昌吉廣播電視臺中型多功能演播室系統概述

林凌

[摘要]介紹昌吉廣播電視臺中型（260m²）多功能演播室的燈光舞關系統、吊裝軌道機器人系統、LED大屏顯示系統、視頻系統、音頻系統的設計及實施，并給出測試結果。

[關鍵詞]多功能演播室;燈光舞關系統;吊裝軌道機器人系統;LED大屏顯示系統;視頻系統;音頻系統

文章編號：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.09.009

根據中央援助新疆戰略部署，福建省廣播影視集團對口援建新疆昌吉廣播電視臺，其中型（260m²）多功能演播室的系統設計和項目建成得到了福建省廣播影視集團在技術上提供的大力支持。該演播室系統包括燈光舞美系統、吊裝軌道機器人系統、LED大屏顯示系統、視頻系統、音頻系統，總體設計充分體現了先進、實用的基本原則，可滿足文藝節目表演（包括戲曲、歌舞、歌曲演唱、現場節目互動及其它類型綜合性節目）的直播和錄制需求，為昌吉廣播電視臺綜藝節目的生產制作提供基礎設施和空間。

1燈光舞美系統

該演播室的節目形式以綜藝為主，舞臺為鋼化玻璃，電動伸縮出T型臺，舞臺配置星空幕。其舞美設計靈活機動、造型美觀，具有一些前衛的元素。燈光系統需要吊軌機器人配合，其配套的吊軌軌道桁架形狀根據使用需求設計為異形，主燈架做成橢圓形;吊掛采用可上下左右方便移動的電動葫蘆及電動吊桿;依據不同形式和不同布景的節目錄制需求，配置LED光源的聚光燈、柔光燈、成像燈、電腦搖頭燈，以及各種舞美LED燈帶等，燈具配置、燈位圖和規格數量見圖1、表1。

在舞臺的三面布有星光幕布，與舞臺背面主屏、兩側的4組LED分屏形成整體視覺效果，并配置有煙機、干冰機、雪花機、泡泡機等效果設備。在觀眾席后方搭建兩個追光平臺，配置2臺LED追光燈。在各攝像景區燈位的布置上，采用全景區立體布光，保證節目錄制無黑區，突出人物立體感及景深，根據歌舞表演需要考慮到了多種電腦燈、激光燈等效果光的表現形式，舞臺效果絢麗多樣。

對中型多功能演播室的燈光技術指標做了多次實測，多次實測的結果可以總結為：燈光的色溫為5600±150K;多功能演播室的主景區綜合光照度大于2000k;多功能演播室的主景區顯色指數Ra>85。這些實測結果反映在中型多功能演播室錄制節目時，各景區的人和物在攝像機中呈現的畫面效果良好，完全可以滿足中型多功能演播室各種類型的文藝節目表演的錄制。

2吊裝軌道機器人系統

該中型多功能演播室為滿足實現空中拍攝，安裝了Piumaworld吊裝軌道機器人系統。吊裝軌道機器人系統主要由桁架、吊軌軌道、軌道車、升降柱、機器人云臺、綜合控制系統等組成。吊裝軌道由直軌加弧型軌組成，固定在多功能演播室的頂部，攝像機即可借助軌道車、升降柱、機器人云臺移動完成空中的拍攝，軌道示意圖見圖2。吊裝系統可以實現在舞臺中央盤旋拍攝，也運動到觀眾區、右邊的中央位置。

為了保證軌道車的運行安全，在軌道兩端安裝限位開關以防止軌道車沖出軌道。此限位開關不會產生急剎現象，而是在緊急剎車前提供緩沖減速使滑輪車自動平緩地停下。系統走線采用軌道跟隨導線的方式，即在軌道車下面設置導線滑塊跟隨，在軌道車運動時線纜通過滑塊收放使軌道車流暢運動（見圖3）。

