浙江广播电视集团800平方米演播室.docx

浙江广播电视集团 800 平方米演播室－－数字化改造工程音频系统设计介绍[作者：浙江广电集团 裘钰 高级工程师]浙江广电集团 800 平方米演播室数字化改造工程是集团党委批准建设的第一个高清晰度电视大型技术改造项目，也是浙江省的第一个大型高清电视演播室800 平米演播室音频系统改造项目的总体目标：一要实现从模拟到数字，标清到高清的技术进步和集成创新；二要适应电视节目从传统的表演与观赏模式到时尚的选秀与互动形态的变化趋势；三要依照即定的预算范围，在限定的时间段内，完成工程的安装调试并按时投入实际使用运行 800 平米演播室音频系统设计的总体要求：能够完成现场制作大型电视综艺节目和多点双向互动节目，提供符合高清、标清电视节目的录制和标清电视信号的直播要求的模拟与数字音频信号，具备处理节目声音信号与高清、标清图像信号声画同步的能力，满足电视立体声与单声道节目兼容的演播室内语言、音乐和效果声的同期录音制作要求 为了达到上述的总体目标和要求，800 平米演播室音频系统的设计需要综合考虑各个方面的因素：一要符合优质制作与安全播出的要求，二要解决现场扩声与节目录音播出之间的技术冲突，三要实现技术的多样性与设备选型的有机结合，四要关注技术升级空间和开放协议的兼容性，五要讲究建筑声学条件、人机工程布局以及用电安全与净化，六要协调与视频系统、灯光舞美及装修改造工程的配合关系。

只有控制好各个方面的相关因素，才能做出合乎实情又适度超前的选择，完成系统设计的优化组合，获得项目总体较好的性能价格比 800 平米演播室音频系统设计时考虑的技术细节可以分为录制和扩声系统的技术特点，主要设备的功能特性，信号的处理、测试和监控三个部分十六个方面的具体问题 一 录制和扩声系统的技术特点 1. 立体声与单声道的兼容和四声道录音 高清演播室声音合成信号送给标清电视直播用的还是单声道，电台同步播出要求立体声；节目录像需要分声道分轨记录音频信号，以方便后期编辑制作5 .1 环绕声在演播室前期声音制作的节目需求概率比较低，项目预算比较紧，兼容难度比较大，工程进度也比较赶800 平米演播室可以提供两对不同的立体声合成信号，采用模拟与数字音频信号同时输出给录像机，提供两台高清（HDW-2000）和两台标清（DVW-500P）的磁带与硬盘（EVS XT-4U-422，SD）录像机的四声道录音模拟音频信号给调度机房矩阵的直播通道，能够同时兼容单声道与立体声节目的直播2. 模拟与数字音频信号的共存和转换 * 只采用模拟声音信号处理的设备有：现场扩声调音台（Midas H1000，输入 44+4ST，输出10 Group /10AUX/LCR/8Matrix）、调度机房矩阵、盒式录音卡座、功放； * 既用模拟信号又用数字信号的设备有：50 热键的 360 直播硬盘录音机、CDP、DAT、MD，音分、效果器、耦合器、VTR 两台放机（HDW-M2100P）两声道与录机的四声道声音信号； * 只用数字信号的设备有：CDR、数字音频工作站与数字调音台之间的输入和输出； * 需要进行模拟与数字信号转换的有：话放、线路信号的模拟转数字，现场扩声调音台主输出的模转数，数字调音台主输出的数转模，信息机房电脑声卡的 A/D 和 D/A。

