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第七届世界军人运动会开幕式的音频公共信号制作
更新时间:2020-1-15 8:34:54 编辑:温情 文章来源:崔巍 调整文字大小:【
[导读] 编者按:第七届世界军人运动会的开闭幕式通过文化与科技的深度融合与创新,4K+5G+VR的转播实践,带给观众沉浸式的艺术享受,用诗化的视觉语言向全世界反映“止戈为武”的中国传统军事思想,传达中华民族对和谐、和平、文明的崇尚追求。本期特设“军运会专题”,从现场制作到电视播出,深度解析全三维立体式舞台设计,“以影代光,光影融合”的灯光、投影设计特点,以及音频公共信号制作的理念与方案实施等,展示演出艺术与音视频多种技术深度融合、光影合一的特征。

今天为大家分享“第七届世界军人运动会开幕式的音频公共信号制作”。

2019年10月18日20时,第七届世界军人运动会(简称“武汉军运会”)在武汉体育中心顺利开幕。世界军人运动会是全球军人最高规格的大型综合性运动会,有着“军人奥运会”之称。中央广播电视总台作为此次武汉军运会赛事的主转播商和最大的持权转播商,以奥运赛事的标准进行了全面的赛事公共信号制作及转播工作。笔者参与了转播工作的前期规划与赛时的信号制作,下面针对武汉军运会开幕式音频公共信号制作,剖析音频制作系统设计及信号制作。

1 音频制作系统的规划设计

运动会开幕式是一种综合性的活动形式,由运动员入场仪式、领导致词、运动员宣誓以及文艺展演等多个环节组成,每一个环节的完美呈现均需要与现场展演团队及各个技术部门紧密配合完成。为顺利完成赛事信号制作任务,中央广播电视总台的音频制作团队(简称“音频制作团队”)与其他技术部门从2019年2月起投入到赛事转播的前期准备工作中,技术前期协调小组先后5次往返北京、武汉两地进行实地勘察,对开幕式公共信号的制作规范、转播制作系统构架、信号传输链路、转播安全应急预案等各个环节积极地与军委执委会、导演组、场馆等各相关部门协调沟通。第一时间将会议内容和待解决的问题形成会议纪要并留档保存。最终,在各部门的制作和配合下,形成了一套全面、详细的转播技术方案及应急预案,并以此作为武汉军运会其他赛事公共信号制作的参考方案。

1.1 音频公共信号的制作规范

武汉军运会属于国际大型综合性体育赛事,所有赛事的转播制作都需要遵循相同的信号制作规范。为满足不同持权转播商的制作需求,在提供高清(HD)公共信号资源的同时,还为开/闭幕式、田径、海军五项等重点项目提供4K超高清公共信号资源。针对4K超高清公共信号源,音频系统按制作规范提供环绕声与立体声的8个声道音频公共信号,详见表1。针对高清公共信号源,音频系统按制作规范提供立体声与公共评论声的4个声道的音频公共信号,详见表2。


表1 4K超高清公共信号源的声道设置


表2 高清公共信号源的声道设置

 

1.2 音频制作系统的基本构架

为满足武汉军运会开幕式4K超高清公共信号、高清公共信号的制作需求,转播音频制作系统由一辆4K超高清转播车以及一辆三维声录音车共同组成,如图1所示。其中,三维声录音车作为开幕式音频公共信号的主制作系统(见图2),4K超高清转播车内部音频系统作为音频公共信号的备份制作系统(见图3);并将两套系统级联,在互为备份的制作关系下最大限度地发挥音频系统的制作能力,为声音艺术创作提供更加丰富、更加多元化的选择,并提供可靠的制作保障。


图1 武汉军运会开幕式公共信号制作音频系统示意图


图2 三维声录音车音频公共信号主制作系统


图3 4K超高清转播车音频公共信号备份制作系统

 

1.3 有效声音元素的确定

在规划设计阶段,对制作中有效声音元素的分析至关重要,它影响着音频系统在后续搭建过程中信号传输链路的设计以及最终声音制作的理念。对于开幕式公共信号的声音制作来说,主要的声音元素来源于仪式环节、文艺展演、赛场气氛、细节效果四大部分。

现场仪式环节的声音元素由现场播报、司仪致辞、领导人致辞、运动员与裁判员宣誓、音乐音效等元素构成,各声音元素的信号源主要集中在现场主席台以及技术包厢看台区域。
文艺展演环节的声音元素由节目中参演演员的人声及相应的音乐部分构成,声音元素的信号源主要集中在FOP(field of play,赛场内)区域以及技术包厢看台区域。
赛场气氛的声音元素是观众观赛的反响声,声音元素的信号源是近场观众看台以及高层观众看台区域由各类传声器拾取的环境效果声信号。
细节效果的声音元素根据不同环节的实际制作需求,由细节拾音传声器、摄像机机头传声器、特殊的音乐音效素材等构成,声音元素的信号源主要集中在FOP区域以及制作系统内部。

