無錫靈山梵宮《覺悟之路》的多聲道擴聲系統

莫桂鋒，李榮芳

（廣州勵豐聲光科技有限公司，廣東 廣州 510665）

無錫靈山梵宮坐落于煙波浩淼的太湖之濱，鐘靈毓秀的靈山腳下，與莊嚴的靈山大佛比鄰而立，顯得非常雄偉壯觀。2009年3月28日 ～ 29日，第二屆世界佛教論壇大會在靈山梵宮隆重召開，同時大型佛教音樂劇——《覺悟之路》也在靈山梵宮圣壇劇場首演。這部音樂大典以弘揚佛教文化、啟迪心靈智慧為主旨，依托圣壇獨有的劇場條件（國內先進的音響、視頻、燈光技術），為觀眾呈現出一幅幅如夢如幻的篇章。

廣州勵豐聲光科技有限公司（以下簡稱“勵豐聲光”）作為此次梵宮圣壇劇場音響系統的中標承建單位，承擔了全部音響系統的深化設計、安裝、調試、技術保障等工作。

1 演出對聲音的藝術要求

《覺悟之路》描述了佛陀悉達多從一國太子走入民間、體驗生老病死、最終悟道成佛的故事。聲音被導演組認為是該劇的靈魂。為了保證音樂效果，導演組邀請了著名作曲家打造《覺悟之路》完整版音樂。其音樂的特點是既有氣勢磅礴的深遠樂音、空靈優美的天籟女聲，還有純凈悠揚的童聲合唱、曼妙歡暢的東方舞樂，以及詩意酣然的民俗器樂。因此，實現演出效果尤為重要。

如何實現藝術創作者的理想，準確表達其構思和理念，這對于音響系統來說，是一次全新的挑戰。“勵豐聲光”經過多次創作與深化設計研討，提出了確保聲音效果的三個關鍵要素：建筑聲學環境、作曲及錄音方式，以及擴聲系統的設計與工程品質。具體如圖1所示。

2 演出擴聲系統的設計

梵宮圣壇劇場是一個圓形空間，圓形的大穹頂，最高離地面38 m。如圖2所示，綠色代表觀眾區，藍色代表舞臺區。觀眾區直徑50 m，中心舞臺直徑8 m，270°視角環形舞臺寬10 m。這種特殊觀演環境，傳統的擴聲模式已完全不能滿足要求；配合全景式舞臺，采用了多聲道擴聲系統，從穹頂、墻面、地面3個不同方向布置發聲點，讓觀眾真正感受到身臨其境的效果，更加直接地進入藝術家營造的意境。

2.1 擴聲聲場設計

梵宮圣壇多聲道擴聲系統由頂部至地面共3圈組成，實現真正的全景聲場效果。針對該場地的情況，聲場設計必須考慮3個關鍵因素：

（1）長混響時間

建筑聲學環境（空間容量大）帶來比較長的混響時間，特別是離地面11 m以上的空間，混響時間過長尤為明顯。怎樣通過電聲設計，盡量避免長混響帶來的不利影響，是首先要考慮的因素。

（2）高還原品質

由于是穹頂狀空間，音箱之間的聲干涉比較嚴重。如何通過陣列設計和聲場調試，達到高保真的還音效果，同樣是比較大的挑戰。

（3）大動態余量

由于覆蓋距離比較遠，而演出必須要有氣勢磅礴的聲音效果，所以，必須考慮大動態的音箱選型或陣列設計，以及超低頻的指向性控制。

2.1.1 四周環繞主擴音箱組

觀眾區環繞主擴聲采用線陣列與常規音箱的組合，如圖3所示，均勻設置了8組音箱，每組包括4只全頻線陣列音箱和1只全頻常規音箱，每組音箱覆蓋大部分觀眾席。

全頻線陣列音箱性能參數：頻率響應60 Hz ～ 19 kHz，±3 dB；最大聲壓級140 dB；覆蓋角：90°×5°。

全頻常規音箱性能參數：頻率響應60 Hz ～ 19 kHz，±3 dB；最大聲壓級136 dB；覆蓋角：120°×40°。

采用線陣列技術，提高陣列的Q值及最大聲壓級，不但避免了長混響的不利影響，還保證了大動態余量。采用線陣列和常規音箱的結合，很好地滿足了聲場不均勻度，并且節約了投資。

