林丹

【摘要】 以2018年央视春晚主会场播出音频系统为主，详细介绍整套音频系统特点，其中包括5.1环绕声系统搭建、立体声系统搭建，及整套播出系统与扩声系统和返听系统之间的相互关联。

【关键词】春晚；音频系统；5.1环绕声；立体声；返听系统；备份

中央电视台春节联欢晚会春晚（简称“央视春晚”）是中央电视台每年重中之重的活动，已被列为国家项目。2018央视春晚采用主会场与四地分会场结合的节目形式，央视一号演播大厅为主会场，山东、贵州、珠海、三亚为四地分会场，其直播音频系统是国内最先进、最复杂的音频系统之一。主会场采用4个控制室、5张调音台、4个接口箱，接入将近76路无线传声器、60路线路信号、使用40套无线耳返。4个控制室分别为5.1环绕声播出控制室、ST立体声播出控制室、现场扩声控制室及歌手监听返送控制室。

央视一号演播大厅使用AurusStagetec数字调音台，其最大的特点是采用Nexus数字音频网络系统，该系统有两个非常显著的优势特征——共享与超高的信噪比，其次是强大的DSP处理能力及MADI互通功能。

基于网络化概念，Nexu s系统的共享首先指输入信号源的共享，包括所有传声器输入信号、模拟线路输入信号和数字输入信号的共享。由于一号演播大厅ST立体声播出控制室、5.1环绕声控制室与扩声控制室都使用接入Nexus系统的Stagetec调音台，所以每张调音台都能各自选择所有需要接入系统的信号源。Nexus系统内话筒放大器（简称“话放”）自带音分功能，达到一进四出，这3张调音台在选择相同的传声器输入或模拟线路输入信号同时，可以各自分别调节模拟域的话放增益，互不影响干涉。所以，在对接入话放的输入信号源命名时，用A、B、C区分三个演播室系统。如把接入5.1调音台的系统命名为MICA，立体声调音台系统命名为MICB，扩声调音台系统命名为MICC。

Nexus的共享还包括输出接口的共享。每张调音台都能看到并且选择对方的出口，这给做备份系统带来极大方便。如扩声调音台能选择播出调音台的输出口，播出调音台也能选择扩声调音台的输出口，那么这两张调音台除了自身独立的制作任务外，也可以选择对方出口，互相作为备份，从而省略每套系统在单独增加一张备份调音台的繁琐。

输入接口箱（如图1）的AD模数转换功能异常强大，使输入的模拟信号转换成数字信号后，本底噪声可以低至忽略不计，带来高信噪比。再加上调音台数字域的DSP调节范围为-60dB -+60dB，即使是传声器信号直接做模数转换（即话放增益为0），只使用调音台的数字增益调节，也感受不到本地噪声的影响。而调音台数字域采用40 bit浮点运算，具有116 dB的峰傣裕量，这样整个系统的峰值裕量可以超过60dB（如图2蓝色线条所示）。操作人员不用像操作常规调音台一样频繁调整话放增益来平衡峰值裕量与信噪比，可以只专注于音乐创作。

1.3调音台的强大DSP处理能力

Nexus数字音频网络系统共有两套核心机箱，分别命名为BD1与BD2（如图3），3张调音台的所有DSP处理卡全部装在核心机箱上，负责调音台各项操作功能的数字运算处理，并有极高的运算精度。如EQ的调节，可能调音师对某个频率的提升或衰减只是进行1dB -2 dB的量的调节，都能听出明显差别，频率微调的改变也非常显著，这明显优于其他调音台。

1.4MAD的互通

除了DSP处理板卡，两套核心机箱分别装有4块MADI板卡，设定为主、备的关系。定义MADI5、MADI6、MADI7、MADI8为主，MADI1、MADI2、MADI3、MADI4为备。3张调音台之间的信号互传，完全可以通过MADI实现，非常方便。

2 主会场音频系统

2.1 5.1环绕声系统、播出立体声系统、现场声系统

2018央视春晚采用5.1环绕声信号与立体声播出信号同时分开制作的模式。5.1环绕声控制室（如图4）负责制作高清环绕声播出信号，并送主、备加嵌器和主、备EVS硬盘录机1-6声道，播出和录制的声道顺序为：左L、右R、中置C、超低LFE、左环绕LS、右环绕RS。立體声控制室（如图5）负责制作标清立体声信号，并送主、备加嵌器和主、备EVS硬盘录机7、8声道。扩声控制室（如图6）负责制作现场扩声信号及舞台返送信号。返听控制室（如图7）负责制作歌手及乐手耳返信号。

