杜青

8月24日，由演艺科技传媒主办、以“现场扩声系统设计与实施”为主题的高端音响沙龙在北京和平里大酒店举行，吸引了来自内蒙、河北、重庆、广州、深圳等全国各地的40余位扩声系统工程专业人士到会。

演艺科技传媒总编熊英介绍了举办高端音响沙龙的动因、目的及形式。高端音响沙龙是演艺科技传媒与多位业内专家酝酿已久的活动，汇聚一线音响设计人员，进行专业交流，重在碰撞、切磋、探讨，以期促进专业技术水平的提升及行业的发展。选择沙龙形式，希望形成一个自由、开放的技术交流平台和氛围，不分高下、不做定论、面对面交流探讨，互相学习，取长补短，共同提高。

沙龙由陈怀民、马昕两位音响专家主讲，由陈怀民分析天安门阅兵音频系统设计、马昕分析G20大型文艺晚会《最忆是杭州》和故宫小型文艺演出《丝韵春风》的扩声系统设计。之后，大家基于案例的技术应用探讨了当前扩声系统设计与实施中的需求变化及解决方案。对于此次沙龙活动，陈怀民强调，通过案例分析，寻找解决问题的思路，探讨系统设计的多种解决方案及其优劣；马昕则强调，非常欣赏斯宾塞“适者生存”的概念，而非强者生存，讨论没有对错，只有适合或是不适合，或者什么样的方案更适合。

由于人员都经过筛选，而且大家都看过演讲大纲，带着问题和目的而来，讨论十分热烈，并颇具针对性，也很有质量。

1 案例分析的精髓

1.1 天安门阅兵音频系统

陈怀民自1983年由南京大学物理系声学专业毕业至今，一直从事广播电视声学的设计研究工作，全面参与了国家级盛世活动、国家体育场馆、广电中心、剧院剧场等不同类型音频工程项目的设计与实施，兼具理论的引导性与实践的可操作性。

在谈到为本次沙龙分析天安门广场阅兵音频系统的设计时，陈怀民表示，自2009年国庆60周年阅兵至今，又经历了2015年中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵（以下简称九三阅兵）、2017年香港回归20周年阅兵和建军90周年朱日和沙场阅兵，环境条件不同，要求越来越高，因此，通过不断遇到问题、解决问题，再出现问题，再解决问题的过程，学到新技术，掌握更多技能，并从中进行总结提升。

陈怀民从项目需求、困难与挑战、系统解决方案与实施、未来的技术突破等方面展开分析与探讨。

（1）需求分析

从60周年阅兵起，对广场音频系统的要求已经有了质的变化，从“有声音”、“不要断”升级到“媲美演唱会般的音响效果”。

到九三阅兵时，需要拾取的声音信号有礼炮声、城楼上主持人和主席的声音、军乐队和合唱团的声音、阅兵仪式和分列式的声音（刀出鞘声、脚步声、口令及应答等）；检阅的声音（应答）；东西拾取的范围达2.5 km。需要扩声的区域主要是天安门城楼、广场、天安门两侧观礼台，人民大会堂和国家博物馆北侧设立的临时观礼台，以及东西长安街。

（2）面临的困难与挑战

天安门阅兵一个很大的挑战是场地大、观众分散、信号源多且分布广。更为特殊的是，在多个区域既需要拾音又要扩声，需要传声器和扬声器穿插设置，要全部都照顾到几乎不可能，为了保证需求并兼顾听音效果，项目组编制了精确到秒的脚本，对传声器和扬声器的使用进行精准控制。

（3）系统解决方案的特点

根据项目的需求和要求，整个系统包含了音频传输系统、广场及长安街扩声系统、国际声制作及多声道录音系统、检测监控系统、流动扩声系统、内部通信系统、视频显示系统共七大子系统。

在60周年阅兵的音频系统中，首次在天安门广场区域设置了一套全光纤传输的数字音频网络系统，实现了所有音频信号高质量的远距离传输；但保留了一套完整的基于音频电缆传输和控制的模拟音频系统作为数字系统的备份。

九三阅兵的音频系统中，在保证现有数字音频网络稳定可靠运行的前提下，新建设了一套可独立工作的数字音频传输网络，与现有系统互为备份。

两套数字系统虽然建设时间不同、选用设备不同，但都具有完美独立支持系统运行的能力，无论哪套系统都能保证音频信号高质量的实时传输。此外，为了保证系统的安全稳定，仍然保留了一部分原有的模拟音频线缆引入了部分模拟音频信号作为应急使用。

