2019央視春晚音頻系統(tǒng)構成及制作解析

冀虹

[摘要]介紹2019央視春晚的音頻系統(tǒng)構成、特點，以及主會場與分會場的信號路由方式、5.1環(huán)繞聲的制作。

[關鍵詞]音頻系統(tǒng);信號路由;5.1環(huán)繞聲;聲音制作;自動混音器

文章編號：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.07.006

2019中國中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會（以下簡稱“央視春晚”）總體框架與2018-'年類似，一個主會場加三地分會場，也是2019年央視春晚的亮點。主會場仍然在中央電視臺現(xiàn)址一號演播大廳，三個分會場分別設在深圳、長春、井岡山。根據(jù)這一格局和對聲音品質(zhì)的要求，對于音頻系統(tǒng)的設計方案，基于歷屆春晚制作的經(jīng)驗，在信號傳輸、環(huán)繞聲制作方面做了重點改進。下面筆者就2019年央視春晚的音頻系統(tǒng)構成、特點，以及主會場與分會場的信號路由方式、聲音制作過程進行解析。

1音頻系統(tǒng)構成

音頻系統(tǒng)是以斯泰克數(shù)字音頻網(wǎng)絡系統(tǒng)為基礎，基礎構架如圖1所示，可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)信號的互通互聯(lián)，各個工位上的Aurus控制臺面均可以自由調(diào)取系統(tǒng)內(nèi)任意接口箱上的輸入輸出資源，實現(xiàn)I/0數(shù)據(jù)的共享。同時，可以很方便地利用這種系統(tǒng)特性進行直播的備份工作，例如播出調(diào)音臺和擴聲調(diào)音臺將所有的輸入源都分別選入各自的調(diào)音臺;輸出方面，播出調(diào)音臺除將聲音信號送至播出端（加嵌器、錄機、監(jiān)聽等）外，同時也將聲音信號送至擴聲設備入口（功放、耳機返送發(fā)射器等），并將此OUTPUT路由存為一個場景（scene），當擴聲臺面出現(xiàn)問題時，播出調(diào)音臺立即調(diào)取之前存好的場景，頂替擴聲調(diào)音臺面的功能繼續(xù)進行直播。央視春晚音頻系統(tǒng)除核心處理模塊和接口箱外，主要由立體聲播出調(diào)音臺、高清5.1環(huán)繞聲調(diào)音臺、擴聲調(diào)音臺、返聽調(diào)音臺、800m²演播室的4K超高清5.1環(huán)繞聲播出調(diào)音臺組成。其中，5.1環(huán)繞聲調(diào)音臺主要為央視高清頻道制作5.1環(huán)繞聲播出信號;立體聲調(diào)音臺為央視標清頻道制作立體聲播出信號;擴聲調(diào)音臺和返聽調(diào)音臺為一號廳現(xiàn)場的觀眾、主持人和演員制作擴聲和返聽信號;800m²演播室的基于IP系統(tǒng)的LAWO數(shù)字調(diào)音臺為央視4K超高清頻道制作5.1環(huán)繞聲播出信號。

系統(tǒng)內(nèi)各調(diào)音臺及周邊數(shù)字設備的信號交換基本采用MADI的形式，本次春晚共使用了12組MADI路由，見表1。

其中，MADll和MADl5連接的是數(shù)字音頻工作站（DAW）用于收錄128路的主多軌音頻信號;MADl4和MADl8分別為播出調(diào)音臺、擴聲調(diào)音臺、環(huán)繞聲調(diào)音臺內(nèi)信號交換的主、備MADI;MADl6與MADllO為送800m²演播室LAWO數(shù)字調(diào)音臺4K播出系統(tǒng)的主、備路由;MADl2用于立體聲調(diào)音臺送返聽調(diào)音臺的路由;MADl7與MAD13分別為擴聲調(diào)音臺與立體聲調(diào)音臺掛載Dugcm自動混音器的路由;MAD19則是5.1環(huán)繞聲調(diào)音臺掛載WAVES SOUNDGRID插件的路由;MADlll與MADll2用于錄制128路的備份多軌信號。