系统虽然复杂庞大，但是基于整套Nexus系统完善成熟的优越特性，搭建任务简洁方便。立体声播出与扩声分别选择所有传声器输入信号与线路输入信号各自调节，并分别制作主持人手持传声器编组信号、歌手演唱手持传声器编组信号、所有小品演员头戴传声器编组信号、所有备份纽扣传声器编组信号，送5.1环绕声播出系统及返听系统，播出与扩声送的信号为主、备关系。

在MADI互通方面，定义MADI5跟MADI1为收录多轨信号的MADI，共收录128轨信号。MADI8跟MADI4为播出和扩声互传信号及送5.1编组信号的主、备MADI：MADI6与MADI2为播出和扩声送返听信号的主、备MADI；MADI7为收录多轨信号的备份MADI，收录主要信号；MADI3用来外挂插件的路由使用。

2018央视春晚需要播放的音乐、音效素材的数量非常多，除了歌手演唱歌曲、舞蹈节目曲目、主持人讲话背景音乐，更有所有小品的音效、背景音乐及零点时刻钟声、欢呼声、爆竹声等，且很多背景音乐效果都是几段素材叠加交替播放。因此，使用3台360Svstem即时硬盘播放机，两台主、一台备，播放所有立体声音乐素材；使用两套Protools播放系统，一主一备，播放所有5.1环绕声音乐素材及对应的立体声音乐素材。

返听系统采用外搭EFP①系统形式，使用SSL L500调音台为主、SSL L300为备，主要为歌手或乐手提供耳返信号。因其并非隶属于Nexus网络系统，并不能自主选择所有信号源，而信号源数量庞大，通过音分分配所有输入信号显然不现实。所以，采用Stagetec调音台通过MADI打点方式为其送入所有歌手演唱手持信号、音乐编组信号及其余编组信号，每条MADI能传送64路信号。从扩声MADI6和MADI2接口处拉两条光纤到返听控制室，分别接入返听主、备调音台。定义MADI6为主、MADI2为备，这样就实现了4个控制室MADI互通。播出调音台通过MADI6和MADI2给返听调音台主、备送信号，扩声调音台也通过MADI6和MADI2给返听调音台主、备送同样信号。返听主、备调音台分别从MADI6和MADI2对应的点取信号，同时将输出信号再送给MADI6和MADI2，扩声调音合将此输出信号点直接打给耳返发射机的物理出口。

3 与四地分会场的信号互通及系统测试方案

四地分会场仍然是2018央视春晚的亮点。四地的PGM播出信号分别以主卫星、备光缆的方式回传到一号演播厅主会场，由主控送给视频解嵌器，声音信号从主、备解嵌器分别取出。

主会场导播与四地分会场导播沟通互联，四地分会场要能听到主会场节目声及其他三个地方的节目声，这就需要把四地导播声回传到主会场导播控制台，并把主会场导播声送给四地分会场导播；还需要把主会场的节目声和四地“减一”②节目声信号送给四地。如果通过卫星或光缆传送，会存在较大延时，且四地距离主会场的远近不一样，时间延时量也不一样。另一方而，卫星信号也会受天气影响，天气条件恶略时（如狂风大雨）信号有可能中断。光缆虽然比卫星稳定，不受天气影响，但延时时间更长。

2016年及2017年央视春晚，一号演播厅往四地传送“减一”信号及本地导演信号采用以耦合器为主、卫星和光缆为备的方案。经过实际测试，耦合器的延时量最短，带来延时影响最低。2018央视春晚则采用更加方便先进的IP网络传送为主传送路由、卫星与光缆为备路由。

3.1 通过IP网络实现主会场导演声与四地导播声互通

IP传送，即主会场主控直接将一号演播厅本地导演声音从一号演播厅通话矩阵，采用打点方式通过IP传送分别送给前方四地主控，前方主控将其送往前方通话矩阵，前方四地导演从通话矩阵就可直接与一号演播厅本地导演沟通。

3.2通过IP网络将“减一”节目声传到四地

通过IP传送“减一”的PGM信号也是同理，立体声播出制作将送往四地的4路“减一”节目声送到一号演播厅本地通话矩阵，主控从通话矩阵取出4路声音，通过IP网络传送送到对应的4个地方，前方音频从通话矩阵将一号演播厅主会场与3个分会场的声音取出，作为前方返送信号。具体传输路径为：主会场PGM-1信号→一号演播厅视频通话矩阵一新台主控（IP传送）→前方四地主控→前方通话矩阵→前方音频系统。

由于IP网络传送是2018年首次采用的传送方法，其稳定性也在不断测试中，卫星与光缆仍然为备传送路由。具体传输路径为：

（1）主会场PGM-1信号→一号演播厅视频主加嵌器→卫星→前方主控解嵌→前方音频系统。

（2）主会场PGM-1信号→一号演播厅视频备加嵌器→光缆→前方主控解嵌→前方音频系统。

为了测试IP传送、卫星、光缆三者的具体延时量，特意分3个时段进行3次测试，具体测试方法如下：

主会场将以间断性千周信号作为测试信号，分别通过IP传送、卫星、光缆给四地，四地分会场接收到测试信号后，按照主会场指令，分别将从这3个传输链路收到的间断性千周测试信号，通过PGM输出路由，再从卫星和光缆送回主会场，测试也按照IP传送、卫星、光缆的顺序来进行测试。

