蘇州廣播電視總臺2000m2演播室音頻系統設計與搭建

張旭+陸俊+程琛+楊泉

【摘要】 本文介紹了蘇州廣播電視總臺現代傳媒廣場2000m2演播室音頻系統從設備選型、系統設計到集成施工，調試驗收的整體流程。涵蓋了系統核心設備介紹，主體框架結構的設計思路與實現方法等。從宏觀上展示2000m2演播室音頻系統的安全性、靈活性與創新性。

【關鍵詞】大型綜藝演播室 音頻系統 安全性 靈活性

一.引言

2000m2演播室是蘇州廣播電視總臺現代傳媒廣場項目中最大型的綜合性演播室，其音頻系統較我臺原有演播室有了質的飛躍。在節目制作播出安全性的前提下，對節目形式的靈活性及創新性做了充分考慮，可滿足我臺自制節目制作需要，以及會議、體育、娛樂類項目不同的系統需求。安全可靠的設備、靈活多變的路由架構、加之具有多年廣電音頻領域從業經驗的制作團隊，使2000m2演播室音頻系統達到了江蘇乃至全國一流水準。

二.2000m2演播室概況

2000m2演播廳位于現代傳媒廣場演播樓東側，樓層覆蓋1F至5F。演播廳東西方向46米，南北方向35米，5F設備層至2F舞臺地面高約20米。各樓層功能如下：

1F：基坑層。2000m2演播廳采用全活動舞臺地面，由多塊可獨立升降模塊構成。可根據節目需要通過模塊的升降進行舞臺水平面的改變和造型。基坑層是機械舞臺的安裝位置，所有舞臺地面的支撐結構等均在基坑層內。同時，1F內沿東西南北四面墻壁，布置了強、弱電線槽，并向上連通舞臺地面層（M2）的墻盒，作為各類信號走線通道。

M2：舞臺地面層，位于1F和2F夾層，是演播廳舞臺地平面。音視頻及其他信號端子、機械舞臺升降控制端子等均位于此層墻盒內。

2F-4F：演播廳內空間。其中3F西側是音控室所在位置（圖示綠體字）。在演播廳中央及東側設置了上至設備層（5F），下至舞臺地面（M2）的可推拉屏風，可沿南北中軸線將演播廳一分為二，或進一步將分割后的半場再次沿其南北中軸線均分。這樣可以只用2000m2演播廳的1/2乃至冨的面積進行節目制作。這也對擴聲系統提出了更高要求。

5F：設備層。所有燈光信號、電源、以及揚聲器吊點，走線以及部分音頻信號均位于此層。

三.音頻系統設計思路

蘇州廣播電視總臺原有最大的綜藝演播室面積為400m2，已使用超過10年。經過兩次系統改造后，有獨立的音控室進行擴聲調音，并將音頻信號進行預縮混后，通過模擬音頻電纜送轉播車進行二級調音并嵌入錄制。

這樣的音頻系統優點是簡單，所有聲源輸出均直接與音控室調音臺連接，避免了信號傳輸復雜而導致路由出錯。調音師主要負責現場擴聲，并按照節目要求將不同聲源進行預縮混。轉播車只需對預縮混的音頻信號進行電平細微調整即可。缺點是音控室與演播廳隔開，調音師不能直觀聽到演播廳內擴聲響度及配比等，導致擴聲效果差強人意。此外受限于音控室與轉播車之間模擬音頻電纜數量，預縮混送至轉播車的音頻信號即便使用了AD轉換設備，也只能保證來回共6通道（錄制最多4聲道），對后期音頻調整造成了不便。

因此2000m2演播室音頻系統設計思路很明確，即在保證安全的前提下，充分考慮大中型綜藝節目的制作需求。此外，由于2000m2演播室面積大，要考慮演播室使用方式的多樣化，包括演播廳分割區域使用，信號路由的完善化等。同時還要解決此前調音師不能直接聽到現場擴聲效果的問題。

