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    澳門威尼斯人劇院Constellation電聲可變混響系統(tǒng)的使用
    更新:2020-8-18 10:18:07 稿件:演藝科技 調(diào)整大小:【

    1 威尼斯人劇場及聲學環(huán)境

    威尼斯人劇場隸屬澳門威尼斯人酒店,是澳門首個主題演出場館,也是太陽馬戲團美洲以外的首個駐場演出場館。如同美國拉斯維加斯威尼斯人酒店Ka Show劇院一樣,該劇場最初是為太陽馬戲團Cirque du Soleil駐場劇目《ZAiA》定制而建的。

    威尼斯人劇場是秀場,也可作為多功能劇場使用,并不是傳統(tǒng)意義上的音樂廳,共設(shè)有1 852個座位,舞臺、機械、燈光和音頻系統(tǒng)都相當復雜,是亞洲設(shè)施最完善的演出場館之一,圖1為劇場內(nèi)部情況。

    圖1 威尼斯人劇場內(nèi)前視和后視圖

    上演《ZAiA》時,以電聲擴聲為主,內(nèi)部聲學環(huán)境為特殊處理的墻壁及軟包座椅,都具有吸聲的特性,有良好的聲學環(huán)境基礎(chǔ)。2012年2月19日,《ZAiA》結(jié)束駐場演出后,被改造成可以進行商業(yè)演出、電影放映等娛樂活動的多功能劇場。

    多功能劇場需要適應不同的演出類型以及電影放映的需要,其建筑聲學和電聲系統(tǒng)設(shè)計非常重要。首先要確保足夠大的聲壓級和足夠高的清晰度,使觀眾可以清楚地聽到舞臺上各種聲音的細節(jié),這通常需要良好的建筑聲學設(shè)計或傳統(tǒng)電聲擴聲來滿足要求。另外,因音樂風格的不同而對劇場混響時間的要求也是不同的,如表1所示,例如對于電聲樂隊來說,需要高語言清晰度和干凈的聲音,這需要混響時間盡量短。為適應不同演出需要,大多數(shù)劇場一般用可移動的面板、反聲罩或是可調(diào)整高低的簾幕等物理方法來改變聲場的聲學特性,以獲得所需要的聲學環(huán)境。

    為了兼顧古典音樂和流行音樂的演出,威尼斯人劇場在2013年安裝了一套“電子聲罩”Constellation系統(tǒng),采用電聲的方式改變房間聲學特性,改變劇場內(nèi)的早期反射聲和晚期反射聲,并控制頻響、延時和平衡,從而使近次反射聲增強、延長混響時間,同時混響時間在更大范圍內(nèi)可調(diào),實現(xiàn)舞臺聲罩的效果。此系統(tǒng)極具創(chuàng)新意義,目前在全球安裝有70多套。

    2 Constellation 系統(tǒng)

    簡單來說,Active Acoustic(主動聲學控制)處理聲音的方式分為兩種。

    用布置在劇場內(nèi)的傳聲器拾取各點位置的聲音,包括傳聲器拾取揚聲器聲音產(chǎn)生的“固有回授”,經(jīng)處理生成所需要的聲學環(huán)境,從而改變(延長)混響時間,稱為非并行(non-in-line)或稱再生聲場(regenerative)系統(tǒng)。Constellation使用矩陣式單一特性的混響器,并保持功率隨頻率變化恒定,以保持系統(tǒng)穩(wěn)定。對于每一個頻點混響器是一個酉矩陣。 利用離舞臺最近的傳聲器拾取樂器的原始聲能轉(zhuǎn)化為早期反射聲,稱為并行(in-line)或非再生(non-regenerative)系統(tǒng)。Constellation用非再生系統(tǒng)產(chǎn)生的早期反射聲,來保證由直達聲到早期反射聲再到晚期混響聲的連續(xù)性。

    Constellation系統(tǒng)是非再生和再生(并行或非并行)兩種系統(tǒng)的混合應用,其可變混響頻率特性見圖2。核心硬件為D-Mitri數(shù)字音頻控制平臺,Active Acoustic的核心處理器為該系統(tǒng)中的DVRAS模組。