1.4 音频信号传输链路的设计

在此次转播制作任务中,音频信号的传输链路主要由场馆内前级信号传输链路、制作端信号传输链路、终端信号加嵌传输链路三部分组成(见图4)。虽然音频主、备制作系统均具备完整的IP系统构架,但出于信号制作安全以及相关技术成熟度的考虑,依然选择了以传统基带信号传输为主的信号传输方式,只在制作系统内部的监听、多轨录音等部分环节使用音频IP流的信号传输方式。


图4 音频信号的传输链路关系

场馆内前级信号的传输链路承担了开幕式音频公共信号制作中百分之八十的信号传输工作,涵盖各类音频制作信号的传输。为了避免音频信号在长距离传输中产生衰减、低信噪比以及在复杂现场环境下产生信号干扰等问题,在前级信号的传输链路上优先选择了主、备单膜复合光缆搭配音频远程I/O接口箱的方式完成信号传输,并根据制作需求合理地分配在4类信号源的集中区域。

同时,为了保证信号的传输安全以及相关制作安全,重要信号源覆盖区域(如主席台、技术包厢看台区域)在采用了主、备单膜复合光缆进行信号传输的同时,还铺设有多通道模拟音频线缆以形成双路由保障,这样即便有一条传输链路出现问题,另一条备份传输链路依然可以保障后级系统的正常信号制作。多通道模拟音频线缆在信号的实际传输中只负责备份线路电平信号的传输,由于线路电平信号在长距离的信号传输过程中相对于传声器电平信号具备较好的信噪比,因此满足在备份状态下音频制作系统对信号源质量的制作需求。

开幕式公共信号的音频制作端由三维声录音车以及4K转播车的音频控制间共同组成,两个音频系统既是主、备的制作关系,又是各类信号共享、传输的路由(如摄像机传声器信号、远程I/O接口箱的信号源、EVS信号源、主音频系统制作的环绕声以及立体声公共信号源等)。音频制作端系统间的传输链路主要由一对主、备多膜光纤承担,使用AES-10 MADI数字接口进行双向64通道信号传输,同时也铺设有多通道模拟、数字音频线缆作为信号传输的辅助链路形成双路由传输保障(见图5)。


图5 音频制作端系统间的传输链路关系

 

终端公共信号的主、备加嵌设备集中在4K超高清转播车的技术区,为保证制作终端的音频公共信号不经过额外的链路以及其他制作设备的干扰而形成隐患节点,三维声录音车制作的主公共信号通过一条多通道数字音频线缆直接传输至转播车的主加嵌设备,4K转播车音频系统制作的备份信号通过内部传输链路传输至备加嵌设备,双路由双系统的设计确保了公共信号的制作安全。

1.5 声音信号源的备份设计

对于重要直播类信号制作,在音频系统的设计过程中,除需要考虑信号传输链路的备份方案外,还需要着重考虑对重要声源的备份设计。开幕式中,最为关键、最为敏感的是司仪、领导人致辞以及现场评论员的解说,这些环节的差错都是无法临时通过任何技术手段弥补的。因此,为了保证信号制作安全,并满足双系统双传输链路的设计需求,针对不同重要信号源设计主、备两组以上的传声器拾音(见图1)。此外,如拾取司仪传声器、领导人的传声器,还隐蔽设计有“灾备”传声器,通过第三条应急传输链路同时传输至主、备制作系统作为应急备份。

现场评论员的解说设备由一套(2支)头戴式耳机传声器组和2支备份桌架式评论传声器构成,通过不同的模拟传输链路同时分配给主、备音频制作系统。主、备两套解说设备同时工作,当主设备出现问题时,评论员不需要做任何应急操作,后级制作系统便可以无缝切换到备份评论设备,确保万无一失。

 

2 声音制作的理念与方案实施

为了更好地展现震撼、富有感染力的开幕式现场效果,工作人员希望通过合理的传声器布局设计、艺术化的声音处理、准确的声像定位、专业的调音制作,巧妙地将嘉宾讲话、观众气氛、仪式展演、细节效果等声音元素完美地融合,让电视观众犹如身临其境地感受这场视听盛宴。

2.1 声音制作的理念

2.1.1 环绕声与立体声信号的制作方式

根据武汉军运会的信号制作规范,在开幕式的转播过程中需要同时制作环绕声公共信号以及立体声公共信号。为了保证两种信号源在听感上有相同的声像定位以及相似的声场环境,环绕声公共信号的制作是关键,再通过制作系统内部的DOWNMIX(下混)母线完成相应的立体声公共信号制作,实现两者更好的兼容性。DOWNMIX母线的设置见表3。


