東京奧運會與麻球公共信號音頻系統及聲音制作

林丹

【摘要】解析東京奧運會羽毛球公共信號制作聲音格式、模式的要求，闡述音頻系統IP系統架構，以及根據制作要求設計傳聲器布局，進行混音制作。

【關鍵詞】羽毛球;公共信號;電視國際聲;音頻系統;IP系統架構;5.1.4沉浸式音頻;5.1環繞聲;混音

D01：10.3969/j.issn.1674-8239.2021.12.001

Audio System and the Sound Production of Badminton World Feed of Tokyo Olympic Games

LIN Dan

（China Media Group，Beijing 100859，China）

【Abstract】Analyze the requirements for the sound format and mode of the public signal production of the Tokyo Olympics badminton，explain the IP system architecture of the audio system，and carry out the microphone layout and mixing production according to the production requirements.

【Key Words】badminton;world feed;ISTV;audio system;IP system architecture;5.1.4 immersive audio;5.1 surround sound;sound mixing

第32屆夏季奧林匹克運動會，即2020年東京奧運會期間，中央廣播電視總臺（以下簡稱“總臺”）派出360人奧運報道團隊、316人奧運會賽事公共信號制作及技術支持團隊赴日本東京，創紀錄地完成了500場電視轉播、超7 000場新媒體賽事直播，將奧運盛世奉獻給全中國乃至全世界電視機前以及網絡平臺的觀眾。

受奧林匹克廣播公司委托，總臺承擔了東京奧運會多個項目國際公共信號制作任務，包括體操、羽毛球、乒乓球、攀巖及田徑鉛球決賽。筆者就羽毛球公共信號聲音制作，闡述基于制作需求設計音頻系統的IP系統架構、傳聲器布局方案，以及實時混音理念。

1制作需求

1.1電視國際聲（ISTV）的聲音制作格式要求

奧林匹克轉播服務公司（Olympic Broadcasting Service，OBS）作為主轉播機構（HB），負責制作和提供每個場館每項賽事高清（HD）公共信號;同時，為推動技術進步，還對每項賽事進行4K、8K超高清電視（UHD）的公共信號制作，并將公共信號提供給全世界所有持權轉播機構（RHB）。

OBS對所有比賽的ISTV聲音制作格式進行統一規范要求：HD信號對應聲音格式為2.0立體聲+5.1環繞聲;UHD信號對應2.0 Stereo + 5.1.4三維聲，HD與UHD聲音同時制作。UHD的2.0+5.1與HD是相同信號，其中的上層“.4”為在2.0+5.1基礎上為頂部空間增加的單獨一組4.0聲道（或者5.1）環繞聲母線，不是一個整體5.1.4格式三維聲母線格式。

1.2制作模式

由于并不是每個項目的電子現場制作（EFP）硬件設備都提供三維聲架構（5.1.4監聽模式），包括轉播車固定配置以及調音臺的三維聲Pan功能。故OBS對所有賽事公共信號制作模式規定統一標準：HD信號中，5.1 Surround正常制作，ST為5.1下混制作;UHD信號中，2.0立體聲+5.1環繞聲，復用HD信號，即為相同信號，上層4.0聲道包含特定觀效傳聲器信號及從GOLD EVS（回放5.1.4聲道）中播放的片頭、片尾信號中的上層4.0聲道的聲音內容，主要為音樂;除此以外，其余聲音一律不送上層4.0聲道。

基于以上標準，混音師需要用5.1監聽系統，切換監聽2.0立體聲、5.1環繞聲以及“.4”沉浸聲的聲道信號，如圖1至圖3所示，并不是一套完整的三維聲監聽系統。

1.3聲道分配、聲音電平及響度需求

（1）聲道分配

高清聲道分配見表1，4K超高清聲道分配見表2。

（2）聲音電平

數字音頻信號基本格式設置要求：48 kHz采樣頻率，24 bit量化深度，輸出基準參考電平為-20 DBFS，平均上下動態范圍必須控制在-30 dBFS～-15 DBFS之間，最大輸出峰值電平不能超過-3 dBFS。