2主會場與三地分會場的信號路由方案

由于有四個會場，需要主會場與三地分會場連線，三地分會場也需要與主會場及其他分會場連線，如圖2所示。

2.1三地向主會場的傳輸

各分會場回傳至主會場的PGM播出信號的傳輸方式，采取主路為衛(wèi)星傳輸、備路為光纜傳輸?shù)姆绞?，聲音信號?jīng)總控送至視頻解嵌器，再分別自主、備解嵌器取出。各分會場導播調(diào)機聲回傳至主會場導播控制臺，同時將主會場導播調(diào)機聲分送至各分會場，在此基礎上，主會場的節(jié)目聲及各分會場“-1”的節(jié)目聲也需送至各分會場。

如果通過衛(wèi)星或光纜傳送，會存在較大延時問題，且三地與北京的距離皆不相同，時間延時量也不盡相同。這樣主會場主持人在與三地分會場主持人實時對接時，勢必存在對接之間的時間空白，即主會場主持人在“甩話”給對方主持人時，對方主持人經(jīng)過1s～3s的時間才能聽到聲音并開口說話。另外，衛(wèi)星信號的傳輸質(zhì)量也會受到天氣影響，當天氣條件惡劣時（比如狂風大雨），信號有可能中斷。光纜通路雖然比衛(wèi)星信道穩(wěn)定，基本可排除天氣因素影響，但傳輸過程中的基站中轉(zhuǎn)等因素導致的延時時間也不可小覷。

2.2主會場向三地的傳輸

2016年和2017年的春晚主會場送至各分會場“-1”的信號、主會場導演信號，采用主路為電話耦合器，備路為衛(wèi)星、光纜的傳輸方式。經(jīng)測試IP信號網(wǎng)絡傳輸?shù)臅r延最小，因此，自2018年起，采取主路為IP傳輸、備路為光纜及衛(wèi)星的傳輸方式。

（1）經(jīng)IP信號傳輸主會場導演調(diào)機聲及各分會場導播聲

主會場導演調(diào)機聲通過打點的方式，經(jīng)通話矩陣、IP網(wǎng)絡傳送至各分會場總控，各分會場總控再將其傳送至前方通話矩陣。

（2）經(jīng)IP信號傳輸“PGM-1”節(jié)目聲

將主會場送往各分會場的3路“PGM-1”節(jié)目聲送至主會場一號廳本地通話矩陣，總控自通話矩陣取出此3路聲音，經(jīng)IP網(wǎng)絡分別傳輸至對應的分會場;各分會場的總控自通話矩陣取出主會場一號廳及其他2路分會場的聲音混合信號，作為前方返送信號。傳輸路由為：主會場“PGM-1”信號一一號廳視頻通話矩陣一光華路辦公區(qū)總控（IP傳輸）一各分會場前方主控一前方通話矩陣一前方音頻系統(tǒng)。

（3）經(jīng)衛(wèi)星、光纜傳輸“PGM-1”節(jié)目聲

衛(wèi)星傳輸路由為：主會場“PGM-1”信號→一號廳視頻通話矩陣一光華路辦公區(qū)總控（衛(wèi)星傳輸）一各分會場前方主控一前方通話矩陣一前方音頻系統(tǒng);

光纜傳輸路由為：主會場“PGM-1”信號→一號廳視頻通話矩陣→光華路辦公區(qū)總控（光纜傳輸）→各分會場前方主控→前方通話矩陣→前方音頻系統(tǒng)。

2.3信號路由方案的測試結(jié)果

為了測試IP、衛(wèi)星、光纜三者的具體傳輸延時量，選擇了3個時段分別進行3次測試，具體測試方法如下：

主會場將以間斷性千周信號作為測試信號，分別通過IP、衛(wèi)星、光纜傳送給三地，三地分會場接收到測試信號后，按照主會場指令，分別將從這三個傳輸鏈路收到的間斷性千周測試信號，通過PGM輸出，再從衛(wèi)星和光纜送回主會場。測試按照IP、衛(wèi)星、光纜的順序進行。

