今天為大家分享“第七屆世界軍人運動會開幕式的音頻公共信號制作”。

2019年10月18日20時，第七屆世界軍人運動會（簡稱“武漢軍運會”）在武漢體育中心順利開幕。世界軍人運動會是全球軍人最高規(guī)格的大型綜合性運動會，有著“軍人奧運會”之稱。中央廣播電視總臺作為此次武漢軍運會賽事的主轉(zhuǎn)播商和最大的持權(quán)轉(zhuǎn)播商，以奧運賽事的標準進行了全面的賽事公共信號制作及轉(zhuǎn)播工作。筆者參與了轉(zhuǎn)播工作的前期規(guī)劃與賽時的信號制作，下面針對武漢軍運會開幕式音頻公共信號制作，剖析音頻制作系統(tǒng)設(shè)計及信號制作。

1 音頻制作系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計

運動會開幕式是一種綜合性的活動形式，由運動員入場儀式、領(lǐng)導(dǎo)致詞、運動員宣誓以及文藝展演等多個環(huán)節(jié)組成，每一個環(huán)節(jié)的完美呈現(xiàn)均需要與現(xiàn)場展演團隊及各個技術(shù)部門緊密配合完成。為順利完成賽事信號制作任務(wù)，中央廣播電視總臺的音頻制作團隊（簡稱“音頻制作團隊”）與其他技術(shù)部門從2019年2月起投入到賽事轉(zhuǎn)播的前期準備工作中，技術(shù)前期協(xié)調(diào)小組先后5次往返北京、武漢兩地進行實地勘察，對開幕式公共信號的制作規(guī)范、轉(zhuǎn)播制作系統(tǒng)構(gòu)架、信號傳輸鏈路、轉(zhuǎn)播安全應(yīng)急預(yù)案等各個環(huán)節(jié)積極地與軍委執(zhí)委會、導(dǎo)演組、場館等各相關(guān)部門協(xié)調(diào)溝通。第一時間將會議內(nèi)容和待解決的問題形成會議紀要并留檔保存。最終，在各部門的制作和配合下，形成了一套全面、詳細的轉(zhuǎn)播技術(shù)方案及應(yīng)急預(yù)案，并以此作為武漢軍運會其他賽事公共信號制作的參考方案。

1.1 音頻公共信號的制作規(guī)范

武漢軍運會屬于國際大型綜合性體育賽事，所有賽事的轉(zhuǎn)播制作都需要遵循相同的信號制作規(guī)范。為滿足不同持權(quán)轉(zhuǎn)播商的制作需求，在提供高清（HD）公共信號資源的同時，還為開/閉幕式、田徑、海軍五項等重點項目提供4K超高清公共信號資源。針對4K超高清公共信號源，音頻系統(tǒng)按制作規(guī)范提供環(huán)繞聲與立體聲的8個聲道音頻公共信號，詳見表1。針對高清公共信號源，音頻系統(tǒng)按制作規(guī)范提供立體聲與公共評論聲的4個聲道的音頻公共信號，詳見表2。

表1 4K超高清公共信號源的聲道設(shè)置

表2 高清公共信號源的聲道設(shè)置

1.2 音頻制作系統(tǒng)的基本構(gòu)架

為滿足武漢軍運會開幕式4K超高清公共信號、高清公共信號的制作需求，轉(zhuǎn)播音頻制作系統(tǒng)由一輛4K超高清轉(zhuǎn)播車以及一輛三維聲錄音車共同組成，如圖1所示。其中，三維聲錄音車作為開幕式音頻公共信號的主制作系統(tǒng)（見圖2），4K超高清轉(zhuǎn)播車內(nèi)部音頻系統(tǒng)作為音頻公共信號的備份制作系統(tǒng)（見圖3）；并將兩套系統(tǒng)級聯(lián)，在互為備份的制作關(guān)系下最大限度地發(fā)揮音頻系統(tǒng)的制作能力，為聲音藝術(shù)創(chuàng)作提供更加豐富、更加多元化的選擇，并提供可靠的制作保障。

圖1 武漢軍運會開幕式公共信號制作音頻系統(tǒng)示意圖

圖2 三維聲錄音車音頻公共信號主制作系統(tǒng)