    圖2 Constellation系統(tǒng)可變混響頻率特性

    3 威尼斯人劇場Constellation系統(tǒng)的構(gòu)成

    威尼斯人劇場的傳聲器和揚聲器的布置分為兩部分調(diào)控,分別簡稱為舞臺“聲罩”系統(tǒng)和觀眾席“擴聲”系統(tǒng)。

    舞臺“聲罩”聲場系統(tǒng)可為音樂家提供所需的聲場環(huán)境,可以調(diào)整早期和晚期反射聲的強度、混響時間、早期反射聲密度和頻響。舞臺上的拾音傳聲器用了12只,采用DPA Model MICCARD緊湊型心形指向電容傳聲器吊裝。拾取的樂器聲音經(jīng)過VRAS處理后,聲音通過32只吊裝的Meyer Sound UPJ揚聲器近距離送給舞臺上的音樂家。同時舞臺上被拾取的這些原始聲能通過VRAS非再生系統(tǒng)處理后生成近次反射聲送到觀眾席“擴聲”系統(tǒng),以建立觀眾與演員的親密感和現(xiàn)場感。這些設(shè)備組成了一個虛擬音樂廳聲罩效果。系統(tǒng)提供了多種可供切換的預設(shè)值,通過調(diào)整可讓演員和指揮聽起來就像在常規(guī)的音樂廳里演奏一樣,從而保證了聲音的包圍感和演員與指揮之間演奏的默契。 觀眾席“擴聲”系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生像音樂廳反射面一樣除直達聲外的反射聲效果,讓聲音從四面八方傳遞到觀眾席,補充實際被墻面和座椅吸收掉的聲音。其中,頂?shù)鯎P聲器和觀眾席墻壁兩側(cè)的揚聲器各24只,共48只,揚聲器的特性和安裝位置確保了全頻段的聲能還原。觀眾席區(qū)域的拾音傳聲器由16支吊裝在觀眾席上空的DPA Model MIC-CARD傳聲器和32支側(cè)向鵝頸傳聲器組成。這些傳聲器的位置和指向性最大限度地遠離揚聲器,以獲得足夠的再生聲場的傳聲增益。拾取的聲音經(jīng)VRAS處理形成混響聲一起送到觀眾席揚聲器放出,使舞臺上樂器的直達聲、近次反射和混響聲在劇場中均勻擴散,從而模擬出音樂廳的效果。系統(tǒng)同樣提供了多種參數(shù)及預設(shè)值可供調(diào)整。

    兩部分可各自切換預設(shè)參數(shù)而互不干涉。

    4 Constellation系統(tǒng)在交響音樂會中的使用及調(diào)試

    4.1 進場前期試聽

    進場前需要了解劇場聲學環(huán)境及效果的基本情況。首先,從之前合作過的費城交響樂團專業(yè)樂手得到反饋,對威尼斯人劇場的聲場并不滿意。然后,進行主觀試聽。

    (1)對比Constellation開、關(guān)狀態(tài)下的效果

    在Constellation系統(tǒng)處于打開狀態(tài)時,用傳統(tǒng)的清唱和拍手的方式測試場館的聲場,并沒有聽出與一般的音樂廳有所不同。當關(guān)掉Constellation系統(tǒng)時,感覺聲音比開啟Constellation系統(tǒng)的狀態(tài)更干。

    (2)聽樂團現(xiàn)場演奏(看演出)

    在樂團進場排練前,筆者特意要求主辦安排聽一場現(xiàn)場音樂會,以了解劇場內(nèi)聲場均勻度、劇場內(nèi)不同位置的音色差別,并分析成因。

    音樂會是由美國The Count Basie Orchestra(貝西伯爵大樂團)演出的爵士樂。在演出過程中,筆者在劇場的前排、中排、后排等不同區(qū)域進行了試聽,Constellation系統(tǒng)帶來的差別很明顯。在前排的VIP區(qū)域,聽到的是以舞臺上迎面而來的直達聲為主,聲音感覺很真實,聽起來比較自然(就像在音樂廳里聽到的一樣),基本聽不出電聲處理過的痕跡,感覺這里Constellation系統(tǒng)并沒有介入太多,以樂團直達聲為主。在中排走道的位置,能夠感覺到聲音在2 kHz~4 kHz的區(qū)域提升很多,小號和長號的音色比較硬,明顯不如前排溫暖;同時,可以感覺到混響出來了,而且還是比較合適的,大概在1.8 s~2 s。在后排的位置,小號和長號的聲音很尖銳,架子鼓左右吊镲的聲音非常刺耳,整體的音量大了很多,而且聲音刺耳,使人感覺很不舒服;還有平衡問題,自始至終電吉他的聲音基本聽不到,鋼琴的聲音也很弱,但聽得出貝司是經(jīng)過擴聲的。