主會場發(fā)送給三地的間斷性千周信號及三地分會場通過衛(wèi)星和光纜傳送回來的間斷性千周信號，同時收錄在Protools音頻工作站里（如圖3），通過波形對比記錄時間差，計算得出6種傳輸鏈路的延時量。測試路由如下：

●主會場間斷千周→IP網(wǎng)絡→前方音頻系統(tǒng)→衛(wèi)星傳輸→主會場;

●主會場間斷千周→IP網(wǎng)絡→前方音頻系統(tǒng)→光纜傳輸→主會場;

●主會場間斷千周→衛(wèi)星傳輸→前方音頻系統(tǒng)→衛(wèi)星傳輸→主會場;

●主會場間斷千周→衛(wèi)星傳輸→前方音頻系統(tǒng)→光纜傳輸→主會場;

●主會場間斷千周→光纜傳輸→前方音頻系統(tǒng)→衛(wèi)星傳輸→主會場;

●主會場間斷千周→光纜傳輸→前方音頻系統(tǒng)→光纜傳輸→主會場。

利用這6組數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算得出每種傳輸方式的單程傳輸時間量，從而選擇延時量最小的傳輸鏈路作為主會場與分會場之間返聽信號的主傳輸通道，其他為備用。經(jīng)過三次測試，取平均計算得出結(jié)論，如表2所示。

根據(jù)3次測試的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)IP信號傳輸?shù)膬?yōu)勢是時延小，光纜次之，衛(wèi)星再次。據(jù)此，最終主會場送至各分會場的PGM-1信號，采取主路為IP傳輸、備路為光纜及衛(wèi)星傳輸?shù)姆绞?而各分會場向主會場傳送的PGM信號依舊采用主路為衛(wèi)星傳輸、備路為光纜傳輸?shù)姆绞健?/p>

對于前方各分會場，將通過IP傳送過來的主會場PGM信號和三地各自送過去的“-1”PGM信號的混合聲送給前方主持人耳返及舞臺返聽，如此主會場主持人與三地分會場主持人實時對接時，能達到最短延時量。

3聲音制作

3.1音源

由于央視春晚語言類節(jié)目呈現(xiàn)越發(fā)復雜的趨勢，無線傳聲器的使用數(shù)量也隨之翻倍增長。2019年央視春晚的無線手持傳聲器、無線頭戴紐扣傳聲器的通道數(shù)多達80個，超過歷屆央視春晚。

同樣，播放的音頻素材數(shù)量也達新高，經(jīng)過統(tǒng)計，音樂與音效素材總數(shù)近200個。其中，很多背景音樂效果都需要幾段素材疊加交替播放，這要求還音操作人員必須熟知所有節(jié)目的流程，具備清晰的思路、敏銳的反應和高度的專注。同時，還要與播出調(diào)音師密切配合。與往年相同，仍然使用2臺360System即時硬盤播放機，播放所有立體聲音樂素材，同時使用一臺筆記本電腦作為所有素材播放的備份設備。

3.25.1環(huán)繞聲播出的制作

3.2.1聲音的拾取

為了使整個音頻系統(tǒng)構架更加清晰明確，安全可靠性更高，備份方案簡便易行，也為了讓環(huán)繞聲播出調(diào)音師能夠?qū)Ｗ⒂?.1環(huán)繞聲的聲場控制、下變換兼容性的把握以及細節(jié)上的處理等，立體聲播出調(diào)音臺將主持人傳聲器編組信號、無線手持傳聲器編組信號、頭戴傳聲器編組信號、無線紐扣傳聲器編組信號、音樂編組信號、三地外來編組信號等通過MADI送給5.1環(huán)繞聲播出調(diào)音臺。5.1環(huán)繞聲播出調(diào)音師則使用其單獨架設或與立體聲調(diào)音臺共享的觀眾效果傳聲器，結(jié)合立體聲調(diào)音臺送來的編組信號進行環(huán)繞聲播出混音。

中央電視臺一號演播大廳作為歷年央視春晚的主會場，可容納約1000位觀眾，觀眾席分為大廳中央的主觀眾席區(qū)域、后區(qū)的44-包廂區(qū)域以及舞臺前沿的圓桌嘉賓區(qū)域。觀眾效果傳聲器位置如圖4所示。