由此可以统计系统所需要的模拟线路信号、AES-3 数字信号输入/输出模块和通道数量，构建处理模拟和数字音频信号的技术平台 3. 高清和标清图像的上、下变换与声音信号的延时处理 四路标清到高清的上变换 SD/HD 采用模拟立体声信号延时处理（两帧 80 毫秒），四路高清到标清的下变换 HD/SD 同时采用数字与模拟立体声信号延时处理（120 毫秒或 80 毫秒）；调度矩阵四路外来 SDI 解嵌的模拟音频信号延时（ 13 毫秒），两路外来 SDI 解嵌的数字音频信号延时（12 毫秒）；现场扩声调音台主输出模拟立体声信号延时处理（D22 数字广播延时器，40 毫秒） 4. 外来信号与 800 演播室的双向互动直播的模式 系统设计可以应对的各种可能发生的情况有： * 制作楼内 250、400 平米的两个演播室声音信号 N 减 1 双向传送与 800 演播室声音信号共同组合直播； * 杭州、宁波、温州电视台等各地电视台与 800 演播室多点互动联合直播； * 两条热线同时与 800 演播室声音信号的连线沟通； * 电脑视、音频信号的互联网双向传送 5. 现场扩声与直播制作的调音模式、互为替代和安全运行 800 演播室的音频系统可以根据不同类型节目的需求采取灵活可变的调音工作模式： * 现场扩声与直播制作各自分别独立调音，要求系统能够实现话筒与线路信号的前级分配； * 现场调音台或录制调音台单独完成节目的制作，需要进行扩声系统的输入信号和节目的主输出信号的跳线变换； * 现场扩声调音台和直播制作调音台联合调音。

话筒声音以现场处理为主，线路信号以音控室处理为主；互相对传，各自混音合成联手调音，分工协作的模式可以提高效率，减少差错，事半功倍 综艺节目的现场扩声信号不能简单地采用一键切换的方式完全替代播出节目的合成声音信号现场扩声和节目播出的声音信号有许多不同之处： * 现场观众的反应声音不需要扩声，而播出节目信号需要观众的反应声音； * 大声压级乐器的现场直达声使得现场扩声信号和节目播出信号的合成比例不同； * 歌唱声音混响处理的大小现场扩声的要求与节目播出的需要不一样 为了确实保障数字调音台的安全运行，需要特别关注的问题有： * 音频系统独立的同步信号发生器（WORD CLOCK）与视频系统同步信号（48KHz、BB、TC）的锁定和分配； * 数字调音台主机 DSP 板卡的 I/O 和 PROCESSING 资源分配与冗余； * 数字调音台主机和控制计算机 CPU 的运行参数和分工数量； * MADI 同步信号与控制信号的通畅 二 主要设备的功能特性 1. 广播级数字化直播制作调音台的主要技术特点 （1 ）输入 /输出部分 32 个单声道话筒 A/B、线路输入，32 个单声道线路输入， 16 个 AES-3 数字输入/输出。

16 个立体声辅助通道（ST AUX），8 个立体声编组（ST Group），4 路立体声主输出（MAIN）与电平显示具备 56 个通道的 MADI（Multichannel Audio Digital Interface）输入/输出的 BNC 接口8 组，供主机连接三个 MIOS 96 机箱和工作站 （2 ）控制台面部分 54+8 个全自动通道 100 毫米推子，54 路输入双层电平与 EQ 显示液晶屏一个路由显示屏（PATH ROUTING PANEL）及可指派通道控制单元 AFU；两个输入通道参数中央控制面板与主输出面板供双人操作与控制；三对控制室主监听输出音量控制（MAIN、GROUP/AUX、PFL/AFL）；四页翻转 FLIP（A、B，SUB A、SUB B）双层智能化控制台面设计 96 个输入通道分布在一、二层；与工作站相连 MADI 的 56 个通道分布在三、四层3 ）数字化处理部分 20 比特量化/48KHz 取样，并支持 24bit /96KHz提供 BB 黑场、AES SYNC、SMPTE 时间码TC 同步接口，16 个 GPI 接口音频跟随视频同步切换功能，具有独立场景记忆（Snapshot），自动化动态混音（Dynamic Automation）。