（3）響度控制

電視國際聲的響度要求控制在-24 LKFS，容許有上下一個單元的響度幅度變動。所有測量值都基于ITU-R BS 1770-4標準。

1.4環繞聲格式制作需求

5.1環繞聲中，L與R聲道要求須包括比賽細節效果聲、教練指點運動員聲、裁判報分及判罰聲、掃畫效果聲、PA播放國歌聲、場館氛圍環境觀效聲以及片頭、片尾、highlight音樂聲等。

C聲道原則上只用來送解說評論聲，不要求送任何細節效果聲以及環境觀效聲。但本屆奧運會ISTV的制作對于C聲道有一個特別的規定，禁止載入評論員在現場解說過程中使用評論盒talkback功能與導播溝通的聲音。從直播聽感來講，觀眾已經習慣或者適應解說的響度大小，如果評論員需要使用talkback功能，由于這個聲音不送給現場直播，觀眾在直播中也許會覺得評論員聲音突然中斷，會造成聽感不適。所以本屆的制作要求是，將有效的可持續的環境觀效聲送往C聲道，用于掩蔽評論員使用talkback功能下的聲音，電平要求控制在-25 dBFS。這樣評論員在做解說時，即便使用talkback 功能，聽感銜接也會非常自然。

LS與RS聲道，要求除特定以及特殊比賽效果聲外，只送環境觀效聲以及片頭、片尾、highlight音樂聲中LS 與RS部分，不送比賽細節效果聲。

LFE超低聲道不用作低頻管理，且任何比賽細節效果聲都不送LFE，只有片頭、片尾播放素材中的超低聲道內容對應送LFE聲道。且對5.1環繞聲母線中LFE聲道，做單獨低通濾波高切（Hi-cut）處理，Hi-cut數值不能高于120 Hz，Q值至少為8 dB倍頻程。

1.5上層4.0聲道的制作需求

上層4.0聲道的制作要求不同于水平層，用另外一組環繞聲母線來制作。本次上層4.0聲道的制作要求，只送4.0制式沉浸式環境觀效傳聲器信號以及片頭、片尾中制作的4.0部分的音樂信號，其他信號一律不送入該層。每個聲道的具體內容見表3。

1.6下混立體聲制作需求

立體聲由5.1環繞聲下混制作完成，要求環繞聲L、R聲道送下混立體聲聲道，各減3 dB;LS、RS聲道送下混立體聲聲道，各減6 dB;C以及LFE聲道均不送下混立體聲聲道。具體參數值還是需要根據實時制作中調整，上層4.0聲道不送下混立體聲聲道。

1.7ISRA制作需求

廣播國際聲（ISRA- International Sound for Radio）與電視國際聲（ISTV）不同，要求只做立體聲，且只送環境觀效聲，不要求送比賽細節效果聲，片頭、片尾音樂以及任何視頻播放素材都不能包含在內。廣播國際聲要求在直播電視國際聲前45 min開始提供，需要持續到直播電視國際聲結束30 min后，再停止信號傳送。

1.8觀效場共用需求

本屆奧運會羽毛球賽程的1/4決賽前，場館內為3塊場地同時進行比賽，1號場為主場地，2號、3號場為副場地，如圖4所示。盡管3塊場地的公共信號為3個獨立制作系統，互不干涉。但場地均處于同一個場館空間聲場內，各個國家電視轉播對不同場地比賽信號進行切換;在網絡平臺中，則3塊場地信號同時直播，由觀眾選擇觀看入口，因此，需要考慮切換不同比賽場地信號時，整體5.1環繞聲聲場的聽感連貫一致性，采用3塊場地共用觀效場方案，即由1號場主要制作環繞聲聲場，將其共享給2號場與3號場。

2音頻系統的IP架構

羽毛球3塊場地公共信號轉播系統均采用搭建單邊綜合制作系統（TV Compound），如圖5、圖6所示，其音頻系統為IP架構，如圖7所示。

使用Lawo mc²56mkIII調音臺，以及建立AoIP架構的核心Lawo A_UHD Core音頻信號匯聚處理器。一臺A_UHD Core可同時驅動4張調音臺，即實現一分四功能;具備處理共1 024個DSP通道的性能，即每張調音臺能獲得256個DSP通道處理;支持ST2022-7無縫切換冗余協議。本音頻系統使用了23A_UHD Core，互為主、備。

