第31届世界大学生夏季运动会开幕式音响系统的解决方案及实施.pdf

演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGY39Asian Games&Universiade Special Topics亚运会&大运会专题第31届世界大学生夏季运动会开幕式音响系统的解决方案及实施何 云1，罗元元2，石应锋3（1.四川广播电视台，四川 成都 610041；2.广州市锐丰建声灯光音响器材工程安装有限公司，广东 广州 511447；3.北京永晟国际文化传媒有限公司，北京 100016）【摘 要】解析第31届世界大学生夏季运动会开幕式音响系统基于演出类型、规模，以及成都的气候环境与成都东安 湖体育公园主体育场环境的设计方案及实施。【关键词】体育场馆；大型文艺汇演；第31届世界大学生夏季运动会开幕式；音响系统；声压级比例；延时DOI：10.3969/j.issn.1674-8239.2023.04.007The Solution and Implementation of the Sound System for Opening Ceremony of The 31st Summer UniversiadeHE Yun1,LUO Yuanyuan2,SHI Yingfeng3(1.Sichuan Radio and Television,Chengdu Sichuan 610041,China;2.Guangzhou Ruifeng Jiansheng Light&Audio Equipment Engineering Installation Co.,Ltd.,Guangzhou Guangdong 511447,China;3.Beijing Yongsheng International Cultural Media Co.,Ltd.,Beijing 100016,China)【Abstract】Analyze the design scheme and implementation of the sound system for the opening ceremony of The 31st Summer Universiade,based on the performance type,scale,climate environment in Chengdu,and the environment of the main stadium of Dongan Lake Sports Park in Chengdu.【Key Words】sports venues;large-scale art performances;opening ceremony of The 31st Summer Universiade;audio system;sound pressure level ratio;delay第31届世界大学生夏季运动会开幕式在成都东安湖体育公园主体育场（以下简称：主体育场）举行。这是继2001年北京大运会、2011年深圳大运会之后，中国大陆地区第三次举办世界大学生夏季运动会，是中国西部第一次举办世界级综合性运动会，也是疫情政策调整后中国举办的首个大型国际体育综合赛事。在体育场内举办的重大型文体汇演，气势恢宏、参演人数众多，还有一些类型各异仪式环节，如开幕式入场式、点火仪式、领导人致辞、运动员宣誓等。因此，音响系统需要针对这些特点进行设计及保障。此次成都大运会音响总设计由马昕老师担任，他曾担任北京奥运会开闭幕式音响设计、音响工程总指挥，国庆60周年阅兵及群众游行音响总设计。根据以往对大型活动音响设计的丰富经验，针对成都的气候环境与场地环境，以及开幕式的演出类型及规模，对音响系统进行了针对性的设计。1 主体育场介绍主体育场采用正圆形设计，用地面积约306 914，为4万座的甲级体育场。主体育场有一个特别的设计，在钢结构下缘覆盖了一层高透光吊顶膜，并在其上形成“太阳神鸟”图案，不仅可以遮挡内部龙骨，还能让场内观众欣赏到“太阳神鸟”。该高透光吊顶膜还具备吸声功能，在满足装饰性效果要求的同时，改善大型场馆的声学环境。2023年第4期 总第197期 季刊演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGYNo.4 2023 Quarterly No.197402 音响系统的解决方案及实施2.1 音响系统的解决方案本届大运会开幕式面向全世界直播，同时有重要领导人和外国贵宾出席，因此，音响系统的安全稳定性是第一位的，设计需充分考虑系统安全的备份链路。音响系统传输链路搭建共使用光纤超过6 000 m。主备音源设备通过数模转换进入设置于马道上的网络交换机，之后光纤信号远距离传输至中控机房的网络交换机，再分别进入主备调音台。同时近距离音源使用模拟传输方式直接进入音分，实现信号输入部分的多重传输备份方式，如图1所示。