2018央視春晚播出首頻系統解析

林丹

【摘要】 以2018年央視春晚主會場播出音頻系統為主，詳細介紹整套音頻系統特點，其中包括5.1環繞聲系統搭建、立體聲系統搭建，及整套播出系統與擴聲系統和返聽系統之間的相互關聯。

【關鍵詞】春晚；音頻系統；5.1環繞聲；立體聲；返聽系統；備份

中央電視臺春節聯歡晚會春晚（簡稱“央視春晚”）是中央電視臺每年重中之重的活動，已被列為國家項目。2018央視春晚采用主會場與四地分會場結合的節目形式，央視一號演播大廳為主會場，山東、貴州、珠海、三亞為四地分會場，其直播音頻系統是國內最先進、最復雜的音頻系統之一。主會場采用4個控制室、5張調音臺、4個接口箱，接入將近76路無線傳聲器、60路線路信號、使用40套無線耳返。4個控制室分別為5.1環繞聲播出控制室、ST立體聲播出控制室、現場擴聲控制室及歌手監聽返送控制室。

央視一號演播大廳使用AurusStagetec數字調音臺，其最大的特點是采用Nexus數字音頻網絡系統，該系統有兩個非常顯著的優勢特征——共享與超高的信噪比，其次是強大的DSP處理能力及MADI互通功能。

基于網絡化概念，Nexu s系統的共享首先指輸入信號源的共享，包括所有傳聲器輸入信號、模擬線路輸入信號和數字輸入信號的共享。由于一號演播大廳ST立體聲播出控制室、5.1環繞聲控制室與擴聲控制室都使用接入Nexus系統的Stagetec調音臺，所以每張調音臺都能各自選擇所有需要接入系統的信號源。Nexus系統內話筒放大器（簡稱“話放”）自帶音分功能，達到一進四出，這3張調音臺在選擇相同的傳聲器輸入或模擬線路輸入信號同時，可以各自分別調節模擬域的話放增益，互不影響干涉。所以，在對接入話放的輸入信號源命名時，用A、B、C區分三個演播室系統。如把接入5.1調音臺的系統命名為MICA，立體聲調音臺系統命名為MICB，擴聲調音臺系統命名為MICC。

Nexus的共享還包括輸出接口的共享。每張調音臺都能看到并且選擇對方的出口，這給做備份系統帶來極大方便。如擴聲調音臺能選擇播出調音臺的輸出口，播出調音臺也能選擇擴聲調音臺的輸出口，那么這兩張調音臺除了自身獨立的制作任務外，也可以選擇對方出口，互相作為備份，從而省略每套系統在單獨增加一張備份調音臺的繁瑣。

輸入接口箱（如圖1）的AD模數轉換功能異常強大，使輸入的模擬信號轉換成數字信號后，本底噪聲可以低至忽略不計，帶來高信噪比。再加上調音臺數字域的DSP調節范圍為-60dB -+60dB，即使是傳聲器信號直接做模數轉換（即話放增益為0），只使用調音臺的數字增益調節，也感受不到本地噪聲的影響。而調音臺數字域采用40 bit浮點運算，具有116 dB的峰傣裕量，這樣整個系統的峰值裕量可以超過60dB（如圖2藍色線條所示）。操作人員不用像操作常規調音臺一樣頻繁調整話放增益來平衡峰值裕量與信噪比，可以只專注于音樂創作。

1.3調音臺的強大DSP處理能力

Nexus數字音頻網絡系統共有兩套核心機箱，分別命名為BD1與BD2（如圖3），3張調音臺的所有DSP處理卡全部裝在核心機箱上，負責調音臺各項操作功能的數字運算處理，并有極高的運算精度。如EQ的調節，可能調音師對某個頻率的提升或衰減只是進行1dB -2 dB的量的調節，都能聽出明顯差別，頻率微調的改變也非常顯著，這明顯優于其他調音臺。

1.4MAD的互通

除了DSP處理板卡，兩套核心機箱分別裝有4塊MADI板卡，設定為主、備的關系。定義MADI5、MADI6、MADI7、MADI8為主，MADI1、MADI2、MADI3、MADI4為備。3張調音臺之間的信號互傳，完全可以通過MADI實現，非常方便。