使用2臺Cisco思科C9300A交換機作為主、備路由中樞交換樞紐，構成雙網（見圖7和圖8中的紅色網線與藍色網線），支持ST2022-7無縫切換冗余協議，支持PTP邊界時鐘功能。A_UHD Core控制網口與控制交換機相連（圖7、圖8中的橙色網線為控制線），將接入主、備交換機不同信號流劃分成不同VLAN。

調音臺內置的本地接口箱（Local I/O），通過雙網口連接AoIP網絡，提供16路傳聲器輸入、16路線路輸出、8路AES輸入/輸出、8路GPIO和1路MADI，滿足音控室內的監聽、還音、分軌錄制及通話需求。

每塊比賽場地配有13A_stage64 舞臺接口箱（見圖7中的FOP），提供32路傳聲器輸入、16路線路輸出、8路AES輸入/輸出和1路MADI通路，通過主備光纖接入AoIP交換機，將比賽場地架設的效果拾音傳聲器信號送入A_UHD Core。此外，使用A_ MADI6接口連接EVS服務器，實現MADI信號與IP信號之間互相轉換。

A_stage 64舞臺接口箱將音頻信號轉成IP流，分別連入主、備交換機，A_UHD Core處理核心同理。Nova_73只作為獨立矩陣進行信號分配處理使用，并不作為調音臺界面處理核心。Home Sever為Lawo全新推出的用來控制AoIP路由的軟件系統，主要進行音頻流及系統管理，與控制交換機相連，負責3塊場地的3張調音臺與A_UHD Core之間的對應關系，以及相互之間音頻流的收發。

3傳聲器布局

3.1場內效果傳聲器的布局方案

本屆奧運會與歷屆相比，最大的不同為空場（無觀眾）比賽。眾所周知，現場觀眾氛圍聲是構成羽毛球比賽聲音非常重要的部分，歡呼、吶喊、加油是賽事激烈與精彩程度的體現。無觀眾氛圍聲確實是一大遺憾，但也讓混音師更專注于場地效果聲音的拾取和混音制作。

羽毛球比賽主要聲音類型可歸納為：主裁判的評判報分聲;發球裁判的判罰發球違例聲;運動員的抽球吊球聲，包括大力抽球扣殺以及網前輕微懸吊聲;腳步移動以及與地膠的摩擦聲;輸贏球時的激動吶喊聲、加油鼓勵聲;放包處運動員打開球拍包的拉鏈聲、喝水聲及喘息聲;場邊教練的鼓掌加油聲，以及11分與21分時教練指點運動員的聲音等。

根據比賽特點、場地布局，以及主裁判、發球裁判、雙方運動員和教練位置，以近端觀眾席架設主機位為參考視角，將比賽場地劃分成遠、近半區，設計場內效果傳聲器布局，如圖9所示。Mic1、Mic2、Mic3、Mic4拾取遠端半場與近端半場所有效果聲，使用AT U851R界面傳聲器，分別架設于遠端半場與近端半場的左、右區域，距最外邊界2 m遠（國際羽聯規定不能超過的最近距離），位于左右內側邊界3/4位置，如圖10所示。Mic5、Mic6拾取網前細節效果聲，使用AT 898微型領夾傳聲器，布置于球網下方處。Mic7拾取發球裁判聲，使用AT U851R界面傳聲器。Mic8拾取主裁判聲，使用AT 898微型領夾傳聲器。Mic9、Mic10拾取教練聲，使用AT BP4073單聲道短超指向傳聲器，如圖11所示。Micll、Mic12拾取運動員放包處的效果聲，使用AT BP4073 傳聲器，如圖12所示。教練指點運動員時，手桿無線跟隨拾音，如圖13所示，同時，Micll與Mic12還作為手桿拾音的備份，謹防無線游機信號不穩定導致聲音傳輸受影響。