（4）下一步尚待解决的问题

陈怀民在总结了历次阅兵音频系统设计与实施的得失后，进一步提出了下一步要解决的问题及方向，在无线系统应用方面，各无线系统的兼容、信号的稳定性；对于功率信号远距离的衰减问题，设想功放随扬声器就近安装的解决方案，这需要考虑由此带来的信号处理、远程监控、功率放大等问题；扬声器、功放等设备的抗高温差、高湿、高尘；信息点的设置及传输方式；多扬声器情况下的声像问题；天安门广场用声柱电声指标的提升，以提高声音质量；系统备份方案的优化，避免设备的浪费。

1.2 G20杭州峰会文艺演出音频系统

马昕是改革开放以来中国第一代音响技术工作者，拥有丰富的现场扩声、调音的经验，近年来，更是亲历了多项重要活动，如2008年北京奥运会开闭幕式、2009年国庆60周年群众游行活动、G20杭州峰会文艺演出、“一带一路”国际合作高峰论坛文艺演出《丝韵春风》，担任音响总设计。

在沙龙上，马昕选取了G20杭州峰会文艺演出和《丝韵春风》的扩声系统设计介绍，前一项为大型、复杂的案例，后一项为小型的案例，大有大的复杂，小有小的精致，各有其值得玩味的設计思路和实施技巧。分析首先从G20杭州峰会文艺演出的扩声系统设计开始。

（1）环境及难点

演出场地大，舞台多，甚至设在水中。观众席宽62 m，深17 m，现场完全不能吊挂扬声器，无法采用常规的方式放置扬声器。用于乐器和演唱的舞台有3个，其中有2个可以移动的距离岸边5 m的舞台，观众席右侧的九曲桥上，是童声合唱的舞台；用于舞蹈表演的舞台有2个，在水面上可升降。除这几个舞台外，沿湖边还有一圈舞蹈演出的场地。endprint

由于是户外演出及季节的关系，潮湿、高温、多雨，在水边的演出尤其会加剧这种不利因素；同时，所有节目都要求声音真实还原，而乐器在这种气候下的表现十分不稳定，尤其是弦乐，湿度会对音色有很大影响。

（2）系统的设计亮点

对于扬声器的布置，最终决定采取两侧主扩、前区补声、观众席环绕的综合方法。因为观众席太宽，前方又不可能摆放大型的扬声器阵列组，因此，主扩声扬声器放置在观众席两侧，拉宽整个声场，提高声像宽度。前区补声扬声器组，采用点声源扬声器一字排开，用统一的间距，均匀覆盖全场，提高直达声和清晰度；并且通过调整均衡、延时、增益和相位，使前区补声扬声器具有和主扩扬声器类似的声音特性，整体声场融合度非常好。为了带来更好的整体声场融合氛围，模拟音乐厅的听音感受，在观众席侧区和后区布置了一圈环绕声扬声器，模拟声场包围感。与传统的超低音扬声器布置方式不同，由于舞台前区不能放置超低音，以免遮挡视线，因此超低音只能依靠左右两组线阵列扬声器各设置了双15英寸超低音扬声器；特别的是，根据节目内容典雅、内敛的特质，超低频不需要特别强劲，为了给观众以体感，于是在观众席正下方均匀布置了9只双18英寸超低音扬声器，使观众感受演出的律动。

对于无线系统，在这种安全性要求极高的演出中，无线环境尤为复杂，各种大功率对讲机、摄像机和无线器材的使用，都会对无线传声器系统带来极为严重的干扰。因此，在选用高品质、可靠性的无线系统进行合理安装的同时，需要安排专人监控，及时发现突发状况。

由于这场演出的重要性和特殊性，系统的安全可靠成为重中之重。因此，从音源开始，到传声器、调音台、数字音频处理器等系统的核心设备均做了双备份甚至三备份方案。

1.3 故宫《丝韵春风》小型文艺演出

G20杭州峰会文艺演出场地足够大，系统也足够复杂；而《丝韵春风》的演出在故宫的御花园，场地足够的小，几乎不用扬声器。小可以有小的精致，因此做了有意思的尝试，结合故宫御花园的现场氛围，在开放的自由场空间，真实地还原声音的本质，并模拟高质量的厅堂效果。

