綜藝節(jié)目音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新

劉海東

（天津海河傳媒中心，天津 300070）

0 引 言

擴(kuò)聲系統(tǒng)又被稱為擴(kuò)音系統(tǒng)，涉及電子技術(shù)、電聲技術(shù)、建聲技術(shù)和聲學(xué)藝術(shù)等多門類學(xué)科。擴(kuò)聲效果不僅與電聲設(shè)備的綜合性能有關(guān)，還與聲音的傳播環(huán)境、正確的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和靈活的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)音密切相關(guān)[1]。在選擇性能良好的電聲設(shè)備基礎(chǔ)上，還需要通過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、精心的調(diào)試以及創(chuàng)新的應(yīng)用，才能制作出悅耳、自然、動(dòng)聽(tīng)、震撼的現(xiàn)場(chǎng)音響效果。

《青春有腔調(diào)》是天津海河傳媒中心電視文藝頻道于2023 年策劃推出的一檔音樂(lè)+訪談?lì)愪洸ゾC藝節(jié)目，錄制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置300 m2演唱演奏區(qū)、50 m2主題訪談2 個(gè)主景區(qū)和1 個(gè)導(dǎo)演監(jiān)聽(tīng)監(jiān)看區(qū)。根據(jù)節(jié)目形式、內(nèi)容和音頻制作需求，本文從用電功率配比、安全性設(shè)備選型以及聲壓覆蓋等方面進(jìn)行綜合考量和研判，形成初步方案和施工圖紙，為下一步音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與優(yōu)化

1.1 揚(yáng)聲器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及擺放

擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常從聲場(chǎng)設(shè)計(jì)開(kāi)始。揚(yáng)聲器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及擺放其實(shí)就是在構(gòu)建聲場(chǎng)[2]。為滿足現(xiàn)場(chǎng)高品質(zhì)聽(tīng)音需求，揚(yáng)聲器系統(tǒng)必須正確擺放，并進(jìn)行聲場(chǎng)的調(diào)整。本文的方法是使用聲學(xué)軟件建模，進(jìn)行聲場(chǎng)模擬，確定揚(yáng)聲器系統(tǒng)的位置和數(shù)量等參數(shù)。通過(guò)軟件集成的測(cè)量參數(shù)可確定揚(yáng)聲器的位置、角度，對(duì)聲場(chǎng)進(jìn)行模擬分析和調(diào)整，最終獲得滿足預(yù)期要求的聲場(chǎng)設(shè)計(jì)輸出結(jié)果。聲場(chǎng)設(shè)計(jì)的整體邏輯如圖1 所示。

圖1 聲場(chǎng)設(shè)計(jì)邏輯圖

1.2 聲場(chǎng)的聲學(xué)指標(biāo)測(cè)量和解決方案

聲場(chǎng)的聲學(xué)指標(biāo)是建立在揚(yáng)聲器系統(tǒng)搭建的基礎(chǔ)之上，關(guān)系到最終的音響效果[3]。根據(jù)錄制現(xiàn)場(chǎng)踏勘數(shù)據(jù)和揚(yáng)聲器的擺放模式，本文采用Smarrt聲學(xué)測(cè)試軟件工具建模進(jìn)行計(jì)算，初步得到實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。聲場(chǎng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接如圖2 所示。

通過(guò)Smarrt 聲學(xué)測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)下述現(xiàn)象：

（1）測(cè)試通道和參考通道的延時(shí)不同會(huì)導(dǎo)致相干性曲線從高頻開(kāi)始下降；

（2）聲學(xué)測(cè)量中，環(huán)境噪聲會(huì)導(dǎo)致相干性曲線下降（在噪聲對(duì)應(yīng)的頻率）；

（3）梳狀濾波會(huì)導(dǎo)致相干性曲線下降（在梳狀濾波對(duì)應(yīng)180°相移的頻率），不論是反射聲還是兩組有時(shí)間差的音箱同時(shí)出聲，都會(huì)導(dǎo)致梳狀濾波，影響現(xiàn)場(chǎng)錄制聽(tīng)感。

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中全通帶濾波器的某些頻率點(diǎn)進(jìn)行必要的延時(shí)調(diào)整，再調(diào)整頻響曲線使其接近于平滑狀態(tài)，上述問(wèn)題就可以全部解決。另外還發(fā)現(xiàn)，由于現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)位的景別分布與揚(yáng)聲器最佳擺放位置出現(xiàn)重合，致使揚(yáng)聲器擺放位置發(fā)生改變，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)聲器聲壓級(jí)一旦超過(guò)100 dB 就會(huì)產(chǎn)生梳狀濾波現(xiàn)象，嚴(yán)重影響現(xiàn)場(chǎng)音響效果。經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，技術(shù)人員決定增加無(wú)線耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)來(lái)滿足、優(yōu)化歌手和樂(lè)手的現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)感。最終，整個(gè)聲學(xué)系統(tǒng)結(jié)合電聲系統(tǒng)得到優(yōu)化，成為“白紙”級(jí)別的無(wú)染色擴(kuò)聲系統(tǒng)。