為了能夠均勻、全面地拾取到所有區(qū)域觀眾的反應，在主觀眾區(qū)域兩側(cè)架設了2支NEUMANN TLM 103大振膜心形電容傳聲器，中間架設了2支NEUMANNTLM 170大振膜電容傳聲器并將指向性打到了8字指向;在后區(qū)包廂觀眾席的上方借助萬向臂安裝了4支NEUMANN 140小振膜心形電容傳聲器;在前面的圓桌互動區(qū)域架設了2支打成8字的NEUMANN TLM 170大振膜電容傳聲器;在主舞臺臺口處架設了2支SENNHEISERMKH 416槍型超指向電容傳聲器拾取前區(qū)觀眾反應聲音;在主舞臺上下場口各架設1支SENNHEISER MKH 70槍型超指向電容傳聲器作為前區(qū)補充;同時也在觀眾席最后一排比較靠近中間的位置放置了1支DPA 5100環(huán)繞聲制式傳聲器來拾取一個整體的環(huán)繞聲環(huán)境。

3.2.25.1環(huán)繞聲的混音制作

對這些觀眾效果傳聲器進行混音處理之前，先理清環(huán)繞聲混音的基本思路。制作目標是要建立一個連續(xù)的、包圍的環(huán)繞聲聲場，要有一種身臨其境的自然感。在一些較大的場地內(nèi)制作環(huán)繞聲時，可以將這些觀眾效果傳聲器的作用分為兩大類：聲場環(huán)境類和氣氛細節(jié)類。聲場環(huán)境類的傳聲器主要拾取并表現(xiàn)的是演出場地內(nèi)的環(huán)境聲音信息（包括現(xiàn)場各種揚聲器的串音、環(huán)境噪聲、觀眾聲音等）;氣氛細節(jié)類的效果傳聲器主要拾取的是觀眾在觀看節(jié)目中發(fā)出的反應聲音（例如笑聲、掌聲、互動喊聲等）。在2019年央視春晚架設的15支觀眾效果傳聲器中，DPA 5100可以被認為是聲場環(huán)境類的傳聲器，用5m大傳聲器架將其擺放在觀眾席最后一排靠近中心的位置，由于其6個聲道的相關性，一致性較強，因此，它的主要作用是表現(xiàn)整體聲場效果，同時也起到一種聲場“粘合劑”的作用。主觀眾席和圓桌區(qū)域的大振膜電容傳聲器主要作用是拾取較近距離觀眾反應的聲音，同時又兼顧一些支撐中部前部聲場的作用。包廂上方的電容傳聲器主要作用是拾取包廂內(nèi)觀眾反應聲音，同時也兼顧支撐著后部聲場。而舞臺前區(qū)4支槍型超指向傳聲器主要就是為了從較遠的距離捕捉圓桌互動區(qū)的觀眾反應（考慮到畫面問題，傳聲器不能擺得過于靠近觀眾）。

在進行聲像分配時，DPA 5100按照對應的6個聲道進行分配，對于其他傳聲器信號，可以按照傳聲器擺放的實際位置來設置PAN，但應注意的是，盡量將傳聲器信號PAN落在環(huán)繞聲聲像定位器的四條邊框上，同時要在聽感上讓這些傳聲器拾取到的聲音均勻分布在整個聲場，不能有“頭重腳輕”的感覺。在進行音色處理時，也要力爭做到真實自然。例如在真實世界中聽到的來自前方、側(cè)方以及后方的聲音都是具有差異性的，因此，對于PAN到后方的部分傳聲器的高音要進行適量的擱架式衰減，模擬出來自后方的聲音音色。對于表現(xiàn)聲場環(huán)境的效果傳聲器在做低切時，可多保留一部分低頻成分，令聽感真實飽滿一些，而對于MKH 416、MKH 70這種專門拾取觀眾反應聲音的傳聲器的低切可以適當做得“狠”一些。同時，還可通過掃頻的方法，將傳聲器拾取到的聲音信號中比較“臟”的環(huán)境噪聲、擴聲串音等進行適量的衰減，使整個環(huán)繞聲聲場飽滿但不渾濁。除此之外，為了令整體聲場聽感符合一號廳的環(huán)境和體量，還將部分觀眾效果傳聲器發(fā)送至Tc R6000中的5.1環(huán)繞聲大廳混響中，模擬出一個較為真實的廳堂環(huán)境。