3.2環境觀效聲傳聲器的布局方案

3.2.1環繞聲環境觀效聲傳聲器的布局方案

環境觀效聲的布局同樣以主機位為基準評判視角，采用觀眾席上方吊裝與下方架設相結合的方式，如圖14所示，吊裝為主要構成，充分構成整個環繞聲空間場。其中，Mic13與Mic14吊裝在遠端觀眾席左、右區域上方，如圖15所示;Mic15與Mic16吊裝在近端觀眾席左、右區域上方;Mic17為吊裝在近端觀眾席中間區域上方。Mic13、Mic14、Mic15、Mic16使用大振膜AT 4050 ST、Mic17使用大振膜AT 4050M。

Mic18架設在運動員坐席處，采用AT BP4025立體聲X/Y制式傳聲器，拾取運動員拉拉隊加油聲，與主環繞聲聲場形成點、面結合的層次聽感。

3.2.2沉浸式環境觀效聲傳聲器布局方案

羽毛球場館采用4.0制式傳聲器拾取沉浸聲上層空間環境觀效聲，由2支AT 4025 X/Y立體聲制式傳聲器構成，如圖16所示，吊裝在整個體育館中間上方，高度要高于5支環繞聲層面吊裝傳聲器，也要高于擴聲吊裝揚聲器，如圖17所示。

3.3.3其他傳聲器的布置

架設在攝像機上傳聲器均采用AT BP4073超指向，如圖18所示。一些特定、切換次數頻繁的游機，可設置AFV（Audio Follow Video）的方法進行制作。

4混音制作

4.1場地效果聲的混音

4.1.1環繞聲聲像Pan處理

對于場內架設的12支效果傳聲器設置合適的聲像定位很重要。以主機位畫面為參考視角，比賽場地位于前方，對于電視機前的觀眾，觀眾應坐在觀眾席而不是坐在賽場邊或場地中央。因此，場內布置所有效果傳聲器，做整個環繞聲聲場前半區的Pan，如圖19所示，并根據實際遠近擺位做前后縱深處理。以Law。mc256調音臺Pan的極左（L）極右（R）值與極前（F）為20、極后（B）值是-20為基準，將遠端左Micl與遠端右Mic2 的2支界面傳聲器分別設置Pan：L14、F20與R14、F20;將近端左Mic3與近端右Mic4的2支界面傳聲器分別設置Pan：L16、F10與R16、F10;網上2支傳聲器Mic5與Mic6分別設置Pan：L15、F15與R15、F15;發球裁判與主裁判其實為語言類的拾音，雖然位于左右邊線處，但從聽感適合角度考慮，Pan不宜設置得過開，Mic7的Pan設置為L12;主裁判由于一直持續報分，Mic8的Pan設置為R8。拾取雙方教練指點聲的Mic9、Mic10的Pan設置為C，為純虛中;拾取放包效果聲的Mic11、Mic12，因還作為拾取教練指點運動員聲音的備份，故同樣做虛中處理。

4.1.2均衡（EQ）、除齒音（DeEsser）及壓縮（Com）處理

（1）EQ的處理

Micl、Mic2、Mic3、Mic4主要拾取運動員抽球聲與腳步聲。腳步聲是比賽效果聲中很重要的一部分，低切（Low cut）值不宜設置過高，謹防把腳步聲切除，或聽感過分單薄。故低切可設置為90 Hz～100 Hz，但300 Hz以及500 Hz處可做適當衰減，謹防運動員在重力剁地板時腳步聲過于厚重。

對于鞋底與地膠的摩擦聲中，聽感尖銳的中高頻摩擦聲發出2.0 kHz～8.0 kHz范圍內，且頻點不固定，次數出現較多的頻點是2.0 kHz左右、2.8 kHz左右、3.15 kHz左右、4.7 kHz左右等。通過EQ處理方式可以對出現次數較多的頻點進行衰減，但如果這種摩擦聲的響度不足以達到影響聽感的審美，過多或不當衰減有可能也導致其他有特點效果聲的頻率被衰減，比如2.15 kHz～2.5 kHz也是球聲明亮清脆度的體現，如果因腳步聲的影響而過多衰減該范圍內的幾個頻點，會影響球聲音色，因小失大，畢竟從聲音主次角度來看，場地內最能體現比賽性質的效果聲當屬球聲。