1.3 擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備連接拓?fù)鋱D及作用

本次擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)，首先考慮的是系統(tǒng)的安全性和高品質(zhì)聽(tīng)感這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。為此，設(shè)計(jì)最終選用了安全性能穩(wěn)定可靠和可提供高品質(zhì)音質(zhì)的現(xiàn)有全數(shù)字硬件器材。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D3 所示，設(shè)備清單如表1 所示。

表1 設(shè)備清單

圖3 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2 電聲設(shè)備的調(diào)試

調(diào)試電聲設(shè)備時(shí)，通電前查看所有設(shè)備電源插頭與接線板是否連接牢固。設(shè)備通電后，查看用電總閘顯示端的電壓、電流指示讀數(shù)是否正常[4]。按照信號(hào)流程，逐一打開(kāi)音頻設(shè)備開(kāi)關(guān)，檢查通電后設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)。這是保證電聲設(shè)備調(diào)試安全的有效方法，詳細(xì)調(diào)試要點(diǎn)如下。

（1）無(wú)線話筒、無(wú)線監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)頻率規(guī)劃（調(diào)整接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的接發(fā)頻率）。使用SHURE Wireless Workbench 軟件在工作場(chǎng)地進(jìn)行全波段掃頻，搜索出安全可靠的頻率范圍。本次測(cè)試輸出頻率范圍結(jié)果為711 ～735 MHz 和743 ～766 MHz。在不出現(xiàn)互調(diào)失真的基礎(chǔ)上，合理分配這兩個(gè)范圍內(nèi)的頻率給16 套無(wú)線話筒和2 套無(wú)線監(jiān)聽(tīng)耳機(jī)系統(tǒng)，確保無(wú)線系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

（2）使用功率放大器監(jiān)控軟件LA Network，建立管理框架文件，配置使用的揚(yáng)聲器型號(hào)、類型、數(shù)量及路由等。通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)的建立，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控所用LA8 功率放大器的工作狀態(tài)。

（3）建立DIGICO 數(shù)字調(diào)音臺(tái)系統(tǒng)框架文件，規(guī)劃路由數(shù)量、通道處理項(xiàng)目及配置使用功能等。調(diào)音臺(tái)共有37 個(gè)推子，由左（12 個(gè)推子）、中（13 個(gè)推子）、右（12 個(gè)推子）三個(gè)模塊組成。每個(gè)模塊有2 層，每層4 個(gè)頁(yè)面。將16 路話筒和混響返回等信號(hào)設(shè)置到左、右模塊第1 層，樂(lè)器的10 路信號(hào)設(shè)置到中間模塊第1 層，其他的信號(hào)源推子位置也依據(jù)上述規(guī)律進(jìn)行合理的設(shè)置。這樣排序可以提升操作辨識(shí)度和工作效率。

分別調(diào)整無(wú)線話筒（16 個(gè)通道）和電聲樂(lè)器（8 個(gè)通道，包括1 套電鼓、2 架鍵盤、1 把吉他及1 把貝斯）等的增益、壓縮、均衡等基本參數(shù)。頭戴話筒適用于訪談錄制，但是人說(shuō)話的音量大小不同，會(huì)影響錄制電平，降低信噪比，因此在每個(gè)頭戴話筒通道上插入擴(kuò)展與壓縮兩個(gè)處理插件，分別調(diào)整擴(kuò)展量、壓縮比和門限電平，來(lái)解決此類問(wèn)題。擴(kuò)展器參數(shù)調(diào)整如圖4 所示，壓縮器門限電平與壓縮比的關(guān)系如圖5 所示。

圖4 擴(kuò)展器參數(shù)調(diào)整示意圖

圖5 壓縮器門限電平與壓縮比關(guān)系圖

樂(lè)隊(duì)全部為現(xiàn)場(chǎng)演奏，音樂(lè)的層次、平衡調(diào)整就尤為重要。例如，樂(lè)隊(duì)中貝斯的信號(hào)是較難控制的，主要調(diào)整壓縮插件中的啟動(dòng)、恢復(fù)時(shí)間和壓縮比，由此既可以得到一個(gè)穩(wěn)定、結(jié)實(shí)的音色，又可以聽(tīng)到華麗的擊弦聲。這樣貝斯聲就不會(huì)在整體音樂(lè)中被擠出去，使其成為整個(gè)樂(lè)隊(duì)的低頻基礎(chǔ)。其他樂(lè)器也依據(jù)音樂(lè)風(fēng)格等因素進(jìn)行精調(diào)。最后，調(diào)整所有耳返通道中音頻各信號(hào)源音量的基本比例，檢查各種放音音源信號(hào)是否正常。

（4）12 路音頻信號(hào)經(jīng)隔離后，分類傳送至電視高清轉(zhuǎn)播車。12 路音頻信號(hào)的類型、隔離方式及作用如表2 所示。

表2 電視高清轉(zhuǎn)播車音頻信號(hào)

3 創(chuàng)新性應(yīng)用與探索

在節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)錄制階段，技術(shù)人員勇于探索、大膽創(chuàng)新，進(jìn)行了幾個(gè)“第一次”嘗試，頗有收獲，現(xiàn)總結(jié)如下。