在方案設計初期和招投標階段，我們提出了以下幾點需求：

2000m2演播室音頻系統要滿足直播要求，系統安全穩定是第一位的。

2000m2演播室錄制系統仍使用轉播車系統，所以和400冨演播室音頻系統一樣，調音師要對信號進行一級預縮混。但要在音控室和轉播車之間預留足夠多的路由通道。

2000m2音控室仍與演播廳內場隔絕，調音師在音控室內仍無法聽到演播廳內聲音配比，要在系統設計時想辦法彌補。

2000m2演播室由于空間大，考慮到節目制作成本的因素，加之演播室系統需求的多樣性，會有將演播室進行二等分或其他形式空間分割使用的需求。這就要求演播室擴聲系統足夠的靈活。與此同時，也要充分考慮到系統調整時的可操作性。

蘇州廣播電視總臺現代傳媒廣場項目共有演播室十余個，包含新聞直播演播室，節目錄播演播室，大型綜藝演播室及180m2錄音棚，要考慮演播室之間的信號路由互通，滿足多樣化的節目制作需求。

設備選型要求是各領域主流進口品牌、型號，且對集成公司資質及過往案例有嚴格要求。

四.音頻系統搭建集成

1.設備選型招標與前期溝通

這個階段我們到中央電視臺1000m2演播室、浙江臺、江蘇臺等諸多擁有大型綜藝演播室的單位進行了學習。接觸到了不同品牌及型號的單體設備，充分了解了應用過程中不同設備的優勢及短板，同時對大中型綜藝演播室音頻系統的整體架構有了初步的認識。這些經驗讓我們更清晰的對系統規模有了取舍。

我們確定了系統主要設備采用主備冗余架構，系統總供電及主要設備（如主調音臺）具有主備冗余電源。為滿足不同的舞臺搭建模式，考慮擴聲聲場構建的靈活性，揚聲器應選用無源線陣列揚聲器系統，根據幾個相對固定的場地模式預先架設揚聲器吊點。這樣在保證聲壓級足夠的前提下，揚聲器組的重量較輕，方便揚聲器組在多個吊點間更改吊掛位置，可最大限度利用同一組設備，降低成本。在節目場地不大的時候，將線陣列反向堆疊在推車上，改為地面流動使用，增加靈活性的同時可以省掉地面上的拉聲像揚聲器。

經過多次的廠商溝通和對比，方案探討，以及公開公正的招投標流程后，我們最終選用了Lawo MCm256調音臺系統，SHURE AXT無線話筒管理系統以及d&b audiotechnik的Q系列線陣列揚聲器系統。

2.系統設計

在前期討論階段我們已經確認，系統整體框架采用主備冗余架構，包括電源（系統總供電與主要單體設備供電）與核心設備。

2000m2演播室仍舊采用轉播車錄制。音控的作用主要是演播廳擴聲，返送，以及送車信號的預縮混。整個演播室的音頻系統按照直播要求規劃，保證安全播出。因此除了送轉播車錄制信號要有冗余備份外，擴聲系統也要有備份。最終確認的系統結構如圖3：

（1）電源部分

演播室總供電采用雙路供電，一路UPS供電，一路工藝供電。UPS供電作為主供電，工藝供電作為備用供電。

設備方面，主調音臺各模塊均采用主備冗余電源。其他如功率放大器，無線話筒接收機等，因可以做到同種多設備的備份，不要求雙電源。

（2）輸入源部分

·無線話筒采用20個通道SHURE AXT無線管理系統。

AXT具備頻譜管理、無線工作軟件遠程監制、干擾規避與監測、頻率分集等功能。由于音控室距演播廳較遠，且無直接到達演播廳的通道（早期建筑設計原因），通過遠程方式對無線話筒發射機的狀態進行監控非常重要。我們可以通過WWB6軟件實時監測發射機的工作狀態，并遠程更改接收機及發射機的設置。

通過此軟件及AXT 610showlink等設備的支持，可實現遠程監控無線話筒電量、RF信號、AF信號，所用頻率是否有干擾等。并可自動或手動更改任意一支發射機的頻率，輸出電平，啞音，鎖定等狀態。自動更改頻率這個功能非常實用，一旦使用中的無線話筒RF信號被干擾，系統可以自動從預先經過掃頻并規避干擾后存儲的可用無線頻點庫中調用新頻率替換掉被干擾的頻率（接收機），并通過showlink將新頻率發送給發射機，做到幾乎無縫切換，話筒使用者幾乎感受不到更換頻率的過程。保證了無線話筒的頻率安全。