    就整體的聽音效果而言,前排VIP區(qū)域的效果相當好,中后排的效果不是很理想。其原因是,觀眾席后部離舞臺距離最遠,直達聲的衰減比較嚴重,聲音感覺比較悶,Constellation系統(tǒng)需要介入的增益更高,接近整個系統(tǒng)傳聲增益的極限,工作在回授的邊緣,帶來類似鑲邊效果的金屬音色,失真增大使聲音變得刺耳不自然。

    4.2 樂團編制配器及演出形式的分析

    澳門交響樂團的編制如圖3所示,為弦樂、木管、銅管、打擊樂、三管編制。

    圖3 澳門交響樂團的編制

    我方音樂會共有四首曲目,分別是與樂團配合的小提琴、大提琴和鋼琴的獨奏及三重奏。

    4.3 結(jié)合Constellation系統(tǒng)的擴聲設(shè)計方案

    根據(jù)觀摩試聽總結(jié)分析原因,結(jié)合樂團在舞臺上的擺位, 以及Constellation系統(tǒng)傳聲器吊掛位置,設(shè)計擴聲系統(tǒng)。

    揚聲器系統(tǒng)在舞臺兩側(cè)每邊各明裝吊掛Meyer Sound的9只Mica下接2只Melodie線陣列揚聲器,Melodie在Mica下面作為近場補聲;超低揚聲器選用700HP,布置在Mica正下方舞臺兩側(cè),每邊各6只。

    揚聲器系統(tǒng)通過MAPP軟件模擬聲場進行調(diào)整,為了保證觀眾席再生聲場的聲音自然,不會因過度激勵而形成染色,線陣列揚聲器所覆蓋的區(qū)域避開了Constellation系統(tǒng)在觀眾席布置的傳聲器拾取范圍。由于臺唇內(nèi)部已經(jīng)內(nèi)置了8只UPM揚聲器,經(jīng)整體調(diào)試,擴聲系統(tǒng)對觀眾席有了均勻的覆蓋。調(diào)音臺使用Midas XL8,主持人傳聲器采用sennheiser9000系列,結(jié)合Constellation系統(tǒng)的擴聲系統(tǒng)方案如圖4所示。

    圖4 結(jié)合Constellation系統(tǒng)的擴聲系統(tǒng)方案

    4.4 擴聲的拾音方案

    根據(jù)試聽的效果,對交響樂團的部分樂器進行擴聲拾音,樂團的擺位、Constellation傳聲器吊裝位置和擴聲傳聲器的位置見圖5,以保證樂隊整體音響的平衡。

    圖5 樂團擺位、Constellation傳聲器吊裝位置和增加擴聲傳聲器的位置

    由于演出的曲目中有獨奏(小提琴、大提琴、鋼琴)、三重奏,所以針對這些獨奏樂器增加了擴聲拾音傳聲器。在樂團排練過程中,發(fā)現(xiàn)低音提琴(Double Bass)的低音聲部比例太小,聲音不夠飽滿。這是由于舞臺上所有傳聲器都是吊裝,拾音距離過遠導致拾取低音聲部的靈敏度很差,所以用AKG C414電容傳聲器對Double Bass聲部進行拾音,低音聲部馬上出來了。另外還發(fā)現(xiàn),豎琴基本聽不到,因為它的發(fā)音孔在琴的后方,位置在靠近舞臺上場口一側(cè),這樣吊裝的傳聲器很難拾取到,所以對豎琴也增加了拾音傳聲器。

    4.5 樂團返送與平衡

    在排練過程中,舞臺上指揮、獨奏都聽清楚各點的聲音,但樂團后部打擊樂手、管樂手提出聽不清舞臺前方獨奏的小提琴、大提琴、鋼琴的聲音。所以,在舞臺側(cè)臺放置了返送揚聲器,放置位置如圖6所示,選用Meyersound CQ-2窄角度揚聲器,覆蓋角度為水平50°、40°,這樣在管樂和打擊樂聲部聽清楚的情況下,防止返送揚聲器的聲音被舞臺上方Constellation吊裝傳聲器拾取到,避免聲場紊亂。

