國慶70周年天安門廣場地區音響系統的設計方案及實施

江小婳 姚石 莫皎平 呂兆明 張雪峰 張長征

編者按：

為慶祝中華人民共和國成立70周年，舉行了慶祝大會、閱兵式、群眾游行、群眾聯歡、文藝晚會等一系列的慶?；顒?，展示新中國成立70年來取得的輝煌成就和時代風貌，從而激發全民的愛國熱情，增強民族自豪感、自信心和凝聚力。在這些精彩瞬間呈現的背后，蘊含著科技對藝術的支撐。本期特辟“國慶70周年專題”，從現場制作到電視直播，全面解析燈光、裝置、舞臺空間等舞美藝術創意，音頻系統、視頻系統的設計、實施及技術保障，特別是新技術的應用，從中可以管窺中國演藝科技的創新成果和發展水平。

[摘要]闡述中華人民共和國成立70周年慶祝活動中天安門廣場地區音響系統的設計理念、系統方案、建設規模、產品應用，并比較了與以往類似活動的差別。

[關鍵詞]音響系統;天安門廣場;拾音;擴聲;傳輸;控制;制作

文章編號：10.3969/j.i.ssn.1674-8239.2019.11.001

10月1日上午，慶祝中華人民共和國成立70周年大會在北京天安門廣場隆重舉行，隨后舉行了20余萬軍民以盛大的閱兵儀式和群眾游行（見圖1）。當晚，舉行了群眾聯歡活動。

為服務一系列的慶?；顒樱嚓P單位在天安門廣場和周邊區域原有音響系統的基礎上，根據活動需要，搭建了一套專用的音響系統。該系統在活動中主要承擔如下任務：

（1）拾取現場所有聲音元素;

（2）制作國際聲公共信號，供新聞媒體向全國、全世界轉播;

（3）為現場不同區域、需求提供定制化擴聲服務。

筆者作為曾經參與2009年國慶60周年慶?；顒?、2015年中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利70周年紀念大會和本次慶祝大會音響系統的設計、運行保障團隊的成員，就本次慶?；顒拥囊繇懴到y在系統架構、建設規模、產品應用，以及與以往天安門廣場慶?；顒又惺褂玫囊繇懴到y的區別和變化進行解析，并分享設計思路和感悟。

1本次慶?；顒犹攸c及對音響系統的需求

本次慶祝活動在活動流程、場地規模、受閱部隊規模、活動參與人數、觀禮人數等方面都遠超歷次活動。因此，對音響保障方面提出了更多、更復雜的新要求。

1.1閱兵儀式

本次慶祝大會的閱兵承載著全面展示70年來國防建設和偉大成就等內涵。儀式上共有15個徒步方隊、32個裝備方隊，近15000名官兵、580臺裝備接受檢閱?？傮w上，比國慶50周年、國慶60周年、抗戰勝利70周年慶祝活動規模更大;受閱部隊沿東長安街一線排列，隊尾延伸到建國門橋西側，較之前歷次閱兵活動延長了近1km（見圖2）。

受閱部隊排列的沿線都需要配置音響系統，一方面，需要為受閱部隊和檢閱車上的首長提供現場擴聲服務。另一方面，為每個方陣設置拾音設備，拾取受閱部隊的口號聲，以及腳步聲、戰車轟鳴聲等環境效果聲。

由于歷史原因，長安街沿線只有東單路口以西、西單路口以東范圍內的路燈具備承載能力，可以承受特大型聲柱的安裝重量;東單路口以東區域無法結合路燈固定安裝特大型聲柱，需要臨時架設揚聲器系統。同時，相關系統設備的信號通路、供電通路等也都需要臨時架設（見圖3）。

1.2群眾游行

對于10多萬各界群眾、70部彩車組成的群眾游行活動，其隊伍的規模、編排均超越以往國慶活動，分為三個篇章，每個篇章內別開生面地設計了若干不同的情景表演活動（見圖4）。這對音響聲效配合方面也提出了更高的要求。

為了完美呈現這些創意和演出場景，群眾游行導演組特別編配了大量的樂曲、演唱、聲效等元素。和部隊的分列式行進不同，不同的游行方陣、情景表演的演出面積、行進速度、表演時長各不相同，對現場拾音、擴聲、還音都有著個性化的要求。

