國家大劇院被稱為“中國第一藝術殿堂”，其總建筑面積約21.75萬平方米，主體建筑由外部圍護結構和內部歌劇院、音樂廳、劇場和相應的藝術展廊、表演藝術研究交流部、藝術商店、快餐廳、咖啡廳和地下停車場等配套設施組成。在地面層坐落著三幢建筑：歌劇院、音樂廳和劇場，它們由道路區分開，彼此以懸空走道相連，恍若在水面上的地面建筑是一個巨型殼體，覆蓋、庇護、包圍和照亮著所有的大廳和通道。建筑物在水面中的倒影構成了大劇院的外部景觀。
國家大劇院的歌劇院舞臺分為6塊，可以同步或分別升降，還可以傾斜。主舞臺下降到負9米后，86噸重的芭蕾舞臺板能夠快速移動到表演區。這些一瞬間就會出現或消失的舞臺和最后方的環形旋轉舞臺，輔以61根電動吊桿上懸掛著幾十噸重的不斷變化的燈光、布景，足以給觀眾造成天翻地覆、陰晴無常的視覺效果和心理震撼。“讓世界上每一位觀眾都流淚”的歌劇《托斯卡》、暴風雨中顛簸跳蕩詭異無常的《漂泊的荷蘭人》等經典劇作，都在國家大劇院的舞臺上得到突破性的完美表現。
這是一個異常繁復的組合:控制系統是大腦，電氣系統是神經，機械系統就是舞臺的臂膀。“每一塊舞臺、每一根吊桿的平移升降轉動都必須達到平穩準確，誤差不超過3毫米，豎起來的香煙都不會倒下。”這里僅導線用線量就達到280公里，一個繼電器中就有1600多個螺絲，工程師們每天都要用螺絲刀進行檢查、緊固，因為任何一點松動都可能讓移動的舞臺停下來——演砸了。幸運的是，這樣的事并沒有出現過，這也讓工程師們充滿自信。
戲劇場擁有世界上最為先進的戲劇舞臺，舞臺采用由鏡框式舞臺到伸縮式舞臺的可變化形式，設有主舞臺、左、右輔臺和后舞臺。主舞臺設置的“鼓筒式”轉臺，由13個升降塊、2個升降臺組成，既可整體升降又可分別單獨升降，這種形式的鼓筒式轉臺在世界上是唯一的，可以達到邊升降邊旋轉的舞臺效果。獨特的伸出式臺唇設計非常符合中國傳統戲劇表演的特點。
國家大劇院的舞臺設施為國際一流水平。其中，歌劇院擁有世界上最先進的舞臺，戲劇場的可升降伸出式臺唇、鼓筒式轉臺等也是世界少有的。
中國國家大劇院戲劇場舞臺燈光系統采用數字化、智能化、網絡化調光系統，該系統是新一代高速網絡與智能數字調光設備的集成，目前已經在世界許多國家級劇場如巴黎歌劇院、新加坡國家大劇院等使用。
國家大劇院戲劇場燈光控制系統設備的集成選用信譽良好、具有高可靠性的世界知名品牌。
燈光系統設備
設備名稱 數量
Strand550i電腦調光臺 2臺
Strand520i電腦調光臺 2臺
HIGHENDWHOLEHOGIII電腦燈控制臺 2臺
HIGHENDWHOLEHOGiPC電腦燈控制臺 1臺
StrandEC21調光硅柜(含正弦波、直通柜) 11臺
Strand網絡中繼柜 4臺
Strand無線電子手提連絡接收器及天線PDA 2套
StrandSN110網絡節點 43臺
WYSIWYG圖像式反饋系統 1套
音響部分
國家大劇院戲劇廳不允許演出單位裝音箱，只能使用劇場音箱，劇場內不能放置調音臺和設備，劇場備有數字和模擬2套系統供演出單位進行選擇。如果使用5D這些數字調音臺進行的編程巡演，可以將自己的調音臺架設在劇場后部的控制室內的,劇場工作人員會盡力進行安排。
上圖機柜是STUDER數字臺使用的，同時劇場內具備N3,POOTOOLS這些操作，專門配有控制臺。右側的是系統跳線盤，和平時使用的不同，使用專用跳線。通道安排要求或者是要進行跳整，劇場音控的工作人員會幫您完成。
流動機柜:萊斯康91、萊斯康960L,這2臺是都是可以使用，960需要告知劇場的工作人員進行調整。
STUDER VISTA8數字實況調音臺
所有這些信號通過數字信號傳遞到后級,并具備有數字時鐘接口
在模擬臺上有很多空的通道供來的各個單位進行使用，無線可以將機器架設在控制室將天線放到室外，或者在舞臺上架設通，在連接到調音臺，告知劇場音響人員就行。模擬臺有一對JBL監聽，數字臺是3只。在模擬臺上由于劇場的揚聲器族群較多目前默認的設置如下：
AUX 1 超低音
AUX 2 舞固前左
AUX 3 舞固前右
AUX 4 舞固后左
AUX 5 舞固后右
AUX 6 流動1
AUX 7 流動2
AUX 8 萊斯康91效果器
GURP 1 臺唇
GURP 2 一層墻面安裝
GURP 3 二層墻面安裝
GURP 4 三層墻面安裝
GURP 5 天花
GURP 6 二層樓座下
GURP 7 三層樓座下
GURP 8 流動備用
舞臺前沿的臺唇6只音箱是沒有和主擴聲進行校對，使用時要控制一下音量，不然容易出現雙聲。劇場建聲舞臺上演出不用話筒后面達到80分貝的水平。
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