2 主會場音頻系統

2.1 5.1環繞聲系統、播出立體聲系統、現場聲系統

2018央視春晚采用5.1環繞聲信號與立體聲播出信號同時分開制作的模式。5.1環繞聲控制室（如圖4）負責制作高清環繞聲播出信號，并送主、備加嵌器和主、備EVS硬盤錄機1-6聲道，播出和錄制的聲道順序為：左L、右R、中置C、超低LFE、左環繞LS、右環繞RS。立體聲控制室（如圖5）負責制作標清立體聲信號，并送主、備加嵌器和主、備EVS硬盤錄機7、8聲道。擴聲控制室（如圖6）負責制作現場擴聲信號及舞臺返送信號。返聽控制室（如圖7）負責制作歌手及樂手耳返信號。

系統雖然復雜龐大，但是基于整套Nexus系統完善成熟的優越特性，搭建任務簡潔方便。立體聲播出與擴聲分別選擇所有傳聲器輸入信號與線路輸入信號各自調節，并分別制作主持人手持傳聲器編組信號、歌手演唱手持傳聲器編組信號、所有小品演員頭戴傳聲器編組信號、所有備份紐扣傳聲器編組信號，送5.1環繞聲播出系統及返聽系統，播出與擴聲送的信號為主、備關系。

在MADI互通方面，定義MADI5跟MADI1為收錄多軌信號的MADI，共收錄128軌信號。MADI8跟MADI4為播出和擴聲互傳信號及送5.1編組信號的主、備MADI：MADI6與MADI2為播出和擴聲送返聽信號的主、備MADI；MADI7為收錄多軌信號的備份MADI，收錄主要信號；MADI3用來外掛插件的路由使用。

2018央視春晚需要播放的音樂、音效素材的數量非常多，除了歌手演唱歌曲、舞蹈節目曲目、主持人講話背景音樂，更有所有小品的音效、背景音樂及零點時刻鐘聲、歡呼聲、爆竹聲等，且很多背景音樂效果都是幾段素材疊加交替播放。因此，使用3臺360Svstem即時硬盤播放機，兩臺主、一臺備，播放所有立體聲音樂素材；使用兩套Protools播放系統，一主一備，播放所有5.1環繞聲音樂素材及對應的立體聲音樂素材。

返聽系統采用外搭EFP①系統形式，使用SSL L500調音臺為主、SSL L300為備，主要為歌手或樂手提供耳返信號。因其并非隸屬于Nexus網絡系統，并不能自主選擇所有信號源，而信號源數量龐大，通過音分分配所有輸入信號顯然不現實。所以，采用Stagetec調音臺通過MADI打點方式為其送入所有歌手演唱手持信號、音樂編組信號及其余編組信號，每條MADI能傳送64路信號。從擴聲MADI6和MADI2接口處拉兩條光纖到返聽控制室，分別接入返聽主、備調音臺。定義MADI6為主、MADI2為備，這樣就實現了4個控制室MADI互通。播出調音臺通過MADI6和MADI2給返聽調音臺主、備送信號，擴聲調音臺也通過MADI6和MADI2給返聽調音臺主、備送同樣信號。返聽主、備調音臺分別從MADI6和MADI2對應的點取信號，同時將輸出信號再送給MADI6和MADI2，擴聲調音合將此輸出信號點直接打給耳返發射機的物理出口。

3 與四地分會場的信號互通及系統測試方案

四地分會場仍然是2018央視春晚的亮點。四地的PGM播出信號分別以主衛星、備光纜的方式回傳到一號演播廳主會場，由主控送給視頻解嵌器，聲音信號從主、備解嵌器分別取出。

主會場導播與四地分會場導播溝通互聯，四地分會場要能聽到主會場節目聲及其他三個地方的節目聲，這就需要把四地導播聲回傳到主會場導播控制臺，并把主會場導播聲送給四地分會場導播；還需要把主會場的節目聲和四地“減一”②節目聲信號送給四地。如果通過衛星或光纜傳送，會存在較大延時，且四地距離主會場的遠近不一樣，時間延時量也不一樣。另一方而，衛星信號也會受天氣影響，天氣條件惡略時（如狂風大雨）信號有可能中斷。光纜雖然比衛星穩定，不受天氣影響，但延時時間更長。