圖3 4K超高清轉(zhuǎn)播車音頻公共信號備份制作系統(tǒng)

1.3 有效聲音元素的確定

在規(guī)劃設(shè)計階段，對制作中有效聲音元素的分析至關(guān)重要，它影響著音頻系統(tǒng)在后續(xù)搭建過程中信號傳輸鏈路的設(shè)計以及最終聲音制作的理念。對于開幕式公共信號的聲音制作來說，主要的聲音元素來源于儀式環(huán)節(jié)、文藝展演、賽場氣氛、細節(jié)效果四大部分。

現(xiàn)場儀式環(huán)節(jié)的聲音元素由現(xiàn)場播報、司儀致辭、領(lǐng)導(dǎo)人致辭、運動員與裁判員宣誓、音樂音效等元素構(gòu)成，各聲音元素的信號源主要集中在現(xiàn)場主席臺以及技術(shù)包廂看臺區(qū)域。
文藝展演環(huán)節(jié)的聲音元素由節(jié)目中參演演員的人聲及相應(yīng)的音樂部分構(gòu)成，聲音元素的信號源主要集中在FOP（field of play，賽場內(nèi)）區(qū)域以及技術(shù)包廂看臺區(qū)域。
賽場氣氛的聲音元素是觀眾觀賽的反響聲，聲音元素的信號源是近場觀眾看臺以及高層觀眾看臺區(qū)域由各類傳聲器拾取的環(huán)境效果聲信號。
細節(jié)效果的聲音元素根據(jù)不同環(huán)節(jié)的實際制作需求，由細節(jié)拾音傳聲器、攝像機機頭傳聲器、特殊的音樂音效素材等構(gòu)成，聲音元素的信號源主要集中在FOP區(qū)域以及制作系統(tǒng)內(nèi)部。

1.4 音頻信號傳輸鏈路的設(shè)計

在此次轉(zhuǎn)播制作任務(wù)中，音頻信號的傳輸鏈路主要由場館內(nèi)前級信號傳輸鏈路、制作端信號傳輸鏈路、終端信號加嵌傳輸鏈路三部分組成（見圖4）。雖然音頻主、備制作系統(tǒng)均具備完整的IP系統(tǒng)構(gòu)架，但出于信號制作安全以及相關(guān)技術(shù)成熟度的考慮，依然選擇了以傳統(tǒng)基帶信號傳輸為主的信號傳輸方式，只在制作系統(tǒng)內(nèi)部的監(jiān)聽、多軌錄音等部分環(huán)節(jié)使用音頻IP流的信號傳輸方式。

圖4 音頻信號的傳輸鏈路關(guān)系

場館內(nèi)前級信號的傳輸鏈路承擔了開幕式音頻公共信號制作中百分之八十的信號傳輸工作，涵蓋各類音頻制作信號的傳輸。為了避免音頻信號在長距離傳輸中產(chǎn)生衰減、低信噪比以及在復(fù)雜現(xiàn)場環(huán)境下產(chǎn)生信號干擾等問題，在前級信號的傳輸鏈路上優(yōu)先選擇了主、備單膜復(fù)合光纜搭配音頻遠程I/O接口箱的方式完成信號傳輸，并根據(jù)制作需求合理地分配在4類信號源的集中區(qū)域。

同時，為了保證信號的傳輸安全以及相關(guān)制作安全，重要信號源覆蓋區(qū)域（如主席臺、技術(shù)包廂看臺區(qū)域）在采用了主、備單膜復(fù)合光纜進行信號傳輸?shù)耐瑫r，還鋪設(shè)有多通道模擬音頻線纜以形成雙路由保障，這樣即便有一條傳輸鏈路出現(xiàn)問題，另一條備份傳輸鏈路依然可以保障后級系統(tǒng)的正常信號制作。多通道模擬音頻線纜在信號的實際傳輸中只負責(zé)備份線路電平信號的傳輸，由于線路電平信號在長距離的信號傳輸過程中相對于傳聲器電平信號具備較好的信噪比，因此滿足在備份狀態(tài)下音頻制作系統(tǒng)對信號源質(zhì)量的制作需求。