    圖6 舞臺兩側(cè)各放置了2只CQ-2作為獨奏送到樂隊中的返送

    4.6 被擴聲的樂器與Constellation系統(tǒng)的耦合

    為了使劇場中后部能夠聽起來清晰自然,并讓被擴聲的樂器能自然地融入Constellation的聲場,對被擴聲拾音的獨奏樂器的效果進行單獨處理,因Midas XL8內(nèi)置混響效果器達不到所需效果,所以效果器選擇了TC6000,并設(shè)置為大廳混響模式。所有擴聲的傳聲器信號進入Midas XL8的Dl431分配器進行輸入分配,經(jīng)調(diào)音臺處理后輸出到伽利略616處理器,經(jīng)處理后送至揚聲器Mica、Melode、UPM,即通過處理器將調(diào)音臺輸出的信號與Constellation系統(tǒng)中近次反射聲輸出的部分分配信號進行混合(見圖4)。

    4.7 電聲擴聲與Constellation系統(tǒng)的平衡調(diào)整

    經(jīng)過Constellation系統(tǒng)的控制軟件CueStation(見圖7)和遙控預設(shè)(見圖8),以及調(diào)音臺的三重調(diào)整,使演出在一個相對自然的聲場中進行。在排練期間,為了對比Constellation系統(tǒng)形成的聲場效果,把整個系統(tǒng)調(diào)整到一個合適的比例時,立即把調(diào)音臺所有的輸出靜音,只聽Constellation系統(tǒng)自己的聲音,感覺樂團最前面的獨奏樂器突然不知道哪里去了,而且失去加持的Double Bass低音聲部,使整個樂團的聲音變薄了許多,豎琴的細節(jié)也聽不見了。

    圖7 Constellation D-Mitri數(shù)字音頻平臺的遙控界面 可提供多方面的預設(shè)

    圖8 Constellation的遙控控制界面(最終調(diào)試參數(shù))

    CueStation可以完成擴聲系統(tǒng)從傳聲器輸入到揚聲器輸出、從設(shè)計到播放所有設(shè)置的調(diào)整,相當于數(shù)字調(diào)音臺加媒體矩陣。

    5 電子可變混響系統(tǒng)應用的探討

    Constellation系統(tǒng)是一個主動式聲學系統(tǒng),是改變房間聲學特性的一種輔助方式,并不是傳統(tǒng)的電聲擴聲,不會明顯感覺到聲音被過度放大。它的作用是讓音樂家在演出中輕松自如地演奏,讓觀眾在多功能廳也能得到猶如音樂廳般的享受。對于在多功能廳的演出,如果是一般小型的室內(nèi)樂團和重奏,通過調(diào)整Constellation系統(tǒng)是可以滿足演出需求的;但如果樂團的編制是交響樂團,樂器種類比較多,發(fā)聲的物理特性又不相同,就需要采用其他手段加以配合,畢竟與真正的音樂廳的聲場是不一樣的。

    5.1 Constellation系統(tǒng)與音樂廳建聲的聲場環(huán)境對比

    (1)在良好建聲環(huán)境的音樂廳中,除良好的聲擴散和直達聲外,由舞臺側(cè)面和頂?shù)醯姆绰曮w和擴散板形成的近次反射聲和中晚期反射聲起著很大作用,它增強了直達聲強度、親密感和空間感。Constellation系統(tǒng)是用傳聲器拾取聲音送入D-Mitri,模擬早期和晚期反射聲使它們在場館中耦合,而且還可對舞臺上任何位置和指向的發(fā)聲聲源進行自然的聲擴散和聲反射。由于Constellation系統(tǒng)依靠吊裝的傳聲器對聲音進行“吸收”,用揚聲器進行“擴散”, 因此,傳聲器本身的指向性,以及對聲源指向、輻射角度、遠近的不同會產(chǎn)生不同的效果。

    假設(shè)所有的揚聲器與傳聲器的頻響平直,且不考慮失真因素,傳聲器拾音的第一步就有些問題,12支心形電容傳聲器分為3列4排均勻吊掛在舞臺上高2.5 m的地方,如圖6所示,這樣遠距離的拾音對于演奏音量比較大且發(fā)聲指向性向舞臺正上方的樂器來說,拾取靈敏度是比較高的,比如打擊樂的定音鼓、馬林巴等及管樂中的短笛、巴松、大號;但對于音量較小且發(fā)聲指向性向下或側(cè)向的樂器就要差一些,比如黑管、雙簧管、圓號和所有的弦樂。另外,交響樂從弦樂到木管、銅管再到打擊樂是分布在不同高度的平臺上,一般是20 cm、40 cm、60 cm、80 cm。這類原因引起的音量差異可以用Cuestation調(diào)整平衡。