全部音箱暗裝于活動蓮花瓣后面，演出時蓮花瓣自動打開，從而保證了天花造型的完美。

2.1.2 地面壇心舞臺音箱組

壇心舞臺周圍落地布置了8組音箱組，如圖4所示，每組包括2只全頻音箱和1只超低頻音箱。由于壇心舞臺是升降式舞臺，所有音箱采用流動布置方式。

全頻音箱性能參數：頻率響應40 Hz ～ 18 kHz，±4 dB；最大聲壓級136 dB；覆蓋角：80°× 40°。

超低頻音箱性能參數：頻率響應30 Hz ～ 125 Hz，±4 dB；最大聲壓級139 dB；雙18英寸超低頻單元。

通過采用有源消噪聲技術，控制音箱陣列的指向性，特別是超低陣列達到了心型指向的水平，大大減少相互間的干擾，也避免了超低能量向上覆蓋，帶給觀眾超低音震撼效果。

2.1.3 穹頂音箱組

為了克服空間混響過長的問題，穹頂上空固定暗裝了4組強指向性的音箱，如圖5所示，每組包括1只全頻音箱和1只超低頻音箱，還原真實的頂部效果聲。

全頻音箱性能參數：頻率響應140 Hz ～ 19 kHz，±3 dB；最大聲壓級142 dB；覆蓋角：30°×20°。

超低頻音箱性能參數：頻率響應38 Hz ～ 140 Hz，±3 dB；最大聲壓級142 dB。

2.2 控制系統設計

控制系統是一個多聲道音源的縮混和播放系統，其原理圖見圖6。多聲道音頻工作站在現場使用，其制作的音樂可在現場實時監聽。音樂經多聲道音頻工作站制作完成后，導入到信號處理矩陣系統的雙硬盤儲存器。演出時，雙硬盤儲存器作為主音源，經過預先設置的信號處理后，分別進入到各個還音通道。為確保系統的安全可靠，設計了自動備份的音源。一旦主音源的信號中斷（雙硬盤儲存器、信號處理矩陣系統或者多聲道音頻增強處理矩陣崩潰），音頻切換箱會自動切換到48軌硬盤錄音機的播放，而觀眾不會聽到切換聲，確保演出順利進行。

該控制系統是真正意義的三維多聲道擴聲系統，擁有多達32個聲道輸出。系統設計運用多種先進技術，確保先進性、穩定性和靈活性。

2.2.1 現場縮混

多聲道音頻工作站設計成流動形式，可以在聲控室或現場調音位接入使用。本系統最大的特點之一就是所有的多聲道音源都是現場縮混制作，憑借著現場多聲道擴聲系統的真實效果，作曲家和錄音師可以充分展現才華，使觀眾聽到的就是他們想要表現的。《覺悟之路》是創作團隊走訪了包括印度、尼泊爾，我國西藏、云南、福建、杭州、無錫靈山勝境在內的世界各地名山大澤、古剎名寺，現場采集鳥聲、鈴聲、鐘聲，以及樂器等音源，回到梵宮圣壇現場混音制作而成。

2.2.2 系統備份

出于對《覺悟之路》神圣性和莊嚴性的尊重，為了保證藝術表演的萬無一失，“勵豐聲光”深化設計人員充分分析了從系統架構到每一部分的風險點，將軟件和硬件高度集成的部位進行冗余設計，確保系統的高可靠性。如圖7所示，系統架構簡單，具有非常高的穩定性；關鍵部位冗余設計，且自動無縫切換；從而保證了系統的可靠性。

2.2.3 靈活方便

多聲道音頻工作站設計成流動形式，可以現場制作，也可以后期編輯。只要多軌音源錄制儲存好，對于這個簡單的系統而言，就是播放的控制，如同播放CD一樣簡單，而且音源是自動備份，無需擔心出問題。

同時配置了一套流動的會議擴聲系統，可以滿足《覺悟之路》演出之外的會議及背景音樂擴聲要求。

3 擴聲系統的調試

擴聲系統調試使用高精度聲源獨立調測系統（快速傅里葉變換技術的多通道實時頻譜分析儀），并和藝術家進行現場溝通，針對梵宮圣壇多聲道擴聲系統特點，提出以下調試目標：

（1）每聲道音箱組的還原度

針對每聲道音箱組內部音箱關系作處理，使其具備高保真的還原能力。

（2）每聲道音箱組之間的一致性

主要是電平和延時的調整。由于聲場布置和觀演模式的特殊性，觀眾區四周環繞主擴音箱組、壇心舞臺音箱組和穹頂音箱組之間延時關系的調整難度比較大。

（3）低頻與全頻的匹配

超低音箱與各個聲道之間匹配，包括延時匹配、相位匹配和電平匹配也比較復雜。

經過調試，最終把音箱之間的關系調整到最優狀態，取得導演組一致認同的演出聲場效果。

4 作曲家、錄音師與系統工程師的合作

《覺悟之路》的后期音樂制作全部在圣壇演出現場完成，這在國內尚屬首例，這就需要作曲家、錄音師與系統工程師三者之間密切配合。2008年10月開始，“勵豐聲光”派出系統工程師加入《覺悟之路》音樂制作團隊，密切配合作曲家將從世界各地采集的幾萬軌各類自然界聲效進行現場混音，并現場培訓系統的使用，及時解決音樂創作團隊提出的問題，奮戰70多個日夜，最終為第二屆世界佛教論壇大會奉獻了一臺令人難忘的經典之作。作曲家、錄音師與系統工程師的密切合作，充分體現了藝術與技術之間相輔相成的關系——先進的應用技術拓展了藝術創作空間，創新的藝術需求推動了技術的發展應用。

2009年3月29日，《覺悟之路》在第二屆世界佛教論壇大會期間進行了首演。各界人士深深為《覺悟之路》的藝術效果而感動，三維多聲道擴聲系統讓全場觀眾感到震撼，多家媒體進行了報道。