開幕式公共信號的音頻制作端由三維聲錄音車以及4K轉(zhuǎn)播車的音頻控制間共同組成，兩個音頻系統(tǒng)既是主、備的制作關(guān)系，又是各類信號共享、傳輸?shù)穆酚桑ㄈ鐢z像機傳聲器信號、遠程I/O接口箱的信號源、EVS信號源、主音頻系統(tǒng)制作的環(huán)繞聲以及立體聲公共信號源等）。音頻制作端系統(tǒng)間的傳輸鏈路主要由一對主、備多膜光纖承擔，使用AES-10 MADI數(shù)字接口進行雙向64通道信號傳輸，同時也鋪設(shè)有多通道模擬、數(shù)字音頻線纜作為信號傳輸?shù)妮o助鏈路形成雙路由傳輸保障（見圖5）。

圖5 音頻制作端系統(tǒng)間的傳輸鏈路關(guān)系

終端公共信號的主、備加嵌設(shè)備集中在4K超高清轉(zhuǎn)播車的技術(shù)區(qū)，為保證制作終端的音頻公共信號不經(jīng)過額外的鏈路以及其他制作設(shè)備的干擾而形成隱患節(jié)點，三維聲錄音車制作的主公共信號通過一條多通道數(shù)字音頻線纜直接傳輸至轉(zhuǎn)播車的主加嵌設(shè)備，4K轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)制作的備份信號通過內(nèi)部傳輸鏈路傳輸至備加嵌設(shè)備，雙路由雙系統(tǒng)的設(shè)計確保了公共信號的制作安全。

1.5 聲音信號源的備份設(shè)計

對于重要直播類信號制作，在音頻系統(tǒng)的設(shè)計過程中，除需要考慮信號傳輸鏈路的備份方案外，還需要著重考慮對重要聲源的備份設(shè)計。開幕式中，最為關(guān)鍵、最為敏感的是司儀、領(lǐng)導(dǎo)人致辭以及現(xiàn)場評論員的解說，這些環(huán)節(jié)的差錯都是無法臨時通過任何技術(shù)手段彌補的。因此，為了保證信號制作安全，并滿足雙系統(tǒng)雙傳輸鏈路的設(shè)計需求，針對不同重要信號源設(shè)計主、備兩組以上的傳聲器拾音（見圖1）。此外，如拾取司儀傳聲器、領(lǐng)導(dǎo)人的傳聲器，還隱蔽設(shè)計有“災(zāi)備”傳聲器，通過第三條應(yīng)急傳輸鏈路同時傳輸至主、備制作系統(tǒng)作為應(yīng)急備份。

現(xiàn)場評論員的解說設(shè)備由一套（2支）頭戴式耳機傳聲器組和2支備份桌架式評論傳聲器構(gòu)成，通過不同的模擬傳輸鏈路同時分配給主、備音頻制作系統(tǒng)。主、備兩套解說設(shè)備同時工作，當主設(shè)備出現(xiàn)問題時，評論員不需要做任何應(yīng)急操作，后級制作系統(tǒng)便可以無縫切換到備份評論設(shè)備，確保萬無一失。

2 聲音制作的理念與方案實施

為了更好地展現(xiàn)震撼、富有感染力的開幕式現(xiàn)場效果，工作人員希望通過合理的傳聲器布局設(shè)計、藝術(shù)化的聲音處理、準確的聲像定位、專業(yè)的調(diào)音制作，巧妙地將嘉賓講話、觀眾氣氛、儀式展演、細節(jié)效果等聲音元素完美地融合，讓電視觀眾猶如身臨其境地感受這場視聽盛宴。

2.1 聲音制作的理念

2.1.1 環(huán)繞聲與立體聲信號的制作方式

根據(jù)武漢軍運會的信號制作規(guī)范，在開幕式的轉(zhuǎn)播過程中需要同時制作環(huán)繞聲公共信號以及立體聲公共信號。為了保證兩種信號源在聽感上有相同的聲像定位以及相似的聲場環(huán)境，環(huán)繞聲公共信號的制作是關(guān)鍵，再通過制作系統(tǒng)內(nèi)部的DOWNMIX（下混）母線完成相應(yīng)的立體聲公共信號制作，實現(xiàn)兩者更好的兼容性。DOWNMIX母線的設(shè)置見表3。

