广泛应用于演唱会类节目、体育节目、谈话类节目、资料片、形象片及电视剧中。
在电子技术高速发展的今天，各种高新技术不断应用于广播电视领域，先进新颖的设备、仪器层出不穷。作为广播电视行业的工程技术人员，要努力使用、维护和保养好大型电视摄像摇臂，以延长其使用寿命，提高其使用效率，在提高电视节目质量的同时，降低电视节目的制作成本，从而创造最大的社会效益和经济效益。