1.3廣場各功能區的布置

除受閱部隊數量增加、游行規模擴大以外，與以往歷次國慶活動最大的變化是在天安門廣場的布置方面。廣場搭建起“紅飄帶”主題景觀，廣場東西側路上空懸掛70個大紅燈籠與其呼應（見圖5）。此外，慶祝大會設置了1500人組成的軍樂團和3000人組成的超大規模合唱團，還有取代以往在廣場上翻花組字方陣的是6片臨時觀禮臺和上萬名觀禮嘉賓。

“紅飄帶”是天安門廣場上設立的大型景觀雕塑，長212m、高16m，環繞在天安門廣場兩側，正反面各印著中華山水畫和五十六個民族同胞。“紅飄帶”不僅是廣場上最亮眼的風景之一，也兼具極強的功能性，6塊LED大屏幕嵌套其中，讓現場觀禮的觀眾都能感受到濃厚的慶?；顒臃諊?。受“紅飄帶”的影響，靠近飄帶的觀眾除了聽到附近擴聲系統的直達聲以外，也將同時聽到從飄帶表面反射聲帶來的延時干擾。因此，在設計階段要對觀禮臺不同區域的聲場特性進行有針對性的模擬和分析，并保證擴聲系統在不同的區域中能實現有針對性的“個性化锎試（見圖6）。

廣場以中心線為界，東西兩側各設置有3組高低不同的觀禮臺，其中，東、西側低區觀禮臺緊鄰軍樂隊和合唱團，兩側中區觀禮臺前排的觀眾與軍樂隊和合唱團的距離也在10m以內（見圖7）。因此，軍樂隊和合唱團的拾音系統很容易受到服務于觀禮臺觀眾的擴聲系統的干擾從而產生反饋，同時，為觀禮臺嘉賓提供的現場解說擴聲和其他效果擴聲也會被軍樂隊和合唱團的拾音傳聲器接收到。

1.4聯歡活動

聯歡活動的編排更加突破傳統。整場聯歡活動中沒有啟用任何一位專業的歌唱演員，所有歌曲全都由聯歡群眾唱響，“去表演化“去專業化”是主創團隊的編排理念。導演組調動幾萬人將廣場演變成一個歡樂的海洋，群眾的參與性是與上午慶祝大會最顯著的不同（見圖8）。廣場全部區域和長安街（南池子至南長街區間）都是群眾聯歡、表演和施放焰火的區域，表演區域被不同的群眾、演員分成了若干組不同的演出“小舞臺”，每個小舞臺在同一時刻可能組織不相同的表演，因而無法像傳統的演出那樣進行統一的拾音和擴聲。

聯歡活動組織方為每個“小舞臺”都配置了獨立的流動拾音和擴聲系統，這些系統需要將音頻信號通過音頻傳輸網絡統一匯集到晚會的主調音位。聯歡晚會的演出音響系統由北京天韻星光文化藝術有限公司承接制作，制作完成的擴聲音頻信號傳送至廣場音響系統，由廣場音響系統完成對城樓、觀禮臺嘉賓的擴聲，以及節目國際聲信號的制作。

聯歡活動中，城樓和長安街北側固定管理臺、臨時觀禮臺的擴聲系統配置與白天慶祝大會基本相同，系統介紹時不再區別說明。

2系統設計

由于本項目的特殊性，在工程設計時，重點考慮了三方面的原則。

（1）系統穩定性。音響系統設計必須以安全穩定性為第一出發點，在改造內容、系統架構、設備選型等方面充分考慮整體安全穩定運行，滿足重大政治活動的要求，做到“萬萬無一失”。

（2）設計合理性。設計過程充分考慮現場的實際情況和活動要求，系統設計必須保證施工能在極短的周期內實施完成，設備配置從活動需求出發，緊密圍繞活動特點。

（3）設備先進性。根據近年來音頻技術和行業產品的發展，從現有系統的問題、短板、痛點入手，切實改進拾音和擴聲效果，與重大政治活動應有的音響效果相適應。

2.1系統范圍

音響系統服務主要范圍包括：天安門城樓及周邊區域、長安街東起建國門橋（不含）西至西單路口（不含）的路面和周邊人行便道區域、廣場核心區及周邊區域等。

為便于工作，將上述區域分為6個子區域，如圖9所示，包括：（1）城樓區;（2）長安街以北固定觀禮臺及臨時觀禮臺區;（3）東長安街（南池子至建國門橋）;（4）西長安街（南長街至西單路口）;（5）長安街中段（南池子至南長街）;（6）廣場區域。根據不同需要，為上述區域分別配置有信號采集系統、信號制作系統和擴聲系統等。