表3 DOWNMIX下混母线的设置

 

2.1.2 环绕声制作中的中置与低音声道

对于常规体育赛事的环绕声公共信号制作来说,音频制作系统实际只需要制作4.0声道(即左前声道、右前声道、左环声道、右环声道)的环绕声公共信号,然后将不同的声音元素按照合理的声像定位逐一分配到各个环绕声道中,中置声道一般预留给各持权转播商,在接收到公共信号后自行缩混评论声,而LFE低音声道对于大多数的体育赛事转播来讲是没有任何实际信号需求的。

但开幕式不同于一般的体育赛事,首先,更多的文艺元素贯穿开幕式,其后半章节更像是一场大型的文艺晚会。为了还原现场震撼的表现力,对低频声音信号的需求是必不可少的;其次,开幕式的转播过程中需要有专业的评论员为观众实时解读文艺节目相关背景,像是电影中的旁白,起到串联各个环节的作用。由此可见,仅制作4.0声道的环绕声公共信号对于开幕式来讲是远远不够的,LFE低音声道以及中置评论声道的声音制作同样是重要的一环。

2.1.3 声音制作的层次

音频信号制作前,对各个声音元素的层次进行了相对详细的划分,见图6,希望通过对不同层次的声音元素做不同比例的混合,从而还原出一个有宽度、有纵深、有细节的开幕式现场。


图6 声音的层次关系

 

第一层:环境声场。创建有宽度和纵深感的空间感知,让电视观众感受到置身于6万人开幕式现场的包围感。
第二层:人声、音乐音效与近场观众效果。通过准确的声像定位,带给电视观众真实的现场内容与近距离互动感。
第三层:细节效果。根据独特的镜头视角,通过艺术、技术手段让声画同步。

2.2 声音的制作方案

在音频信号的制作过程中,为了准确还原和营造一个层次清晰、震撼人心的开幕式现场,合理的声音设计必不可少。

2.2.1 环境声场的构建

对于环绕声音频信号的制作,构建整体环境声场的方式有很多种,可以通过不同制式的环绕声传声器阵列实现,也可以通过集成式环绕声传声器实现,还可以通过点传声器组合等方式实现。

根据多次奥运会以及国际性赛事的转播制作经验,对于开幕式这类大型场景的声音制作来讲,使用环绕声传声器阵列以及集成式环绕声传声器的制作方式并不适合。众所周知,描述一个封闭空间声场特性的主要参数包含了早期反射声与混响声,这两点间接反应了空间的大小以及声学状况。在还原体育场或体育馆类大型封闭空间声场时,由于场地的特殊性以及现场观众席的环抱状分布,理想状态是在场馆居中的位置架设主传声器来拾取相对均匀的各类反射声,从而营造包围感更好、更真实的现场效果。但实际情况并非如此,首先,场地的中心区域往往是主要核心表演区,客观条件不允许这样的拾音设计;其次,在面对体育场这类大型的空间场景,考虑声场还原的同时还需要考虑到直达声与反射声的耦合,过大的延时差在一定比例混合时会影响节目制作的最终呈现效果。因此,若使用环绕声传声器阵列、集成式环绕声传声器作为主传声器完成声音制作时,必须在偏离场地中心的区域重新规划主传声器的位置,或者使用其他合理的声音制作方案替代,但主传声器位置的更改也会严重影响到各声道所拾取的现场反射声比例,从而导致声场还原效果的不理想。

在武汉军运会开幕式的主体环境声场构建中,基于上述原因最终选择了多个点传声器组合的方式进行制作。具体实施方案是,环境声场效果主要由9对共18支的电容传声器构建而成,分别吊装在开幕式场馆顶层的马道上,如图7所示,负责营造赛场的空间感以及整体氛围。每对传声器分别由1支Audio-technica 4050大振膜心形指向传声器和1支Sennheiser MKH8040小振膜心形指向传声器组成。大振膜心形指向传声器负责主声场的构建,小振膜心形指向传声器负责弥补大振膜传声器的拾音范围,同时构建赛场顶层的环境声场环境。


图7 拾取环境声场的传声器位置

 

之所以在主环境声场的构建中选择大振膜传声器,是因为其通常具备更高的灵敏度、更宽的拾音角度,其频响曲线平滑,且拥有优秀的低频表现与高频的细腻,整体声音的表现更加生动、音色更加温暖,Audio-technica 4050能够满足所有的性能需求。Sennheiser MKH8040同样拥有优秀的性能指标,并具备坚固耐用、体积小巧的特点,更有利于与大振膜主传声器的配合使用。