4關于自動混音器的應用

如今綜藝晚會的語言類節(jié)目呈現(xiàn)出越來越復雜化、多樣化的態(tài)勢，一個語言類節(jié)目動輒幾十名演員，還會輔以演唱、演奏、口技、舞蹈等多種表演形式。以2019年的央視春晚小品為例，至少有2個節(jié)目使用了10支以上的無線頭戴傳聲器，再加上演員身上的備份無線紐扣傳聲器，一個節(jié)目的無線傳聲器使用量就超過了20支，并且還有同時說話的表演段落。這種狀況對于播出和擴聲調(diào)音師的操作是極大的考驗，同時也會降低聲音的信噪比和傳聲器信號回授前的傳聲增益。因此，為了提高電視播出和現(xiàn)場擴聲的聲音質(zhì)量，在排練過程中使用了自動混音器Dugan。

Dugan Automixer自動混音器為電視綜藝節(jié)目、新聞廣播、脫口秀節(jié)目、禮拜堂、影視對白錄音或任何涉及多支傳聲器和參與者的會議場景提供解決方案。Dugan自動混音器采用其專有的主動語音處理技術，可對編入一組多支傳聲器的增益進行實時自動控制，從而顯著減少擴聲系統(tǒng)回授、環(huán)境噪聲和多個相鄰傳聲器產(chǎn)生的梳狀濾波效果;即使在多個表演者同時開口發(fā)聲的情況下，它也能夠保持一致的系統(tǒng)增益，并可以實現(xiàn)完美過渡的交叉淡入淡出，而不產(chǎn)生任何信號壓縮，也不會有噪聲門可能帶來的喘息效應等不自然的聲音效果。Dugan與數(shù)字調(diào)音臺通過MADI數(shù)字連接方式，共有64個通路可供使用，均采用INSERT插入方式與傳聲器的邏輯通道相連。

筆者經(jīng)過對硬件說明書的研究，關注到一個使用細節(jié)，廠家建議用戶將INSERT的ROUTING（路由）點放在FADER推子后、壓限器前，即信號源→放大器→延時→濾波器→均衡→推子→Dugan→壓限器這個順序。由于Dugan的作用類似于噪聲門、擴展器，會將強電平的信號變更強，弱電平信號變更弱，如果讓信號源先過壓限器再進Dugan會令進入自動混音器的信號強弱電平差變小，導致Dugan對于強弱信號的識別率的降低，從而減弱自動混音的效果。而自動混音器放在調(diào)音臺推子后觸發(fā)，則大大提高了Dugan的識別效率，避免了其他無關信號的干擾，提高了安全性和操作簡便性。經(jīng)過實際使用體驗發(fā)現(xiàn)，使用了Dugan自動混音器后即使所有推子都推到正常位置，整體聲音也能夠清晰通透，信號噪聲比明顯提升，擴聲回授前的傳聲增益比不使用自動混音器提高了不少于3dB，梳狀濾波器效應等相位問題也得到了顯著改善。

5結(jié)語

中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會從1983年至今已經(jīng)走過了37年的歷程，它在見證中國文化大發(fā)展的同時也目睹了中國電視技術日新月異的變化，電視節(jié)目的聲音制式從最初的單聲道到雙聲道立體聲，再到5.1環(huán)繞聲，乃至現(xiàn)今熱門的5.1.4三維聲領域，聲音越來越接近于真實世界中的聲音。音頻系統(tǒng)也從最初的模擬時代、數(shù)字時代，發(fā)展到當下的IP時代。2019年的央視春晚創(chuàng)造了兩個“新高”，即無線傳聲器的使用數(shù)量和播放的音頻素材數(shù)量。不斷變革的是新技術的應用，不變的是對高品質(zhì)聲音的不懈追求與用聲音感動觀眾的初心。伴隨電視技術與藝術的和諧發(fā)展，中國的電視事業(yè)必將走向新的輝煌！

（編輯：杜青）