通過配置云臺和升降柱可以實現機器人云臺最大俯仰角度為±170°、最大水平旋轉角度為±172°、最高轉速60°/s的調整;升降柱可以實現的最大升降距離1m，伸縮臂的伸縮范圍在1.4m～2.4m，從而取代搖臂的功能。軌道車、機器人云臺和升降柱均可以通過數控和手控兩種方式進行控制和操作。在采用數控方式時，應用專業的iO.BOT控制軟件，通過對pQn、tilt、column、dolly、focus、zoom等參數的調整，來實現對軌道車、機器人云臺和升降柱的運動軌跡以及運動速度的控制;同時，還具備對攝像機的推拉和聚焦的控制。

3LED屏幕顯示系統

該演播室的LED屏幕顯示系統的顯示部分，設計為1個主屏4個側屏的模式，即在舞臺中央設置1塊3.825m×6.8m的大拼接屏，兩側各有2塊3.825m X 1.7m的分拼接屏，4塊側拼接屏可以通過手動方式靈活移動，實現多種表現方式。拼接大屏是由若干個LED顯示模組組成，每個顯示模組都有控制卡。LED屏采用規格為P2.5全彩LED屏幕，其高性能大視角室外高亮度LED發光二極管的電光轉換性能高，在同等功耗條件下，實現更高的亮度顯示，從而達到節能使用的要求。

LED屏幕顯示系統的傳輸及控制部分，由DX-DeepGruy發送器、DX-DeepGray接收器和DX-DeepGroy控制器組成，如圖4所示。發送器把DVI視頻信號、串口傳輸的控制信號通過千兆網絡發送到前端的接收器;接收器收到這些信號后整理成顯示屏的信號，輸入到控制器;控制器將組成拼接大屏的顯示模組的控制卡連成一個網絡，這些數據就智能尋路到顯示模組。每個控制卡取到屬于自己的數據，點亮所控制的顯示模組。

LED屏幕顯示系統具有智能尋路技術的網格數據鏈路結構，數據廣播模式，如圖5所示。構成LED拼接大屏的每個LED顯示模組都有四進四出的四通道數據連接，數據智能路由，顯示模組的控制卡自動選擇最優的數據鏈路。此模式下具備多重數據保障，穩定可靠，即使模組的某一路路由中斷也不會影響使用。同時，支持多點接入，數據輸入點可以在屏幕的任意地方，只需要簡單的設置輸入點坐標即可，無需設置連線方式，可以隨意拼裝。每個LED顯示模組的控制卡都有自動檢測功能，可以檢測到模組的運行情況，包括溫度、箱體溫度、濕度，接上亮度傳感器還能檢測環境的亮度。檢測數據通過數據鏈路回傳到控制主機，控制主機通過分析數據可以實時了解屏幕工作情況，做到故障實時報警，故障精確定位。

4視頻系統

該演播室的視頻系統設計為6訊道全高清直播制作系統。由于需要滿足直播系統，安全播出是首要條件，因此采用1主1備的設計方式，1主為MVS-3000A2級M/E切換臺，1備為144X 144多格式制作的NVISION 8500矩陣。

視頻信號源包括6路攝像機信號;4路高清播出服務器（雙通道服務器2臺）輸出信號;2路硬盤錄像機輸出信號;1路專業光盤錄像機輸出信號;8路在線包裝（4套，其中2套用于多功能演播室內LED背景屏）的鍵/填充信號;1臺電腦轉換信號;4路總控外來信號;4路返送總控信號。

全部信號源直接進入矩陣，參與節目制作流程的信號源進入切換臺。切換臺輸出的PGM信號和矩陣輸出的PGM信號通過多通道二選一信號選擇設備，切換后的信號加嵌音頻信號作為末級輸出的送播信號。全高清直播制作系統如框圖6所示。

同時，矩陣有4路輸出送至切換臺，方便切換臺從矩陣調用外來及其他信號。另外，此矩陣不僅可以作為切換臺的備份，還可以作為多功能演播室的分控矩陣來調度和處理信號，所有的外來信號和去總控的信號都通過矩陣進行調用，矩陣環接多路幀同步/解嵌和上下變換/解嵌功能模塊對信號進行處理。