表3 DOWNMIX下混母線的設(shè)置

2.1.2 環(huán)繞聲制作中的中置與低音聲道

對于常規(guī)體育賽事的環(huán)繞聲公共信號制作來說，音頻制作系統(tǒng)實際只需要制作4.0聲道（即左前聲道、右前聲道、左環(huán)聲道、右環(huán)聲道）的環(huán)繞聲公共信號，然后將不同的聲音元素按照合理的聲像定位逐一分配到各個環(huán)繞聲道中，中置聲道一般預(yù)留給各持權(quán)轉(zhuǎn)播商，在接收到公共信號后自行縮混評論聲，而LFE低音聲道對于大多數(shù)的體育賽事轉(zhuǎn)播來講是沒有任何實際信號需求的。

但開幕式不同于一般的體育賽事，首先，更多的文藝元素貫穿開幕式，其后半章節(jié)更像是一場大型的文藝晚會。為了還原現(xiàn)場震撼的表現(xiàn)力，對低頻聲音信號的需求是必不可少的；其次，開幕式的轉(zhuǎn)播過程中需要有專業(yè)的評論員為觀眾實時解讀文藝節(jié)目相關(guān)背景，像是電影中的旁白，起到串聯(lián)各個環(huán)節(jié)的作用。由此可見，僅制作4.0聲道的環(huán)繞聲公共信號對于開幕式來講是遠遠不夠的，LFE低音聲道以及中置評論聲道的聲音制作同樣是重要的一環(huán)。

2.1.3 聲音制作的層次

音頻信號制作前，對各個聲音元素的層次進行了相對詳細的劃分，見圖6，希望通過對不同層次的聲音元素做不同比例的混合，從而還原出一個有寬度、有縱深、有細節(jié)的開幕式現(xiàn)場。

圖6 聲音的層次關(guān)系

第一層：環(huán)境聲場。創(chuàng)建有寬度和縱深感的空間感知，讓電視觀眾感受到置身于6萬人開幕式現(xiàn)場的包圍感。
第二層：人聲、音樂音效與近場觀眾效果。通過準確的聲像定位，帶給電視觀眾真實的現(xiàn)場內(nèi)容與近距離互動感。
第三層：細節(jié)效果。根據(jù)獨特的鏡頭視角，通過藝術(shù)、技術(shù)手段讓聲畫同步。

2.2 聲音的制作方案

在音頻信號的制作過程中，為了準確還原和營造一個層次清晰、震撼人心的開幕式現(xiàn)場，合理的聲音設(shè)計必不可少。

2.2.1 環(huán)境聲場的構(gòu)建

對于環(huán)繞聲音頻信號的制作，構(gòu)建整體環(huán)境聲場的方式有很多種，可以通過不同制式的環(huán)繞聲傳聲器陣列實現(xiàn)，也可以通過集成式環(huán)繞聲傳聲器實現(xiàn)，還可以通過點傳聲器組合等方式實現(xiàn)。

根據(jù)多次奧運會以及國際性賽事的轉(zhuǎn)播制作經(jīng)驗，對于開幕式這類大型場景的聲音制作來講，使用環(huán)繞聲傳聲器陣列以及集成式環(huán)繞聲傳聲器的制作方式并不適合。眾所周知，描述一個封閉空間聲場特性的主要參數(shù)包含了早期反射聲與混響聲，這兩點間接反應(yīng)了空間的大小以及聲學(xué)狀況。在還原體育場或體育館類大型封閉空間聲場時，由于場地的特殊性以及現(xiàn)場觀眾席的環(huán)抱狀分布，理想狀態(tài)是在場館居中的位置架設(shè)主傳聲器來拾取相對均勻的各類反射聲，從而營造包圍感更好、更真實的現(xiàn)場效果。但實際情況并非如此，首先，場地的中心區(qū)域往往是主要核心表演區(qū)，客觀條件不允許這樣的拾音設(shè)計；其次，在面對體育場這類大型的空間場景，考慮聲場還原的同時還需要考慮到直達聲與反射聲的耦合，過大的延時差在一定比例混合時會影響節(jié)目制作的最終呈現(xiàn)效果。因此，若使用環(huán)繞聲傳聲器陣列、集成式環(huán)繞聲傳聲器作為主傳聲器完成聲音制作時，必須在偏離場地中心的區(qū)域重新規(guī)劃主傳聲器的位置，或者使用其他合理的聲音制作方案替代，但主傳聲器位置的更改也會嚴重影響到各聲道所拾取的現(xiàn)場反射聲比例，從而導(dǎo)致聲場還原效果的不理想。