主备调音台输出信号进入主备网络交换机，而后通过光纤传输至处理器，最终输出至功率放大器的主备输入口，实现信号输出部分的多重传输备份方式，如图2所示。数字音频信号光纤传输网络可以随意调用进入交换机中的任意音频信号，可以满足大型体育场馆内调音台至扬声器的长距离传输需求，可以最大程度避免模拟信号由于长距离传输造成的信号衰减。音响系统的处理及控制部分，扩声调音台采用了Allen&Heath dLive S7000与DM64分别作为主备调音台，组成了多传输协议交叉冗余的主备份系统。其中，主系统配备了一张Dante扩展卡以及一张SuperMADI扩展卡，SuperMADI扩展卡用于连接MGB声卡播放多轨音频素材，而Dante扩展卡则负责整体音频系统的信号传输；备系统则配备了一张Waves扩展卡以及一张SuperMADI扩展卡，Waves扩展卡用于备份音频素材的播放，SuperMADI扩展卡用于备份音频系统的信号传输。该音响系统的音乐播放部分如图3所示，由2台加载QLab播放器的Mac实现主备功能，并且分别经过2块Waves MGB通过BNC MADI传输到调音台。通过QLab里的timecode cue功能来发出LTC信号，使用音分分出多路信号发送给灯光、视频等系统实现同步。2台QLab播放器使用了Q-controller来实现同步控制。在拾音方案中，均采用了无线与有线传声器互相备份的拾音方式，光纤和无线并行传输的方式，充分保障每个环节的声音安全和质量。国家主席宣布开幕环节使用了4支MKH416有线传声器，另外使用了微型传声器DPA 4061作为备份拾音。成都大运会组委会主席和国际大体联代理主席致辞环节使用了MX415DUAL双拾音头鹅颈电容传声器，另外使用了微型传声器DPA 4061作为备份拾音，如图4所示。在无线频率规划方面，与无线管理委员会密切沟通，申报通过Wireless Workbench规划出的所有频点，选择设备类型也需要考虑频段，并且避让开700 MHz以上用于5G传输的无线频率段。Wireless Workbench可以对不同品牌无线传声器进行射频信号强度以及电池电量图1 音响系统的信号输入链路图2 音响系统的信号输出链路图3 音乐播放系统架构图4 双拾音头鹅颈电容传声器及备份的无线传声器演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGY41Asian Games&Universiade Special Topics亚运会&大运会专题信息等数据的监控。在无线音频信号监听方面，使用无线接收机的Dante信号通过DVS传输给Mac，QLab即可实现无线音频信号的监听。2.2 扬声器系统的选用及安装在扬声器系统中全部选用了国产产品LAX，共计使用了300只扬声器、106台功率放大器、42台处理器。所选用的扬声器均可以满足IP55的防水、防尘等级要求。根据场馆的高度和扬声器的数量，利用仿真软件对整个场馆的观众席建模，计算出每只扬声器以及整组扬声器的角度，确保声场的均匀覆盖。2.2.1 观众席的扬声器布局观众席的扬声器布局由吊挂的主扩声部分和地面扩声部分组成。主扩声部分由东西两侧观众席吊挂扬声器组成。每侧各设置5组扬声器阵列，每组设置8只双12英寸三分频线阵列扬声器，吊架高度约40 m，位置尽量接近马道外侧，如图5所示。观众席地面扩声扬声器主要分为东西两侧区域与南北两侧区域。南北两侧区域为单层观众席，观众席上方设有LED大屏会增加声能反射量，因此南北两侧各布置7组扬声器，每组设置13只双12英寸三分频线阵列扬声器以及02只双18英寸超低音扬声器，高度以不遮挡观众坐席为基准，如图6所示。东西两侧区域为双层观众席，因此采用地面扬声器与吊挂扬声器共同覆盖。东西两侧地面扬图5 观众席吊挂扩声组的安装示意图观众席北侧扬声器布局图图6 覆盖南北两侧观众席的扬声器2023年第4期 总第197期 季刊演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGYNo.4 2023 Quarterly No.19742声器各布置8组扬声器，每组设置13只双12英寸三分频线阵列扬声器以及02只双18英寸超低音扬声器，如图7所示。2.2.2 场地内返听扬声器对于场地内返送覆盖，场地内东西两侧均匀分布二分频双12英寸扬声器，共计16只，安置于落地支架上，如图8所示。另外，还有一些局部区域覆盖的特别要求，以及小舞台返送信号。其中，小舞台表演区域扬声器采用2组单12英寸二分频扬声器，安装于支架上，如图9所示；升旗台两侧各1只二分频双12英寸扬声器，落地支架安装。2.2.3 主席台补声扬声器主席台补声扬声器采用4只定制色双12英寸二分频扬声器落地覆盖，如图10所示。2.2.4 通道口扩声在每个通道口用支架或者吊挂安装二分频双8英寸扬声器，每组一只，共计12只，如图11所示。2.2.5 环绕声效果扬声器对于环绕声效果扬声器的设计，采用二分频双12英寸扬声器，共计40只，环绕底层马道均匀吊挂安装，如图12所示。2.3 扬声器系统的安装难点由于主体育场的棚顶大面积采用全薄膜的封闭式设计进行吸声处理，无法满足开幕式吊挂设备的需求。