（2）DeEsser的處理

使用DeEsser功能也可減弱尖銳的中高頻摩擦聲。DeEsser功能的好處就是能設定需要衰減頻點的電平閾值（threshold），且能設定衰減量（Atten）。輸入通道信號電平超過此閾值的，DeEsser起作用，將設定頻點電平壓低，輸入通道信號未超過此閾值的，DeEsser不起作用，則不會對此頻點進行壓縮，不會導致影響有效聲頻率。

架設在網上的微型紐扣傳聲器Mic5、Mic6，主要拾取網前細節效果聲、發接發聲、運動員喘息聲，尤其網前運動員激烈的對打聲、雙打時搭檔互相之間交流聲等。明確以上拾音特點，先對多余頻率進行衰減或切除。由于紐扣傳聲器為全指向，不可避免會拾取到運動員腳步聲，為防止跟界面傳聲器拾取到低頻厚重腳步聲疊加，將Mic5、Mic6的120 Hz以下全部切除;為有效降低串入超高頻鞋底摩擦聲，8 kHz處衰減3 dB～4 dB，Q值略小;為突出網前對打時羽毛球這種非常好聽猶如鼓腔共鳴似的腔體聲，將400 Hz處提升3 dB～4 dB，Q值略小。

主裁判、發球裁判以及教練的聲音處理，保留人聲有效頻率，切除或衰減無效的串音頻率。比如發球裁判出聲頻率次數較少，且幾乎只有“Fault（判斷發球失誤）”聲，防止過多串音，只保留有效聲音的“芯”，故將300 Hz以下、10 kHz以上全部切掉。

（3）壓縮處理

對于場內主要拾取球聲的6支傳聲器（Micl—Mic6），在保證輸入信號電平合適的前提下，避免為了控制電平而給每個輸入通路加入壓縮甚至是強勁壓縮處理而導致破壞場內整體效果聲的天然動態平衡，亦或把抽球聲的音頭“吃掉”，給這6支傳聲器先做一個單獨的5.1環繞聲母線編組Group，在此編組上統一進行壓縮，不破壞場內整體效果聲的平衡（Balance）。同樣可以在此編組上進行DeEsser處理。

4.2環境觀效聲的混音

4.2.15.1環繞聲層面環境觀效聲的混音

環境觀效聲的聲像處理，按照實際吊裝位置設置，如圖20所示。Mic13—Mic16為立體聲大振膜，故Mic13為1ch：L20/F20、2ch：L15/F20;Mic14為1ch：R15/ F20、2ch：R20/F20;Mic15為1ch：L20/B10（F-10）、2ch：L16/B20（F-20）;Mic16為1ch：R20/ B10（F-10）、2ch：R16/ B20（F-20）。Mic17為單聲道大振膜，Pan為：C/B20（F-20），且需要給評論聲做掩蔽（cover），則往中置C聲道送Mic17部分信號，大小不超過-25 dBFS。架設在運動員坐席處的Mic18傳聲器，由于畫面視角位于近端位置，故將其Pan設置在環繞聲后方區域，即1ch：L10/ B20（F-20）、2ch：R10/B20（F-20）。

4.2.2上層4.0聲道環境觀效聲的混音

上層環境觀效聲要求，將4.0制式immersive傳聲器4 路輸出按照1對1信號聲道對應方式輸出單獨一組5.1環繞聲母線，即4.0HFL送上層5.1L、4.0HFR送5.1R、4.0 HRL 送5.1LS路、4.0HRR送5.1RS路，聲道分配如圖21所示。此4.0信號由水平層環繞聲監聽系統來監聽。

5總結

本屆奧運會，大部分賽事公共信號制作系統——音頻、視頻以及通話系統，已實現IP化。聲音方面開始嘗試采用沉浸式聲音制作并成功播出。在如今的融媒體時代，人們可以通過手機、耳機感受沉浸式三維聲，AoIP系統與沉浸式三維聲的結合，成為聲音領域發展趨勢，相信下屆巴黎奧運會，三維聲格式制作將全面普及。作為一名混音師及音頻技術工作者，學習的腳步不能停，充分掌握IP知識，提升自我三維聲混音能力與藝術修養，為音頻行業不斷發展貢獻力量。