在武漢軍運會開幕式的主體環(huán)境聲場構(gòu)建中，基于上述原因最終選擇了多個點傳聲器組合的方式進行制作。具體實施方案是，環(huán)境聲場效果主要由9對共18支的電容傳聲器構(gòu)建而成，分別吊裝在開幕式場館頂層的馬道上，如圖7所示，負責(zé)營造賽場的空間感以及整體氛圍。每對傳聲器分別由1支Audio-technica 4050大振膜心形指向傳聲器和1支Sennheiser MKH8040小振膜心形指向傳聲器組成。大振膜心形指向傳聲器負責(zé)主聲場的構(gòu)建，小振膜心形指向傳聲器負責(zé)彌補大振膜傳聲器的拾音范圍，同時構(gòu)建賽場頂層的環(huán)境聲場環(huán)境。

圖7 拾取環(huán)境聲場的傳聲器位置

之所以在主環(huán)境聲場的構(gòu)建中選擇大振膜傳聲器，是因為其通常具備更高的靈敏度、更寬的拾音角度，其頻響曲線平滑，且擁有優(yōu)秀的低頻表現(xiàn)與高頻的細膩，整體聲音的表現(xiàn)更加生動、音色更加溫暖，Audio-technica 4050能夠滿足所有的性能需求。Sennheiser MKH8040同樣擁有優(yōu)秀的性能指標，并具備堅固耐用、體積小巧的特點，更有利于與大振膜主傳聲器的配合使用。

在吊裝傳聲器過程中，每對中的2支傳聲器盡可能近地固定在一起，以避免它們發(fā)生耦合產(chǎn)生相位干涉問題，并根據(jù)實際環(huán)境調(diào)整2支傳聲器的軸向夾角。在擴大縱向空間拾音角度的同時，利用傳聲器間的強度差，構(gòu)建主聲場環(huán)境與頂層聲場環(huán)境之間的聯(lián)系，從而得到一個更加飽滿的環(huán)繞聲聲場。除此以外，也為三維聲錄音車中同步試驗的三維聲信號制作提供服務(wù)。

制作中，18支傳聲器拾取的環(huán)境聲依據(jù)“模擬人頭”的聽音位置，按對應(yīng)聲像關(guān)系、比例，依次分配至環(huán)繞聲的各個聲道，從而實現(xiàn)聲場的準確還原。

2.2.2 近場觀眾效果聲

近場觀眾效果聲分別由架設(shè)在觀眾席一層看臺的8支Neumman TLM 103心形指向大振膜電容傳聲器以及2支Audio-technica 4050全指向大振膜傳聲器組成。拾取近場觀眾效果聲的位置如圖8所示，8支心形指向大振膜電容傳聲器通過改裝的傳聲器支架固定在一層正面觀眾看臺、兩側(cè)觀眾看臺距離地面約3.5 m的位置，負責(zé)近距離拾取觀眾觀賽氣氛的效果聲；2支全指向大振膜傳聲器架設(shè)在一層觀眾看臺的側(cè)后方位置，配合近距離拾取的觀眾氣氛效果聲，補充現(xiàn)場低頻延展的效果。

圖8 拾取近場觀眾效果聲的傳聲器位置

制作中，所有拾取的近場觀眾效果聲依據(jù)“模擬人頭”的聽音位置，按對應(yīng)聲像關(guān)系、比例依次分配至環(huán)繞聲的各個聲道。除此之外，全指向大振膜傳聲器還將為環(huán)繞聲的LFE低音聲道提供有效信號。