2.2系統組成

整個音響系統共設置以下7個功能子系統。

2.2.1音頻傳輸網絡

該音頻傳輸網絡主要負責廣場及長安街沿線各類音頻信號的傳輸、交換和監控。原有系統配置2套互為主備、基于光纖的數字音頻傳輸網絡，本次全面更新了原有系統，如圖10所示。

本次建設的音頻傳輸網絡基本架構與2015年“9.3閱兵”活動所使用的網絡系統基本類似，部分沿用原有系統設備，并根據本次活動的特定需求以及變化進行了相應調整。同時對部分使用超過10年的設備整體更新。

設計要求所有的音頻信號在進入系統前，均使用無源分配設備一分為二，同時接入兩套數字音頻傳輸網絡，兩套網絡之間互不連接，相對獨立工作，音頻處理和存儲記錄設備均同時從兩套網絡拾取音頻信號。根據活動需要，由音頻傳輸網絡負責為不同位置的調音臺、音頻處理設備、記錄存儲設備等傳輸不同的音頻信號。

兩套音頻傳輸網絡均支持不低于48bit、96kHz的采樣，而且根據需要配置有模擬音頻、AES/EBU數字音頻、MADI數字音頻和Dante等多種格式的接口。

布設在天安門廣場和周邊區域的數字音頻傳輸網絡早在2009年的國慶60周年慶?；顒拥囊繇懴到y改造工程中已經基本成型，當時建設了一套基于StageTec作為數字音頻傳輸網絡的系統，并利用已有的模擬音頻傳輸鏈路作為備份傳輸系統。2015年時，又新增設了一套基于LAWO數字音頻傳輸網絡的系統，與已工作6年的原有數字網絡互為備份，同時保留了大部分模擬音頻通路作為應急備份傳輸通路。

本次系統改造中，考慮到LAWO系統安裝年限較短，設備保存狀況較好，因此，只將工作已經超過10年的StageTec系統進行了全面更新。同時，對現有的數字音頻網絡進行了重新梳理和優化，并根據本次活動的需求進行配置調整和部分設備的增補。

經過兩次大規模慶典活動和日常中的使用，兩套互為主備的數字音頻傳輸網絡運行狀態良好、可靠性滿足需要。此外，考慮到現場模擬線纜的布設受到市政施工條件、工期、資金等各方面的限制，本次設計中取消了作為應急備份的模擬音頻傳輸通道，只在部分特別重要的點位和部分機房之間設置了少量的模擬應急傳輸通路。

2.2.2綜合數據傳輸網絡

綜合數據傳輸網絡覆蓋各機房、現場調音位、信號傳輸點、信號接口等全部位置，如圖11所示。

綜合數據傳輸網絡承擔著內部通話、視頻監控、系統控制、數據信息等各類信號的交換功能。

對于國慶活動這樣超大規模、超大范圍、超高要求的項目，安全、便捷、靈活的信息通信和數據傳輸系統至關重要。以往的活動中，由于活動范圍極大，現場參與的人員、裝備、設施較為復雜，主控機房和其他各機房、調音位的工作人員往往無法看到現場的實時畫面，也無法快捷地實現實時溝通。以往活動大多借助其他部門的攝像機畫面實現主控機房對現場各個點位的實施監控，利用對講機、臨時架設的模擬電話和對講傳聲器實現語音溝通，設計方希望本次改造能從根本上解決上述所有需求。因此，在音響系統覆蓋范圍內，設計了一套“四通八達”的光纖傳輸網絡，基于此光纖系統，設置了一套基于TcP/IP協議的萬兆帶寬光纖交換網絡。網絡設計包括：

（1）一套分布式4K視頻傳輸系統，可實現為天安門城樓、部分重點單位傳輸高質量現場直播視頻畫面的功能;

（2）數字內通系統，包括有線內通基站和無線腰包，可以為所有機房、現場調音位、流動工作點位提供清晰、穩定、高效的即時溝通服務;

（3）實現對現場所有數字系統、設備運行狀態和技術參數的實時監控與遠程操控;

（4）為軍樂團指揮、受閱部隊、重點發言人等區域設置視頻監控網絡，便于重點機房和調音位的工作人員實時掌握現場情況和大會活動進程。

在項目實際實施過程中，由于資金限制以及工作人員來不及熟悉新的通信系統，數字內通和視頻監控網絡并未實際購置和安裝。但網絡系統得以落地，為日后系統的擴展和升級保留了可實施性。