因此，在音响团队与导演组沟通后，场图7 观众席地面扩声组音响设计图（西侧局部）观众席西侧扬声器布局图8 场地内返听扬声器布局图9 小舞台扬声器布局图10 主席台区域定制色地面返送扬声器图11 通道口扬声器布局演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGY43Asian Games&Universiade Special Topics亚运会&大运会专题馆方根据开幕式创意方案要求，对主体育场的顶部吊挂系统进行了改造，在既有结构基础上，加装舞美灯光及扬声器设备的吊挂系统，其中包括一个主承重点和一个备用的承重点。同时，由于场地结构的特殊性，人员无法在吊点处进行作业，因此吊挂的80只扬声器全部通过吊车完成安装。音响团队在安装前进行了专业的承重计算，确保吊挂线阵列扬声器后结构受力均匀，并在每组线阵列上安装了2 T电葫芦。同时，考虑到灯光的聚光效果造成的高温对吊带的影响，特别选用钢丝绳材质的威亚承载，大大提高了安全系数。吊挂线阵列扬声器使用了6条钢丝绳，如图13所示，其中，4条钢丝绳用于主承重，另2条钢丝绳可以微调角度并加强保险系数。同时，针对构建及配筋应力信息专门定制了吊挂件，有第三方检测报告，并提供安装计算书，充分保证扬声器吊挂安全性。3 音响系统的调试 3.1 声压级的控制大型体育场馆的容积和平均自由程较大，东安湖主体育场出于安保的考虑在场外结构上加装了板材，这些因素都会延长场地内的混响时间。系统设计时就要考虑到混响时间变长的因素，在调整的时候主要突出语言清晰度和音乐明晰度，高频能量会使声音更亮，然而提升高频能量意味着整体能量的提升，意味着反射声也会更多，这里就需要遵循适度原则。为了避免混响时间过长对语言清晰度的影响，在扬声器的布置上就要遵循“多点，离听者近，均匀分布，每一组扬声器的音量关小，尽量避免产生明显的声反射”的原则，这样才可以保证声场均匀、有足够的声压级以及声音的方向性和清晰度。同时，在排练时也需要注意场地声压级的控制。由于主体育场空场和满场对于场地混响时间的影响很大，在排练时就需要把声压级控制住，区域化控制声量，根据坐席具体情况灵活调整声压级。使用数字音频处理器以及smaart软件结合调音台效果器对场内扩声频率响应以及扬声器覆盖范围内声压级差进行控制与调整。3.2 环绕声扬声器的包围感环绕声效果扬声器主要用于音效播放，如观众掌声、主题歌合唱、大学生合唱的副歌部分等，产生整体的图12 环绕声效果扬声器的安装图13 吊挂阵列扬声器安装示意图2023年第4期 总第197期 季刊演艺科技 ENTERTAINMENT TECHNOLOGYNo.4 2023 Quarterly No.19744氛围感和包裹感，对烘托情绪发挥良好效果。3.3 主席台区域的扩声调试在大型体育场馆中，主席台区域的扩声极为重要，但也相对复杂，由吊挂的主扩扬声器、观众区地面扬声器与主席台补声扬声器共同覆盖，如图14所示。因此，需要处理好三者声压级的比例与延迟关系。1）观众席地面扬声器与吊挂的主扩扬声器的搭配使用，可以确保声场实现均匀覆盖，在保障整体声压级的同时有更多的直达声，声音更加清晰。而在主席台区域，要处理这两类扬声器之间的延时问题，到达主席台区域的时间需要保持一致；再者，需要让两部分扬声器到达主席台区域的声压级也保持一致，否则就会有声像被拉高或者降低的问题。2）主席台前方的4只主席台补声扬声器在各类音源发送量的控制上，以主席台发言信号为主，其他音源的发送量为辅并且尽可能小，其发送量以不干扰到观众席地面扬声器与吊挂主扩扬声器信号为标准。因为哈斯效应，主席台补声扬声器需要加一定的延时，既不能让发言人听到自己发言返送的“两个声音”，也不能让发言人太晚听到自己的发言返送。这个延时量的把控，就需要通过测量结合距离计算，并且依靠调音师经验，得出延时值。3.4 功率放大器的监测南方环境潮湿闷热，对功率放大器的正常运行造成挑战，除了为各个点位的功率放大器设计了雨棚及散热装置，还通过使用功放管理软件实时监看功率放大器的工作状态，及时提供应对政策。3.5 FM接收腰包及耳机体育场馆面积广阔，演职人员多，为了保证舞台返听效果以及整个表演中各个板块人员间的协调合作，为每一位演职人员提供了FM接收腰包及耳机。4 结语本届大运会开幕式秉承“简约、安全、精彩”的标准，所使用的扬声器均为国内制造，音响系统的信号路由网络架构、扬声器系统、现场拾音以及现场音乐同步播放系统等各部分均做到了安全稳定，强大的系统集成控制功能、系统的冗余设计尤为突出；同时环绕声效果扬声器的设计兼顾美学应用，大大增强了现场氛围感，实现了“零失误、零事故”的目标，得到了业内外人士的一致好评。体育场馆的建筑特点决定在大型文艺汇演中必须采用扩声系统才能取得良好的听音效果和良好的艺术氛围，这需要当代美学与先进技术的有机结合，需要艺术与技术团队各工种紧密配合。参考文献：1中建西南院.人民日报头版报道|中建西南院东安湖体育公园项目EB.（编辑 杜 青）图14 主席台区域的扩声