5音頻系統

該演播室的音頻系統設計同樣需要有備份，配置1臺DiGiCo S21數字調音臺作為主調音臺用于節目音頻制作，1臺YAMAHA 01V96數字調音臺作為備份調音臺。音頻信號源包括4支無線手持傳聲器、4支無線頭戴傳聲器、4支無線微型領夾傳聲器、4支強指向槍式傳聲器、10支樂隊拾音傳聲器和8路吊裝拾音傳聲器的音頻輸出信號;2路電話耦合器音頻輸出信號;8路播出服務器音頻輸出信號;4路硬盤錄像機音頻輸出信號;2路專業光盤錄像機音頻輸出信號;4路外來信號解嵌音頻輸出信號;4路返送總控信號解嵌音頻輸出。所有音頻信號源送至主數字調音臺，重要音頻信號源送至備數字調音臺，主、備數字調音臺輸出音頻信號通過多通道二選一信號選擇設備實現主備冗余，如圖7所示。

該演播室主要用于綜藝表演為主，所以在現場擴聲并真實還原現場聲音效果至關重要。現場擴聲音箱包括主擴聲音箱組、超低音音箱組和舞臺返送音箱。其中，主擴聲音箱組選用2對4只法國L-ACOUSTICS公司的ARCSWIDE點聲源同軸音箱，固定吊裝在舞臺臺口左右上方，如圖8所示。主擴聲音箱組有很強的聲波控制能力，在聲波投射線外聲壓級迅速下降12dB～20dB，避免不必要的聲波墻面反射和聲波干涉，在保證現場擴聲聲壓級的同時，避免傳聲器回授等聲學問題。在舞臺臺口左、右兩側各吊掛1只法國L-ACOUSTICS公司的SBl8m超低頻音箱，以對音樂的低頻下限擴展。在錄制節目過程中，選用了2只L-ACOUSTICS X12揚聲器作為舞臺返送音箱，其具有極高的清晰度和中高頻的解析度，因節目內容和場景裝置的不同設置返送音箱的位置，用于對舞臺不同區域的聲場覆蓋，保證舞蹈演員、歌唱演員和樂隊的演出需求。

系統安裝完成后，采用專業的聲場測試軟件對該演播室的聲場特性做了多次測評，結果見表2。

6視音頻系統集成測試

為了達到系統的設計和使用目標，對中型多功能演播室的視音頻系統集成做了一系列的測試及調試，包括：高清數字測試信號輸入到切換臺，經切換臺、2×1切換器，由高清數字視頻分配器輸出;高清數字測試信號輸入到矩陣，經矩陣、鍵控器、2×1切換器，由高清數字視頻分配器輸出;高清數字測試信號輸入到外部信號EXT通道幀同步器，經幀同步器、切換臺、2×1切換器（下變換輸出），由標清數字視頻分配器輸出;傳聲器音頻測試信號輸入到傳聲器分配器，經傳聲器分配器、調音臺，由2×1音頻切換開關輸出;線路音頻測試信號輸入到線路分配器，經線路分配器、調音臺，由2×1音頻切換開關輸出;數字音頻測試信號輸入到調音臺，經調音臺由2×1音頻切換開關輸出等。經過反復細致的測試，中型多功能演播室的視音頻各項指標均正常。

其中，對視頻系統的測試，以高清數字測試信號輸入到切換臺，經切換臺、2×1切換器，由高清數字視頻分配器輸出的指標見表3;對音頻系統的測試，以數字音頻測試信號輸入到調音臺，經調音臺由2×1音頻切換開關輸出的指標見表4、表5。

7總結

昌吉廣播電視臺中型多功能演播室系統項目自2018年2月完工試運行正常，承擔少兒類綜藝欄目《花兒朵朵》每周的錄制，還時常承接昌吉州小型的政務會議和小型的綜藝晚會。技術手段的進步為節目表現形式的豐富提供了必要的條件，相信此項目的順利運行能給昌吉廣播電視臺帶來更好的社會效益和經濟效益。