800 演播室采用的 AMS/NEVE Libra LiveⅡ/G 广播级数字化、现场直播制作型调音台是国内的第一个用户，控制电脑操作系统软件为 Windows NT，主机核心应用软件已升级为 ENCORE PLUS 版本 2. 无线传声器的工作频段、调制方式与话筒音色 综艺节目的演播现场会有霓虹灯、日光灯和的信号干扰无线话筒的正常工作应用 G 段和UHF 双频段无线收发系统提高 24 套无线传声器的抗干扰性能和接收稳定性 采用 2.4G 频段的赛宾 SABINE SWM 7000 系列跳出拥挤的 UHF 频段手持无线话筒 SW70-HD15 可以模仿四种品牌话筒的音色，腰包发射机 SW70-T 可接佩戴话筒、电吉它转接线和肉色头戴支架 DPA4066 话筒如果现场使用工作频段为 2.4G 的无线摄像机，要注意避免产生频率冲突造成同频抑制 同时使用原 800 平米演播室 UHF 频段的森海塞尔 SENNHEISER EM3032U 和 SKM5000 系列，在 800MHz 频段 24MHz 带宽内用计算机数学算法（富氏级数）插入 16 个频点，将高次谐波相互调制产生的邻频串扰的机率控制在 12％以下。

FM 调频调制的压缩 /扩展方式 HiDyn plus 可以在最大 60 dB 的 RF 射频信号动态范围之内传送 S/N 信噪比 110 dB(A)rms 的 AF 音频信号SK50U腰包发射机的发射功率在没有人体吸收的情况下实际测试值在 30 毫瓦左右，SKM5000U （黑色）无线手持话筒发射机采用纽曼 NEUMANN KK105 S 话筒头可以承受最大声压级达到 150 dB 3. 精品节目的同期多轨录音与数字音频工作站 早期的演播室配有 8 轨 1/2 英寸磁带模拟开盘录音机或 Hi8 盒式金属带 DTRS 格式的 8 轨数字录音机改造后的演播室选配 MERGING Pyramix 5.0 数字音频工作站用于现场演播节目的同期多轨录音，为精品节目的加工制作提供了更多调整处理的技术手段工作站采用 MADI 和 AES-3数字音频信号格式的输入/输出接口，具有声轨时间压扩、变调和去噪声功能， 17 英寸 LCD 双屏显示声轨和虚拟调音台及音量表或矩阵支持高清三电平同步锁相和时间码声画同步连锁控制录像机，配置 PC 机识别苹果文件软件可与 Pro Tools 文件转换可以升级达到 192KHz 采样的PCM、高倍采样的 DXD 和 DSD 格式的 SACD 与 DVD-Audio 的制作水准，但不能支持MIDI（Musical Instrument Digital Interface 乐器数字化接口）音乐的多轨录音。

4. 现场扩声的声场均匀度与可用声压级 800 演播室观众区有可伸缩阶梯座位 30×9 排约占场地面积 1/3，也有在场地中间临时搭建半圆包围形状的阶梯座位，还有舞台上两边分布的情况变化的观众席不同于剧院的横向弧形分布、音乐厅纵向矩形的楼下楼上听众位置800 演播室建筑声学设计混响时间（1.8 秒）以保障录音清晰度为主，与音乐厅（2.6 秒）以演出效果为主不同，声音相对而言比较干演播室既有传统的台上演台下看的观赏表演模式，又有时尚的选秀与互动形态，现场观众的呐喊、哨音与充气棒、塑料手掌拍声会掩蔽和抵消一部分扩声功率的能量 线性阵列扬声器组合只能在单一方向上控制垂直指向性，解决纵向远、近不同位置的声压均匀辐射的问题若采用有源扩声音箱则要面对顶棚电源布线和适应高温条件，音量调整、监控和检修维护不方便的问题EASE（Enhanced Acoustic Simulator for Engineers）增强型声学模拟软件设计的扩声系统声场分布图还不足以完全正确反映演播室发生的各种不同情况： * 观众区满场和空场的反射声不同； * 粉噪测试信号或放音乐与多个话筒在声场内没有声反馈的实际可用声压级不同； * 玻璃板面舞台和布景板的变化使表面材料的吸声系数值不同。

800 演播室扩声系统的声场分布针对不同的对象，不同的需求，采取分区辐射，均匀覆盖的方法，提高扩声系统的可用功率和声压级正面主扩声采用左右吊挂的 AM4315/95 三分频音箱，水平 90 度垂直 50 度覆盖角度四角吊装 AM4212/64 两分频音箱，水平 60 度垂直 40 度，分别指向 1/3 场地的前后区域四角吊装音箱和主扩。