除了常规的立体声主扩声扬声器系统，设计了一套环绕声效果扬声器系统，一共使用了6只扬声器分三组环绕贵宾席摆放，且被巧妙地安置于黄色的仿古落地宫灯里。这套环绕声效果扬声器系统主要有两个作用，一是在古琴曲《山居吟》的演奏中，用来制造出小溪潺潺、蛙鸣山谷、鸟儿轻唱的田园环境；二是用来模拟高质量厅堂的混响效果。关于环绕声效果扬声器的使用，大有讲究。如在舞蹈表演环节，舞蹈音乐送至立体声主扩扬声器，而经过混响处理的声音则发送至环绕声效果扬声器，模仿室内厅堂的直达声和混响声，从而达到在室外的开放空间模拟专业厅堂的混响效果。混响时间是根据场地尺寸大小来界定的，第一次反射时间的设定是声源到达第一个反射面的时间。由于每只环绕声扬声器距离声源点距离不一样，故选取了三个混响效果来分别发送给三组环绕声扬声器，以求模拟室内环境反射，为嘉宾区营造一个丰满的包围效果。

2 探讨中关注的焦点问题

针对案例分析，以及从案例中反映出现场扩声系统，大家各抒己见，阐述了不同见解，也提出了需要探讨的问题。其中，关注的主要问题集中在系统备份、网络传输、无线系统的合理设计、主备切换方式、声画同步、声场效果的设计。

2.1 关于系统的备份

对于重大型演出活动，为确保扩声系统的万无一失，需要对系统进行冗余备份；但对于更多的一般性演出扩声系统的可靠性，如何科学合理的设计，大家集思广益。

业内知名专家穆向昕针对备份方案的设计与思考，提出自己的见解。对于阅兵活动，毫无疑问扩声系统的可靠性是第一位的，自然备份方案要做得尽善尽美。任何系统要尽善尽美，必然会加大资本的投资。所以，对于一般性的系统设计，可以遵循二律背反的原则（康德的“二律背反”是指两个命题互相矛盾，但都成立，猎豹能跑得快但不能持久，蓝鲸身躯庞大但不够灵活，汽车跑得快但不能节能）。设备产业也时常受到“二律背反”的约束，即鱼与熊掌不可兼得。如何做到系统稳定、性能良好，但还要经济、简单、实用。如何规避误导性归类的中国特色，让他人垢病为人傻钱多？

接着，针对如何科学地设计系统的可靠性，他进一步给出了定量设计的解决的方法。如何从备份+备份的系统设计中尋找目标的端点？是否可以通过平均无故障时间（MTTF）及可靠度量值定量的计算，来科学设计系统，从加盐少许到放盐5克，从定性到定量的转变，这是一个严谨的科学价值观问题。如何从失效树分析、设备单元可靠性特征量推算系统可靠性特征量？这些其实是传统的可靠性设计范畴。我们不仅仅只能靠并联备份模式（正如陈怀民所说，很多时候还依赖于切换系统的稳定性及其他环境因素），可以通过计算及实践检验，建立带有科学性的自信。同时，我们也关注世界同行探索不可修复系统、局部失效系统类的可靠性应用，例如分布式系统方式的设计应用。

针对穆向昕的观点，陈怀民交换了自己的看法。他谈到，这一问题需要综合考量各种因素，对于重要的、大型活动，可靠性是第一位的，充足、可靠的备份还是必要的；对于一般性的演出则没有必要过多的备份。我们不妨也看看国外的做法，以布雷根茨的演出音频系统为例，调音台里面是双卡备份，还加界面备份，处理器有主有备，主唱配3支无线传声器，一般演员2支传声器，最牛的做法是备份了一位调音师，我们好像还没有备调音师案例；但是，在大部分的剧院剧场中，没有冗余的备份现象。

2.2 网络传输

对于天安门阅兵音频系统采用的点对点的光纤传输方案，内蒙古帝亚文化发展有限公司经理陈国梁等与陈怀民进行了交流。北京东方佳联影视技术有限公司技术总监向小强提出了自己的设想，在以往的天安门阅兵音频系统中，全部采用基站到基站的光纤传输，再进行光电转换，将信号传输到扩声系统的末端，而没有采用被认为不够稳定的RJ45；但现在的技术发展趋势，音频设备厂商普遍采用了AES67标准，使音频设备之间通过网络互联互通，同时网络可设计为双网络备份，所以，在未来有没有可能，系统从调音台到处理器到扬声器，形成一个网络的方案？endprint