無線分集功能可實現一支發射機同時發射兩個不同頻率射頻信號，由兩個通道的接收機進行接收，輸出兩路一樣的AF信號的功能。一支發射機就可以實現主備通道功能，與自動規避干擾頻率的功能形成雙保險，讓無線話筒的使用變得十分安全。

·墻盒接口

2000m2演播廳共有6個墻盒，安裝在演播廳南北兩面墻壁上，作為音控室和演播廳之間的路由通道。共包括模擬音頻通道96個，數字音頻通道24個，揚聲器接口16個，RJ45接口12個，光纖接口12個，BNC接口12個。保證不同場地劃分狀況下都有充足的接口可以使用。

墻盒中三分之二模擬、數字信號過跳線后接入調音臺接口箱，另外三分之一過跳線后懸空，可隨時接入系統。

·信號分配

墻盒及部分其他聲源（如電話耦合器等）的輸出信號，通過5臺信號分配器同時分配到主、備調音臺，無線話筒接收機輸出的數字信號進入主調音臺，部分模擬信號進入備調音臺。這樣就能基本保證主備調音臺的信號輸入源同級備份，保證了整個系統輸入端的信號安全。

（3）核心設備部分

所有音頻信號，不論輸入輸出均接入跳線，實現路由靈活性的最大化。

·主調音臺

采用Lawo MCm256數字調音臺，分為臺面、主機（NOVA73）及接口箱（DALLIS）三部分，均采用主備冗余電源。

臺面主要接入音控室操作臺上的接口，如后排操作臺用來接入音效播放器等設備的接口。NOVA73主機全部是數字音頻接口，接入無線話筒接收機及其他主要音頻輸入源。DALLIS接口箱接入墻盒模擬音頻信號及部分設備的模擬信號（輸出備路）。

·備調音臺

采用YAMAHA DM1000數字調音臺。由于接口數量限制，只接入了主要聲源信號，如部分無線話筒接收機及硬盤播放器的模擬信號，和部分墻盒數字信號等。

·多路二選一分配器

輸出端的冗余備份通過兩臺8通道二選一切換器來實現。一臺作為擴聲系統二選一切換，另一臺作為送車備路信號二選一切換。

它可以同時輸入8組，每組2路音頻信號（數字、模擬均可），通過手動切換選擇2路信號中的1路輸出。每組的A路接主調音臺，B路接備調音臺，通過一鍵切換選擇輸入來自主臺還是備臺。在斷電情況下，切換器默認無源還通輸出A路信號。

（4）擴聲系統部分

·功率放大器

使用d&b audiotechnik D6功率放大器。

輸入端：主、備調音臺均輸出數字音頻信號至擴聲用二選一切換器，經選擇后輸出至功放數字輸入端，作為擴聲主信號。同時主、備調音臺均輸出若干模擬音頻信號直接接入功率放大器模擬輸入端，作為擴聲備信號（使用模擬信號需在功放端手動調整）。

輸出端：一部分功放輸出的音頻信號接入揚聲器跳線，送至設備層連接線陣列揚聲器，作為主擴聲信號和吊掛返送信號。另一部分送入演播廳墻盒，連接地面返送，拉聲像，以及線陣列地面堆疊使用的擴聲信號。

·線陣列揚聲器

使用d&b auidotechnik 12支Q1線陣列揚聲器作為主擴聲全頻揚聲器，4支Q-S U B超低頻揚聲器，以及若干MAX12及E8作為返送、拉聲像、補聲揚聲器（600m2演播室為同樣設備，揚聲器可靈活調用，故數量為若干）。