主会场将主会场发送给四地的间断性千周信号及四地分会场通过卫星和光缆传送回来的间断性千周信号，同时收录在Protools多轨里（如图8所示），通过波形对比记录时间差，计算得出6种传输链路的延时量。测试路由如下：

（1）主会场间断千周→IP网络→前方音频系统→卫星传输→主会场；

（2）主会场间断千周→IP网络→前方音频系统→光缆传输→主会场；

（3）主会场间断千周→卫星传输→前方音频系统→卫星传输→主会场；

（4）主会场间断千周→卫星传输→前方音频系统→光缆传输→主会场；

（5）主会场间断千周→光缆传输→前方音频系统→卫星传输→主会场；

（6）主会场间断千周→光缆传输→前方音频系统→光缆传输→主会场。

利用这6组数据，经过计算得出每种传输方式的单程传输时间量，从而选择延时量最小的传输链路作为主会场与分会场之间返听信号的主传输通道，其他为备用。经过三次测试计算，得出平均结论（如表1）。

從3次测试结果来看，IP传送延时量最小；其次是卫星；光缆通路最慢。所以，主会场送四地的PGM节目声以IP为主路由、卫星为备路由、光缆为第三备用路由。各地向主会场传送的PGM信号，依然维持卫星主、光缆备。

对于主会场的音频系统，每张调音台都能选到对方各自的输出口，做备份非常方便，采用互备的方式，且Nexus系统做备份最大的特点为“自动/手动”一键切换功能。

由于5.1调音台与立体声调音台在同一台STAR核心机箱上（BD1），扩声调音台与第六演播室调音台在同一台STAR核心机箱上（BD2），当只是调音台台面死机时，采用播出立体声调音台与扩声调音台互备，扩声调音台给返听调音台备。具体会遇到的几种情况和操作步骤如下：

立体声调音台负责制作标清立体声信号，并负责给5.1环绕声调音台及返听调音台送主信号编组，扩声调音台也会送同样的编组信号给5.1调音台及返听调音台作为信号备份。当立体声播出调音台死机时，5.1播出调音台及返听调音台会推起扩声送来的编组信号并拉下ST调音台送来的编组信号，保证正常高清环绕声信号直播和耳返信号正常。

系统的最大优点是3张调音台各自都能选到所有需要接入的输入信号，增益能各自调节、互不干涉，更能选到对方的输出口。当立体声播出调音台死机时，扩声调音台立刻给立体声备，即用Stagetec调音台特有的“一键切”方式，调取之前储存好的称之为“Scene”的场景（如图9），迅速取代播出调音台所有出口，送直播加嵌器信号、所有EVS录机信号、导演监听信号及播出演播室的监听信号，声音能做到无缝接合。

这里称为“Scene”的场景是指：每张调音台先储存自身所有输出点，存成一个场景，并取名，如扩声调音台可以命名为“PA”（如图10），然后再取代需要备份的调音台的所有出口，存成另一个场景，并命名。如扩声调音台给播出调音台备，存成“PA+PGM”。当播出调音台死机时，扩声调音师在“Scene”操作模块处，立刻调取“PA+PGM”场景（如图11），保证直播播出正常。直播前做好“一键切”的备份测试十分重要。扩声调音台需要校准每一路送往直播加嵌器和录机的声道顺序及电平大小。存调音台本身出口场景的目的是当自身调音台发生死机情况，出口被对方调音台取代，待调音台恢复正常状态后，再调回自身的出口。

4.2声调音台台面死机

当扩声调音台台而死机时，立体声调音台给扩声备。同理，立体声调音台先储存好自身的所有输出点，存成场景，命名为“PGM”（如图12），再取代所有扩声调音台的输出点，主要为给扩声扬声器功放、给返送扬声器功放及给歌手耳返的点，命名为“PGM+PA”（如图13）。在储存之前要调试好送各个扬声器的音量，如手持传声器、头戴传声器、纽扣传声器及音乐。当扩声调音台死机时，立体声调音台迅速调取“ST PGM+PA”场景，进行“一键切”操作，播出调音台立刻取代之前存好的所有扩声输出口，做到无缝接合，保证现场扩声。