陈怀民就大家具有共性的问题给予了解答。由于天安门阅兵音频系统是实时传输，网络传输会产生丢包的情况，所以，系统设计时使用AES3更有保障。对于AoIP的应用，逐渐形成趋势，我们也在摸索中。就其技术特性及系统搭建条件而言，集信号、控制、状态传输于一体，灵活、方便，又有很好的性价比，应用于输入输出多且复杂、可靠性要求不很严苛的系统中。

穆向昕对陈怀民的观点表示了赞同，并强调，越是新技术越有风险，先进不代表可靠性高，所以不赞成用Dante；功放可以设为模拟优先，经过不断改进沉淀下来的技术或设备更具稳定性。

2.3 无线系统的可靠性与音质的考量

对于无线系统的设计，马昕特别介绍香港回归20周年阅兵的无线系统解决方案。该系统具有频率分集模式，采用每只发射机配2个独立的接收通道，确保信号在遇到干扰时可以进行无缝切换，保证音频传输的安全性；天线系统采用了分布式天线阵列的架设模式，用18支指向性天线接收射频信号，14支ShowLink进行控制信号的传输，完成无线音频信号持续稳定的传输；长距离射频信号传输上，采用了RF over Fiber技术。马昕表示，虽然该方案有些冒险，但使用全程信号强，且稳定。陈怀民表示，该方案与天安门阅兵和沙场阅兵的无线系统相比，音质优于后者，但就系统的可靠性差于后者，存在很大风险，如何兼顾，值得研究。

2.4 主备切换方式

对于系统主备切换的处理方式，大家根据自己的实践各有技巧。

马昕根据多年实践经验，给出自己对系统主备切换的处理方法。当调音台桌面死机，但控制核心的本地接口箱还正常运行，无法实现自动切换。现在，数字调音台死机大部分不是完全没声音，或是呈现噪声、或是无法控制，这时机器是完成不了切换的。所以，主备切换不交给机器自动识别切换，要由人来控制干预，可在备用调音台上设置一键切换。

陈怀民表示，在以往的系统中，采用继电器、处理器中的逻辑电路自动切换、人为切换等不同方式。现在，随着技术的进步和设备功能的完善，将会给主备切换提供更加智能化的手段。

北京特宝声文化传媒有限公司音响系统顾问宋剑波给出了自己工作中的做法。随着新技术、网络技术在调音台中的运用，数字调音台现在可以做到几个人共同使用，可以用APP、电脑连接调音台，实现多人分开、异步操控。但这一做法，遭到在场的多数人质疑，认为这样更容易死机。国家大剧院胡松涛解释，数字调音台用的人多，DSP瞬间占用的处理量大，机器会很慢，更容易死机。马昕则认为，该做法更容易误操作。

2.5 声画同步问题

九三阅兵时，广场视频的信号要从广场通过微波传送到中央电视台，再经帧同步、切换、信号处理后送回广场，通过转播车切换台，送到广场大屏幕，这一流程最多需要七百多毫秒。现场扩声系统如何考虑与视频联动，从而保证声画同步。

针对这一问题，穆向昕提出了自己的思考。完整的扩声系统一定会简化摄像转播的音频拾取系统。视频转播方更愿意从共享音频总线获得适当音频信号，这样必然会发生画面与音频内容的分离。正如2008年奥运会期间与BoB的专家丹尼斯先生的探讨：独立工作的音频系统如果不考虑视频系统的联动控制，多信道视频切换必然产生环绕声场错误。也许这正是要从总体规划和追求完美的角度探讨的课题。

2.6 声场效果设计

随着需求从“有声音”、“不要断”升级到“媲美演唱会般的音响效果”，现在的扩声系统设计开始在声场的效果方面进行各种尝试。

对于G20文艺演出在观众席下方设置超低音扬声器的作用及所带来效果，大家都很感兴趣，与马昕进行了深入的交流。关于这一设计方案的灵感，马昕解释道，在做一个演唱会时，鼓手的座凳内放置一个振荡器，给身体以感觉，并非听感。根据G20文艺演出的形式和音乐内容，整个扩声系统的超低扬声器设在主扩扬声器的下面，观众座椅下方的超低扬声器只是在第一场《春江花月夜》和合唱《欢乐颂》两个节目的高潮部分送弦贝斯和大军鼓的信号，电平约-10 dB，分频点在80 Hz，使整个乐队的厚度加强，并给观众以体感，而鼓槌敲击声可以在全频扬声器部分体现出来。