揚聲器布點方案：按照可能涉及的舞臺方案，預設了三種揚聲器布點方案：

a、演播廳全場使用：

主擴揚聲器使用左中右吊掛線陣列，其中左、右各使用4支Q1，2支Q-SUB，中央使用4支Q1，同時吊掛兩支MAX12作為固定返送。地面上根據舞臺形狀布置流動返送及補聲、拉聲像揚聲器（MAX12、E8）。

b、演播廳半場分割：

此情況共有兩種方案，一種是吊掛方案。在上下場處左右各吊掛3支Q1，2支Q-SUB，輔助以地面流動返送及補聲揚聲器使用。

第二種是地面堆疊方案，將與吊掛方案同樣數量的揚聲器在地面堆疊使用，搭建及使用更加靈活。

半場分割使用時，兩種方案補聲及返送揚聲器布置方案是一致的。

c、演播廳四分之一分割：

當屏風將演播廳進行最小分割，即以南北為軸向使用全場（東側）1/4面積時，采用揚聲器地面堆疊布置方式，與半場使用時的地面堆疊方式類似，這樣可以最靈活快速的滿足現場擴聲需求。同時對揚聲器數量的要求也最小。

經過這樣的預先設計，可以滿足2000m2演播室對各種形式節目的擴聲需求，達到了以相對較少的設備滿足更多形式節目要求的目的。

（5）錄制系統部分：

音頻錄制部分，依舊采用轉播車錄制。

系統方面要求送轉播車錄制信號有主備冗余。

·送車主路信號通過Lawo MC256 NOVA73主機上的MADI接口，與轉播車用光纖連接。NOVA73有兩路光纖接口可用，所以我們預埋了兩根多模光纖，其中一根作為冷備份。每根光纖支持來回64通道的音頻信號傳輸。

·送車備路信號是主、備調音臺各輸出4對數字音頻信號，經過錄制二選一切換器后，送至AES光收發器，轉為光信號后送轉播車。這樣就做到了雙重備份。

·為滿足節目后期制作需要，在2000m2音控室內還架設了一套Protools音頻工作站，與主調音臺通過光纖連接，實時進行分軌錄音。可滿足大型綜藝節目后期音頻環繞聲制作等更高制作需求。

·音頻系統的同步信號由轉播車送至音控室主調音臺主機NOVA73，再還出給其他設備。多軌錄音時碼的LTC信號，由轉播車直接送給音頻工作站。在不使用轉播車，只使用擴聲系統時，同步信號由NOVA73發出，內同步。

（6）系統集成過程中遇到的問題：

在系統集成過程中，還遇到了許多問題，在此加以總結。

·由于音控室距設備層及演播廳墻盒較遠，揚聲器信號衰減比較嚴重，我們選擇了4平方的進口喇叭線，使信號衰減控制在可接受范圍內。

·系統搭建末期，由于AES光收發器沒有到位，我們想嘗試通過同軸電纜傳輸送轉播車備路信號。傳輸距離約為150米。測試下來，信號并不穩定，且同步信號也因距離太遠無法送至音控室。

·AXT 610 showlink只能控制16個通道，而我們有20個通道的無線話筒，只能盡量將主要話筒與showlink鏈接。

·由于主要還是考慮使用音控室進行調音操作，演播廳現場的擴聲及返送配比調音師仍無法聽到。所以施工時在每個演播廳墻盒內都預埋了光纖及Cate5e網線，連接到音控室機架，這樣在需要時，就可以將主調音臺臺面放置到演播廳內，通過預埋光纖和網線連接臺面和主機，實現控制及路由。或使用協議互通的其他品牌調音臺，在演播廳現場進行擴聲操作。

·實現了通過IP對音頻系統內幾乎所有設備的遠程控制，包括主調音臺，功放系統，無線話筒及耳返系統等。

五.系統驗收

在調試及使用過程中，系統設計的功能均得以實現，也經過了全場使用以及半場使用的節目錄制檢驗。系統測試報告如下：

蘇州廣播電視總臺現代傳媒廣場2000m2演播室音頻系統從設備選型到驗收共經歷近一年時間，參與其中的每位工程師都受益匪淺。此項目使用了不少的創新思維，也保留了以往節目制作的傳統。整個項目可以說是廣電傳統與創新思維的結合。當然過程中還有一些遺憾，和經驗一樣，也是我們汲取的寶貴財富。B&P