    但對于Double Bass(頻率較低)和豎琴(聲音較弱)、發(fā)聲指向性與傳聲器拾音指向性垂直、拾音距離太遠等樂器聲音很難被舞臺上空的傳聲器良好地拾取 ,導致送到觀眾席固有的近次反射聲能不足;樂器到達觀眾席的直達聲太小,導致Constellation系統(tǒng)在觀眾席中生成的混響聲能量也不足。所以,最后采取近距離拾音的方法來解決,通過調(diào)音臺和效果器處理后的聲音和Constellation的近次反射聲利用線陣列揚聲器精準的投射角度直接送達觀眾,有效地避開了再生聲場中觀眾席上空的傳聲器,保證觀眾廳的聲場不被過度激勵,達到了獨奏與交響樂團各聲部應有的平衡。

    (2)音色上,Constellation系統(tǒng)的舞臺傳聲器和觀眾席傳聲器的增益盡量避免調(diào)得過高,以防止因增大聲音引起發(fā)尖等失真現(xiàn)象。由于專業(yè)擴聲功率放大電路往往使用比較深度的閉環(huán)負反饋,瞬態(tài)失真會很明顯,而晶體管過載后產(chǎn)生的是奇次諧波失真,不能與原音色融合,聽起來讓人不愉快[3]。所以,要防止系統(tǒng)工作在回授的邊緣,使系統(tǒng)工作在穩(wěn)定的傳聲增益之內(nèi);并防止聲染色使聲音保持自然。

    (3)視覺上,Constellation系統(tǒng)的揚聲器大部分由體積較大的黑色點聲源揚聲器組成,尤其是舞臺上方以及側(cè)面用鋼絲吊裝多只8英寸UPJ揚聲器在舞臺燈光下感覺不協(xié)調(diào)(見圖9),并擋住了原計劃放在舞臺后方中央的LED高清巨幕,嚴重影響視覺感觀。最后,只能換成兩塊標清小屏幕放在兩側(cè)臺口,舞臺效果呈現(xiàn)大打折扣。

    圖9 Constellation系統(tǒng)在舞臺上方吊掛的揚聲器

    5.2 Constellation系統(tǒng)與傳統(tǒng)電聲擴聲方式對比

    在與場館方音響師交流過程中得知,因為剛剛安裝了最新版本的D-Mitri系統(tǒng),他們也非常希望利用該系統(tǒng)。如果交響樂團在沒有采用Constellation系統(tǒng)的情況下,傳統(tǒng)的電聲擴聲系統(tǒng)至少需要40多個通道的傳聲器才可滿足整個樂隊的擴聲,則傳聲器桿的擺放、線路的安裝及調(diào)試等工作都是讓場館方音響師頭疼的工作。而采用Constellation系統(tǒng)的情況下,會大大降低音響師的工作強度及工作量。

    另外,電子可變混響系統(tǒng)與傳統(tǒng)電聲擴聲相比,優(yōu)勢在于聲音相對比較自然,可以形成演出需要的聲場環(huán)境,如為這場交響音樂會的演出,為多功能廳營造了音樂廳的聲場環(huán)境;而傳統(tǒng)電聲擴聲,在同樣的場館,聲音從前方懸掛在舞臺兩側(cè)的線陣列或矩陣揚聲器放出,給人的感覺是聲音只從前面過來,而不是像音樂廳中除了迎面而來的直達聲外,還有四面八方的反射聲形成的包圍感。除此之外,傳統(tǒng)電聲擴聲所加入的混響是由調(diào)音臺輔助輸出送到處理器后又返回到調(diào)音臺,和樂器聲音一起通過前方舞臺兩側(cè)的同一組揚聲器放出,顯然與音樂廳的近次反射聲和晚期混響聲形成過程完全不同。而Constellation系統(tǒng)充分利用舞臺的直達聲,經(jīng)過拾取和處理,在合適的位置、合適的時間依次跟隨直達聲放出早期反射聲和晚期混響聲,調(diào)試得當?shù)那闆r下,聽感較傳統(tǒng)電聲擴聲更自然。

    6 結(jié)語

    Constellation系統(tǒng)使多功能劇場的聲場適應各類不同演出所需要的聲場,同時可以簡化音響師的工作。如果想達到比較好的效果,需要因地制宜、演出類型制定適宜的解決方案。

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