2016年及2017年央視春晚，一號演播廳往四地傳送“減一”信號及本地導演信號采用以耦合器為主、衛星和光纜為備的方案。經過實際測試，耦合器的延時量最短，帶來延時影響最低。2018央視春晚則采用更加方便先進的IP網絡傳送為主傳送路由、衛星與光纜為備路由。

3.1 通過IP網絡實現主會場導演聲與四地導播聲互通

IP傳送，即主會場主控直接將一號演播廳本地導演聲音從一號演播廳通話矩陣，采用打點方式通過IP傳送分別送給前方四地主控，前方主控將其送往前方通話矩陣，前方四地導演從通話矩陣就可直接與一號演播廳本地導演溝通。

3.2通過IP網絡將“減一”節目聲傳到四地

通過IP傳送“減一”的PGM信號也是同理，立體聲播出制作將送往四地的4路“減一”節目聲送到一號演播廳本地通話矩陣，主控從通話矩陣取出4路聲音，通過IP網絡傳送送到對應的4個地方，前方音頻從通話矩陣將一號演播廳主會場與3個分會場的聲音取出，作為前方返送信號。具體傳輸路徑為：主會場PGM-1信號→一號演播廳視頻通話矩陣一新臺主控（IP傳送）→前方四地主控→前方通話矩陣→前方音頻系統。

由于IP網絡傳送是2018年首次采用的傳送方法，其穩定性也在不斷測試中，衛星與光纜仍然為備傳送路由。具體傳輸路徑為：

（1）主會場PGM-1信號→一號演播廳視頻主加嵌器→衛星→前方主控解嵌→前方音頻系統。

（2）主會場PGM-1信號→一號演播廳視頻備加嵌器→光纜→前方主控解嵌→前方音頻系統。

為了測試IP傳送、衛星、光纜三者的具體延時量，特意分3個時段進行3次測試，具體測試方法如下：

主會場將以間斷性千周信號作為測試信號，分別通過IP傳送、衛星、光纜給四地，四地分會場接收到測試信號后，按照主會場指令，分別將從這3個傳輸鏈路收到的間斷性千周測試信號，通過PGM輸出路由，再從衛星和光纜送回主會場，測試也按照IP傳送、衛星、光纜的順序來進行測試。

主會場將主會場發送給四地的間斷性千周信號及四地分會場通過衛星和光纜傳送回來的間斷性千周信號，同時收錄在Protools多軌里（如圖8所示），通過波形對比記錄時間差，計算得出6種傳輸鏈路的延時量。測試路由如下：

（1）主會場間斷千周→IP網絡→前方音頻系統→衛星傳輸→主會場；

（2）主會場間斷千周→IP網絡→前方音頻系統→光纜傳輸→主會場；

（3）主會場間斷千周→衛星傳輸→前方音頻系統→衛星傳輸→主會場；

（4）主會場間斷千周→衛星傳輸→前方音頻系統→光纜傳輸→主會場；

（5）主會場間斷千周→光纜傳輸→前方音頻系統→衛星傳輸→主會場；

（6）主會場間斷千周→光纜傳輸→前方音頻系統→光纜傳輸→主會場。

利用這6組數據，經過計算得出每種傳輸方式的單程傳輸時間量，從而選擇延時量最小的傳輸鏈路作為主會場與分會場之間返聽信號的主傳輸通道，其他為備用。經過三次測試計算，得出平均結論（如表1）。

從3次測試結果來看，IP傳送延時量最小；其次是衛星；光纜通路最慢。所以，主會場送四地的PGM節目聲以IP為主路由、衛星為備路由、光纜為第三備用路由。各地向主會場傳送的PGM信號，依然維持衛星主、光纜備。

對于主會場的音頻系統，每張調音臺都能選到對方各自的輸出口，做備份非常方便，采用互備的方式，且Nexus系統做備份最大的特點為“自動/手動”一鍵切換功能。

由于5.1調音臺與立體聲調音臺在同一臺STAR核心機箱上（BD1），擴聲調音臺與第六演播室調音臺在同一臺STAR核心機箱上（BD2），當只是調音臺臺面死機時，采用播出立體聲調音臺與擴聲調音臺互備，擴聲調音臺給返聽調音臺備。具體會遇到的幾種情況和操作步驟如下：