2.2.3 人聲和音樂音效的聲音制作

人聲和音樂音效的聲音制作主要包含現(xiàn)場播報、司儀致辭、領(lǐng)導(dǎo)人致辭、運動員與裁判員宣誓以及現(xiàn)場的音樂音效等。其中，為現(xiàn)場播報配置了4支配有啞音開關(guān)的動圈傳聲器；為司儀與領(lǐng)導(dǎo)人各配置4支Sennheiser MKH416超指向傳聲器，同時還分別藏有2支Sennheiser MKE2全指向微型領(lǐng)夾傳聲器，用于應(yīng)急備份；為運動員與裁判員各佩戴了1支無線頭戴傳聲器以及用于備份的1支無線領(lǐng)夾傳聲器。

在聲音制作過程中，為了更好地掌控不同聲音元素的比例、細節(jié)，同時擁有充足的備份資源，人聲使用的每支傳聲器均通過無源傳聲器分配器同時分配給現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)以及主、備公共信號音頻制作系統(tǒng)，從而滿足各自系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)調(diào)節(jié)需求。音樂音效信號由于存在根據(jù)現(xiàn)場實時狀況漸弱及切換的需求，為了現(xiàn)場與電視播出的同步性，統(tǒng)一由現(xiàn)場擴聲系統(tǒng)提供主、備推后的立體聲音樂編組信號并傳輸至音頻公共信號制作系統(tǒng)。對于人聲與音樂信號的聲像定位，主要集中于環(huán)繞聲的左前與右前聲道；音樂音效還需要以一定比例分配至LFE低音聲道，以提升環(huán)繞聲公共信號聲音的飽滿度與低頻表現(xiàn)力。

2.2.4 細節(jié)效果聲的制作

在開幕式的公共信號制作中，莊嚴的儀式感與激動人心的細節(jié)效果必不可少，無論是從直升機航拍的配樂、護旗手清晰的口令，還是國旗升起的莊嚴時刻，都需要通過技術(shù)、藝術(shù)的手法去精雕細琢。

為配合開幕式片頭航拍畫面所展現(xiàn)的靚麗城市風(fēng)光與場館外景，工作人員一次次地回看開幕式聯(lián)排的視頻素材，精心地在音樂素材庫中篩選合適的版權(quán)音樂并重新剪輯、使用。為展現(xiàn)護旗手英姿颯爽的軍人風(fēng)采，專門為護旗戰(zhàn)士佩戴了頭戴式傳聲器，拾取的聲音元素用于細節(jié)聲音的制作。在五星紅旗冉冉升起的時刻，也特意準備了護旗手拋旗的音效來配合特寫畫面，通過聲音表現(xiàn)強調(diào)畫面中神圣、莊嚴的氛圍。開幕式的場地內(nèi)、不同位置的移動攝像機上隱藏、架設(shè)了近10支超指向電容傳聲器，配合公共信號的轉(zhuǎn)播畫面去重現(xiàn)開幕式過程中點點滴滴的聲音細節(jié)……

3 結(jié)語

武漢軍運會的聲音制作是繼2008年北京奧運會后又一次國際大型綜合性體育賽事的聲音制作，也是近些年音頻制作團隊（見圖9）又一次環(huán)繞聲直播信號制作的寶貴經(jīng)歷。尤為滿意的是，通過改進環(huán)境聲場的拾音方案，使制作端得到更加飽滿的環(huán)境聲效，同時也通過此次難得的機會嘗試了三維聲信號的實時制作。當然，因種種原因也有遺憾，首先，出于安全角度考慮，在此次直播信號制作中沒能完全采用IP音頻系統(tǒng)構(gòu)架，未能充分發(fā)揮IP音頻系統(tǒng)的制作優(yōu)勢、特點；其次，在三維聲的制作方面，還存在很大的欠缺，聲音效果不能令人滿意。但所有這些得失都將為日后工作的改進提供寶貴的實踐經(jīng)驗，只要肯下功夫?qū)W習(xí)、鉆研就會有提升。

圖9 中央廣播電視總臺的音頻設(shè)計團隊

以上就是筆者對此次武漢軍運會開幕式音頻公共信號制作的一些分享，希望與同行交流相長。