4.3 5.1环绕声调音台台面死机

如果5.1环绕声调音台死机，采用立体声调音台给5.1备份。使用ISOSTEM-上变换器（如图14），其通过计算将输入的立体声信号上变成环绕声信号。

正常情况卜^，立体声调音台混合输出母线（eg.SUM1&SUM2;）送ISOSTEM上变换器的交叉点为常点的状态，ISOSTEM输出6路环绕声信号。需要在立体声调音台内单独储存一个Status场景，为ISOSTEM上变换器输出送所有输出口的点，命名为ISOSTEM。与正常储存并调用Scene场景有所区分，将这个Status场景单独设置到“一键切”功能操作区的一个功能键处。当5.1环绕声调音台台而死机时，直接按下此自定义按键，即可实现5.1调音台给加嵌器及硬盘录机的输出交叉点变成ISOSTEM上变换器给加嵌器及硬盘录机的输出点，无缝接合转换。

强调一点，扩声调音台在设置给立体声调音台的备份输出点时，也需要点上给ISOSTEM的点。这是防止出现立体声调音台与5.1环绕声调音台共同死机的情况，扩声调音台不仅给立体声备，还得给5.1备，当然这种情况是微乎其微的。这里所说的“一键切换”，都是调音师手动操作模式，称为手动一键切换。Nexus系统还有自动一键切换功能，即自动识别主输出母线信号与备份信号的音质及音量大小区别。正常情况下，主、备信号差别不大基本持平，但当系统识别到主信号突然不正常，或者与备份信号差别很大时，系统会自动切备。

5直播制作中的一创新手法

5.1waves效果插件的使用

5.1.1 应用于语言类

从音频制作角度来讲，2018央视春晚与往年最大的不同，是给语言类节目使用的所有无线头戴传声器首次全程加入外挂的waves效果器插件，使用插件类型主要为压缩，使用硬件设备为DiGiGrid（如图15）。

小品演员在舞台表演时，很容易因节目内容带来非常大的情绪起伏，导致声音动态变化非常大，情绪激动时可能造成瞬态声音失真.情绪低落时声音又非常弱。在传声器输入增益调节合适的情况F，录音师手跟推子非常重要，冈为播出跟扩声不一样，播出一定要参照播出表，控制声音的电平大小，一般输出表定义在-20 dBFs - -10 dBFs之间，瞬态不超过-5 dBFs，播控中心也会对播出的声音进行限幅设定。当然，录音师会在调音台的输入通道上加压缩，虽然Stagetec的压缩性能非常好、动态储备丰厚，但是如果为r控制动态范围及瞬态响应，通道上压缩过狠，启动时间设置过小，可能造成声音发扁及听感上声音出不来。所以，在调音台单通道压缩合适的基础上，为每个通道再加一级外置的waves插件压缩。由于插件中的压缩类型，专门为压缩设计，运算精度更高、强度更大，可以将声音压得更加“瓷实”，在保证播出表标准的前提下，响度更强、动态更稳，对响度柔弱的部分加以提升，对响度超强电平过高的部分加以控制压缩，达到整体响度平稳，听感更“爽”，有效控制“忽大忽小”的状况。

5.1.2 应用于音乐类

央视春晚的节目中，绝大部分歌曲及舞蹈音乐均为立体声，5.1性质的音乐歌曲也许只有2-3首。对于5.1环绕声播出制作来讲，为了使整场晚会环绕声效果更加逼真、内容更加丰富，除了将观众效果制作成环绕声以及已经制作成环绕声格式的音乐外，还将所有立体声歌曲及音乐元素统一做上变换处理，即通过Waves DiGiGrid中up mix插件将立体声音乐上变成环绕声（使用插件如图16）。

5.1环绕声播出制作虽然为高清频道提供6个声道的环绕声，但是考虑用户的接收端，绝大部分家庭都只是从电视机扬声器收听节目声，很少有标配的立体声扬声器系统，而标配的5.1环绕声系统则更少。所以，大部分观众听的是由机顶盒自动将5.1环绕声下混的立体声。作为5.1环绕声的播出制作调音师，在监听制作环绕声信号的同时，更要兼顾立体声用户的听感，随时切换监听下混的立体声信号，将5.1环绕声播出信号送至仿真监听设备（Junger，如图17）。此设备的作用是真实仿照电视机前立体声接收端用户的监听标准比例，将环绕声信号下混成立体声。调音师根据仿真监听中立体声信号的声音比例，如人声与音乐的比例，及时调整5.1环绕声的声音比例，保证下混比例合适。

6 总结

央视春晚已走过36年历程，音频系统与硬件设施更是不断完善、愈加先进。系统从模拟时代、数字时代，到现在的IP时代；声音也从单声道、立体声、环绕声，到如今的三维声。身为调音师，感恩能有机会操作世界一流设备的同时，也必须不断提升自身调音技能、加强艺术修养、丰富知识理论，从而掌握前沿技術，制作出更加优秀的作品，为全球电视观众奉上完美的听觉盛宴。