立體聲調音臺負責制作標清立體聲信號，并負責給5.1環繞聲調音臺及返聽調音臺送主信號編組，擴聲調音臺也會送同樣的編組信號給5.1調音臺及返聽調音臺作為信號備份。當立體聲播出調音臺死機時，5.1播出調音臺及返聽調音臺會推起擴聲送來的編組信號并拉下ST調音臺送來的編組信號，保證正常高清環繞聲信號直播和耳返信號正常。

系統的最大優點是3張調音臺各自都能選到所有需要接入的輸入信號，增益能各自調節、互不干涉，更能選到對方的輸出口。當立體聲播出調音臺死機時，擴聲調音臺立刻給立體聲備，即用Stagetec調音臺特有的“一鍵切”方式，調取之前儲存好的稱之為“Scene”的場景（如圖9），迅速取代播出調音臺所有出口，送直播加嵌器信號、所有EVS錄機信號、導演監聽信號及播出演播室的監聽信號，聲音能做到無縫接合。

這里稱為“Scene”的場景是指：每張調音臺先儲存自身所有輸出點，存成一個場景，并取名，如擴聲調音臺可以命名為“PA”（如圖10），然后再取代需要備份的調音臺的所有出口，存成另一個場景，并命名。如擴聲調音臺給播出調音臺備，存成“PA+PGM”。當播出調音臺死機時，擴聲調音師在“Scene”操作模塊處，立刻調取“PA+PGM”場景（如圖11），保證直播播出正常。直播前做好“一鍵切”的備份測試十分重要。擴聲調音臺需要校準每一路送往直播加嵌器和錄機的聲道順序及電平大小。存調音臺本身出口場景的目的是當自身調音臺發生死機情況，出口被對方調音臺取代，待調音臺恢復正常狀態后，再調回自身的出口。

4.2聲調音臺臺面死機

當擴聲調音臺臺而死機時，立體聲調音臺給擴聲備。同理，立體聲調音臺先儲存好自身的所有輸出點，存成場景，命名為“PGM”（如圖12），再取代所有擴聲調音臺的輸出點，主要為給擴聲揚聲器功放、給返送揚聲器功放及給歌手耳返的點，命名為“PGM+PA”（如圖13）。在儲存之前要調試好送各個揚聲器的音量，如手持傳聲器、頭戴傳聲器、紐扣傳聲器及音樂。當擴聲調音臺死機時，立體聲調音臺迅速調取“ST PGM+PA”場景，進行“一鍵切”操作，播出調音臺立刻取代之前存好的所有擴聲輸出口，做到無縫接合，保證現場擴聲。

4.3 5.1環繞聲調音臺臺面死機

如果5.1環繞聲調音臺死機，采用立體聲調音臺給5.1備份。使用ISOSTEM-上變換器（如圖14），其通過計算將輸入的立體聲信號上變成環繞聲信號。

正常情況卜^，立體聲調音臺混合輸出母線（eg.SUM1&SUM2;）送ISOSTEM上變換器的交叉點為常點的狀態，ISOSTEM輸出6路環繞聲信號。需要在立體聲調音臺內單獨儲存一個Status場景，為ISOSTEM上變換器輸出送所有輸出口的點，命名為ISOSTEM。與正常儲存并調用Scene場景有所區分，將這個Status場景單獨設置到“一鍵切”功能操作區的一個功能鍵處。當5.1環繞聲調音臺臺而死機時，直接按下此自定義按鍵，即可實現5.1調音臺給加嵌器及硬盤錄機的輸出交叉點變成ISOSTEM上變換器給加嵌器及硬盤錄機的輸出點，無縫接合轉換。