中广电设计院的周耀平对这一做法提出了质疑，这种临时搭建的座椅存在一种风险，产生谐振的几率非常大，他认为有条件还是放在外面比较好，扬声器放在别的地方也可照样有这种感觉。马昕则认为，放在外面并不是说不可以，但不够直接，音量会开得比较大，才能有比较直接的感觉，用现在的方式，可以控制音量，不用开得很大又会有直接的感觉。关于座椅产生谐振的风险当然有，根据以往的经验，座椅振动的频率会偏高，由于座椅比较重，只要振动的幅度不是特别大，激发不起来，如果超过100 Hz，有可能会激发起物体的振动，这里给超低扬声器信号的频率比较低，而且量不大，所以可以避免谐振的问题。马昕表示，这种方式可以算是尝试，如果产生了谐振自然就不会采用了。根据这一应用，周耀平提出了一个设想，今后在进行室内厅堂声学设计时，也可以利用建筑结构来制造这种效果，马昕则认为，如果需要当然是可以的，但造价会很高，这种振动比机械振动快得多，在室内大体量的实现值得商榷。

讨论中，周耀平还引出了另一个话题，人的听觉是与物理环境相关的，当在短混响的小房间中加一个特别长的混响效果，会让人感觉很怪；如果在敞开的环境中用效果器加入混响声，人为制造一个厅堂的感觉，有没有觉得怪怪的听感？G20演出时虽说观众席上方有顶棚，但毕竟是开放的环境，这种露天环境本身感觉就应该是很干的，加了混响，而且还不是补声、效果声，有没有不舒服的聽感？在感觉不好时，如何去调混响的量？

马昕给出了他的感受和经验。从整体听音效果看，还是加上混响效果好，尤其对于露天交响乐的演出，不加会很干，反而难受。因为，人们一般都在专门的音乐厅欣赏交响乐，会有一个厅堂感受的经验和想象。演出是正面过来的声音，如果给正面加音量，宽度不够，而且贴得太近的感觉，但加混响是把乐队拉宽的感觉；但没有考虑按声部分配或展宽的方式，是因为按照立体声的方式设计，混响输出是间隔给出。从现场的整体效果看，加入混响后的厅堂感觉还是相当明显的，把距离很近的乐队展宽，但在扬声器覆盖的交叠区会有一些声像的感觉，能够分别出声音。关于混响效果的具体调整，需要在现场反复试听，反复调整混响类型、预延时的量、混响时间的长短、混响量的大小等参数，及其它们之间的比例。

随后，大家就自己的工作实践及行业交流，认为当前对演出音响效果的追求在提高，而且各种沉浸式音频解决方案在剧院剧场、现场演出中的应用逐渐增多，给观众带来了更为专业、更多不同的音响感受。

2.7 不可忽视的非技术问题

在系统的设计、实施、使用、监测中，还有很多非技术因素也是不可忽视的。

两位老师分析了不同的案例，但共同强调了一点，在重大活动有特别需求，在项目的实施与使用中，随时可能有突发状况发生，特别是重大项目还会有临时变动，非常考验技术人员的职业水平与应变能力。因此，作为音响从业者，要不断提高技术素养与应变能力。

音响从业者另一项不可忽视的能力就是沟通，有时是要坚持的，如有些乐手总是要求声音再大些，这时音响师要跟乐手做有效的沟通，讲清楚道理。解放军艺术学院高级音响师纪东对此深有同感，其实戏剧演员就是听节奏，返听没有必要听自己，但现在戏剧演员总是跟通俗歌手比，我听到自己还不够，还要大音量，这就需要音响师讲清道理，戏剧演出的场地不会太大，应该跟话剧一样听到自然的声音，所以返送不需要太大的声音。

3 总结

本次沙龙，探索轻松、活跃，从方案到实施，加上有一些应用技巧、应规避的问题等，大家畅所欲言，达到了同行切磋、交流的目的。今后演艺科技传媒将根据行业的需要继续探索举办沙龙，使其更有针对性，不断推进行业的交流、研讨，服务于行业整体技术的提升。endprint