3.1 使用無(wú)線路由器與IPAD 虛擬調(diào)音臺(tái)控制界面建立通信

技術(shù)人員使用無(wú)線路由器與IPAD 虛擬調(diào)音臺(tái)控制界面建立通信，在幾個(gè)錄制區(qū)域自由移動(dòng)，精調(diào)主唱話筒、樂(lè)器、伴唱間的輸入電平、EQ 均衡及輸出音量等參數(shù)。這種置身于聲場(chǎng)中的調(diào)試有利于分析、調(diào)整數(shù)據(jù)，做出下一步正確判斷，為歌手、樂(lè)手獲得高品質(zhì)聽(tīng)感奠定基礎(chǔ)。除此之外，還可有效防止話筒回授。具體操作步驟、原則如下。

（1）輸入電平的調(diào)整遵循聲源動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，提前預(yù)留出10 ～20 dB 的動(dòng)態(tài)響應(yīng)空間。

（2）EQ 均衡的調(diào)整是先根據(jù)樂(lè)器自身屬性和音樂(lè)風(fēng)格進(jìn)行粗調(diào)，再依據(jù)音樂(lè)整體層次等進(jìn)行精調(diào)。

（3）對(duì)于輸出音量（也就是“推子”電位器）的調(diào)整，應(yīng)把各類母線電位器置于所在通道0 dB 處，這樣有利于各類音頻信號(hào)傳送至后級(jí)設(shè)備的電平標(biāo)準(zhǔn)化。

3.2 彩排期間使用音頻工作站記錄信號(hào)

在錄制現(xiàn)場(chǎng)彩排期間，技術(shù)人員使用音頻工作站把樂(lè)隊(duì)、演唱、伴唱等信號(hào)記錄下來(lái)。待彩排結(jié)束后，將擴(kuò)聲調(diào)音臺(tái)更換輸入源，用工作站進(jìn)行重放，精調(diào)各樂(lè)器和演唱聲的音量、頻率、壓縮、門限、混響及激勵(lì)等參數(shù)，綜合把控聲音總混比例，調(diào)整出有清晰度、有融合度、有層次、有寬度、有風(fēng)格的聲音。以下以壓縮和混響參數(shù)為例，介紹參數(shù)的調(diào)整方法。

（1）壓縮是動(dòng)態(tài)范圍控制的一種方式。壓縮調(diào)整得當(dāng)，會(huì)使聲音具有沖擊感和表現(xiàn)力。例如，在調(diào)整演唱話筒時(shí)，可將壓縮比定義為6 ∶1，“make up”提升3 dB，目的是控制突然的大電平導(dǎo)致人聲過(guò)載失真。調(diào)整鼓的時(shí)候采用8 ∶1 壓縮比，“make up”提升5 dB，使得鼓聲不會(huì)被巨大的電吉他聲所淹沒(méi)，并且使其聲音更加緊致，更具有沖擊力。

（2）混響分為三類，即廳（具有明顯的空間邊際感）、金屬板（具備聲音潤(rùn)色功能）以及房間（增加聲音寬度）[5]。技術(shù)人員提前預(yù)置各種混響參數(shù)，加入各類風(fēng)格不同的音樂(lè)中。例如，節(jié)目中嘉賓胡莎莎演唱流行音樂(lè)《九兒》，歌曲為4/4 拍，速度60，D轉(zhuǎn)E 調(diào)。工作人員根據(jù)1 秒1 拍的節(jié)奏規(guī)律計(jì)算出預(yù)延時(shí)和混響時(shí)間，人聲加入混響器中廳和明亮的金屬板預(yù)置，精調(diào)至已計(jì)算出的數(shù)值，獲得高品質(zhì)的聲音音色。

3.3 使用聲級(jí)計(jì)和頻譜儀在錄制現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)擴(kuò)聲信號(hào)動(dòng)態(tài)和頻率響應(yīng)

技術(shù)人員使用聲級(jí)計(jì)和頻譜儀，在錄制現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)擴(kuò)聲信號(hào)的動(dòng)態(tài)和頻率響應(yīng)，這樣做有利于調(diào)音師實(shí)時(shí)監(jiān)控聲壓、頻響等參數(shù)，如發(fā)生異常，可以及時(shí)做出調(diào)整、修正，確保整場(chǎng)錄制聽(tīng)感的高品質(zhì)。

4 結(jié) 語(yǔ)

調(diào)音師的職業(yè)屬性就是將舞臺(tái)上藝術(shù)家對(duì)聲音的詮釋準(zhǔn)確地記錄下來(lái)，傳遞到每位聽(tīng)眾的耳朵。在多年的實(shí)踐工作中，筆者根據(jù)所在崗位實(shí)際情況，不斷開(kāi)拓新思路、研究新技術(shù)，積累出一整套音頻制作的實(shí)施方法，具備處置系統(tǒng)故障的應(yīng)急能力。實(shí)踐再次驗(yàn)證，好聲音的呈現(xiàn)，必須有精準(zhǔn)合理的設(shè)計(jì)、高品質(zhì)的設(shè)備、精心的調(diào)試和敬業(yè)的團(tuán)隊(duì)。