強調一點，擴聲調音臺在設置給立體聲調音臺的備份輸出點時，也需要點上給ISOSTEM的點。這是防止出現立體聲調音臺與5.1環繞聲調音臺共同死機的情況，擴聲調音臺不僅給立體聲備，還得給5.1備，當然這種情況是微乎其微的。這里所說的“一鍵切換”，都是調音師手動操作模式，稱為手動一鍵切換。Nexus系統還有自動一鍵切換功能，即自動識別主輸出母線信號與備份信號的音質及音量大小區別。正常情況下，主、備信號差別不大基本持平，但當系統識別到主信號突然不正常，或者與備份信號差別很大時，系統會自動切備。

5直播制作中的一創新手法

5.1waves效果插件的使用

5.1.1 應用于語言類

從音頻制作角度來講，2018央視春晚與往年最大的不同，是給語言類節目使用的所有無線頭戴傳聲器首次全程加入外掛的waves效果器插件，使用插件類型主要為壓縮，使用硬件設備為DiGiGrid（如圖15）。

小品演員在舞臺表演時，很容易因節目內容帶來非常大的情緒起伏，導致聲音動態變化非常大，情緒激動時可能造成瞬態聲音失真.情緒低落時聲音又非常弱。在傳聲器輸入增益調節合適的情況F，錄音師手跟推子非常重要，岡為播出跟擴聲不一樣，播出一定要參照播出表，控制聲音的電平大小，一般輸出表定義在-20 dBFs - -10 dBFs之間，瞬態不超過-5 dBFs，播控中心也會對播出的聲音進行限幅設定。當然，錄音師會在調音臺的輸入通道上加壓縮，雖然Stagetec的壓縮性能非常好、動態儲備豐厚，但是如果為r控制動態范圍及瞬態響應，通道上壓縮過狠，啟動時間設置過小，可能造成聲音發扁及聽感上聲音出不來。所以，在調音臺單通道壓縮合適的基礎上，為每個通道再加一級外置的waves插件壓縮。由于插件中的壓縮類型，專門為壓縮設計，運算精度更高、強度更大，可以將聲音壓得更加“瓷實”，在保證播出表標準的前提下，響度更強、動態更穩，對響度柔弱的部分加以提升，對響度超強電平過高的部分加以控制壓縮，達到整體響度平穩，聽感更“爽”，有效控制“忽大忽小”的狀況。

5.1.2 應用于音樂類

央視春晚的節目中，絕大部分歌曲及舞蹈音樂均為立體聲，5.1性質的音樂歌曲也許只有2-3首。對于5.1環繞聲播出制作來講，為了使整場晚會環繞聲效果更加逼真、內容更加豐富，除了將觀眾效果制作成環繞聲以及已經制作成環繞聲格式的音樂外，還將所有立體聲歌曲及音樂元素統一做上變換處理，即通過Waves DiGiGrid中up mix插件將立體聲音樂上變成環繞聲（使用插件如圖16）。

5.1環繞聲播出制作雖然為高清頻道提供6個聲道的環繞聲，但是考慮用戶的接收端，絕大部分家庭都只是從電視機揚聲器收聽節目聲，很少有標配的立體聲揚聲器系統，而標配的5.1環繞聲系統則更少。所以，大部分觀眾聽的是由機頂盒自動將5.1環繞聲下混的立體聲。作為5.1環繞聲的播出制作調音師，在監聽制作環繞聲信號的同時，更要兼顧立體聲用戶的聽感，隨時切換監聽下混的立體聲信號，將5.1環繞聲播出信號送至仿真監聽設備（Junger，如圖17）。此設備的作用是真實仿照電視機前立體聲接收端用戶的監聽標準比例，將環繞聲信號下混成立體聲。調音師根據仿真監聽中立體聲信號的聲音比例，如人聲與音樂的比例，及時調整5.1環繞聲的聲音比例，保證下混比例合適。

6 總結

央視春晚已走過36年歷程，音頻系統與硬件設施更是不斷完善、愈加先進。系統從模擬時代、數字時代，到現在的IP時代；聲音也從單聲道、立體聲、環繞聲，到如今的三維聲。身為調音師，感恩能有機會操作世界一流設備的同時，也必須不斷提升自身調音技能、加強藝術修養、豐富知識理論，從而掌握前沿技術，制作出更加優秀的作品，為全球電視觀眾奉上完美的聽覺盛宴。