在吊装传声器过程中,每对中的2支传声器尽可能近地固定在一起,以避免它们发生耦合产生相位干涉问题,并根据实际环境调整2支传声器的轴向夹角。在扩大纵向空间拾音角度的同时,利用传声器间的强度差,构建主声场环境与顶层声场环境之间的联系,从而得到一个更加饱满的环绕声声场。除此以外,也为三维声录音车中同步试验的三维声信号制作提供服务。

制作中,18支传声器拾取的环境声依据“模拟人头”的听音位置,按对应声像关系、比例,依次分配至环绕声的各个声道,从而实现声场的准确还原。

2.2.2 近场观众效果声

近场观众效果声分别由架设在观众席一层看台的8支Neumman TLM 103心形指向大振膜电容传声器以及2支Audio-technica 4050全指向大振膜传声器组成。拾取近场观众效果声的位置如图8所示,8支心形指向大振膜电容传声器通过改装的传声器支架固定在一层正面观众看台、两侧观众看台距离地面约3.5 m的位置,负责近距离拾取观众观赛气氛的效果声;2支全指向大振膜传声器架设在一层观众看台的侧后方位置,配合近距离拾取的观众气氛效果声,补充现场低频延展的效果。


图8 拾取近场观众效果声的传声器位置

 

制作中,所有拾取的近场观众效果声依据“模拟人头”的听音位置,按对应声像关系、比例依次分配至环绕声的各个声道。除此之外,全指向大振膜传声器还将为环绕声的LFE低音声道提供有效信号。

2.2.3 人声和音乐音效的声音制作

人声和音乐音效的声音制作主要包含现场播报、司仪致辞、领导人致辞、运动员与裁判员宣誓以及现场的音乐音效等。其中,为现场播报配置了4支配有哑音开关的动圈传声器;为司仪与领导人各配置4支Sennheiser MKH416超指向传声器,同时还分别藏有2支Sennheiser MKE2全指向微型领夹传声器,用于应急备份;为运动员与裁判员各佩戴了1支无线头戴传声器以及用于备份的1支无线领夹传声器。

在声音制作过程中,为了更好地掌控不同声音元素的比例、细节,同时拥有充足的备份资源,人声使用的每支传声器均通过无源传声器分配器同时分配给现场扩声系统以及主、备公共信号音频制作系统,从而满足各自系统内部的参数调节需求。音乐音效信号由于存在根据现场实时状况渐弱及切换的需求,为了现场与电视播出的同步性,统一由现场扩声系统提供主、备推后的立体声音乐编组信号并传输至音频公共信号制作系统。对于人声与音乐信号的声像定位,主要集中于环绕声的左前与右前声道;音乐音效还需要以一定比例分配至LFE低音声道,以提升环绕声公共信号声音的饱满度与低频表现力。

2.2.4 细节效果声的制作

在开幕式的公共信号制作中,庄严的仪式感与激动人心的细节效果必不可少,无论是从直升机航拍的配乐、护旗手清晰的口令,还是国旗升起的庄严时刻,都需要通过技术、艺术的手法去精雕细琢。

为配合开幕式片头航拍画面所展现的靓丽城市风光与场馆外景,工作人员一次次地回看开幕式联排的视频素材,精心地在音乐素材库中筛选合适的版权音乐并重新剪辑、使用。为展现护旗手英姿飒爽的军人风采,专门为护旗战士佩戴了头戴式传声器,拾取的声音元素用于细节声音的制作。在五星红旗冉冉升起的时刻,也特意准备了护旗手抛旗的音效来配合特写画面,通过声音表现强调画面中神圣、庄严的氛围。开幕式的场地内、不同位置的移动摄像机上隐藏、架设了近10支超指向电容传声器,配合公共信号的转播画面去重现开幕式过程中点点滴滴的声音细节……

 

3 结语

武汉军运会的声音制作是继2008年北京奥运会后又一次国际大型综合性体育赛事的声音制作,也是近些年音频制作团队(见图9)又一次环绕声直播信号制作的宝贵经历。尤为满意的是,通过改进环境声场的拾音方案,使制作端得到更加饱满的环境声效,同时也通过此次难得的机会尝试了三维声信号的实时制作。当然,因种种原因也有遗憾,首先,出于安全角度考虑,在此次直播信号制作中没能完全采用IP音频系统构架,未能充分发挥IP音频系统的制作优势、特点;其次,在三维声的制作方面,还存在很大的欠缺,声音效果不能令人满意。但所有这些得失都将为日后工作的改进提供宝贵的实践经验,只要肯下功夫学习、钻研就会有提升。


图9 中央广播电视总台的音频设计团队

 

以上就是笔者对此次武汉军运会开幕式音频公共信号制作的一些分享,希望与同行交流相长。

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