湖南广播电视台自2009年9月实现高清电视播出以来,其音频直播技术与系统经历了从单声道到立体声,再
环绕声,并于2017年开始涉足杜比全景声直播的全阶段过程。2017年中,湖南台已经完成了四场《2017快乐男声》全国总决赛,《2017-18跨年演唱会》湖南卫视高/标清电视环绕声/立体声,及芒果TV 网的杜比全景声(DOLBY ATMOS )的直播制作。本文将总结上述三种播出音频格式的直播制作经验,并进行深入的探讨。杜比全景声    环绕声    立体声    直播 已经过去的2017年,是湖南广播电视台音频团队技术受益匪浅的一年。在采用杜比全景声技术(本文以下“全景声”均指“DOLBY ATMOS ”,即“杜比全景声”)的节目制作方面,我们进行了四场《快乐男声》和一场《2017-18跨年演唱会》的全景声直播实
践,这些经验使得对全景
声技术的掌握、周边设备
的应用,以及对三维声音
的创作与理解,都得以进
一步提升。
本文将以湖南卫视
《2017-18跨年演唱会》
直播为例,详细介绍并讨
论立体声、环绕声及全景
声等三种格式,在直播时
的系统构成与制作方式。湖南卫视《2017-18跨年演唱会》(以下简称“跨年演唱会”)音频系统由现场扩声和播出两部分构成。现场扩声系统采用了DiGiCo 调音台与L-Acoustic 音箱的组合。播出系统使用了三个不同品牌的调音台,各自形成子系统,以分别提供不同格式的播出信号。三种播出格式之间、播出和扩声信号之间,又有整体的逻辑规划,音频系统框图
如图1所示。
主扩使用了两张互为镜像备份的SD 5调音台,返听调
音台使用SD 7,音乐混音调音台SD 7也串联在扩声系统
中,为立体声/环绕声/全景声播出提供现场乐队立体声混合信号。
现场扩声使用上百只L-Acoustic 音箱,包括由四串K1和Kudo 组成的主扩,每串四只K1和六只Kudo ;由24只1跨年演唱会音频系统框图
Kara及12只Kudo组成的前区补声;由32只SB28组成的
超低音箱。扩声系统由与广播电视演播节目常年合作的何
彪团队联合完成。现场音箱吊挂如图2。
2. 音频播出系统介绍
立体声/环绕声/全景声的播出混音,分别使用Lawo
MC256、DiGiCo SD 7B、StageTEC Aurus调音台。根据现
场条件,我们搭建了音乐混音间和环绕声播出混音间,并
使用Gerriets声学幕布做声学处理。立体声和全景声直播
分别在新24CH转播车音频区、全景声制作音频车内制作
完成。
立体声与环绕声播出调音台的输入信号包括:音分/话
分输出的无线话筒、现场前/后区观效信号、360 System硬
盘录音机信号、周边处理器、EVS放像信号、虚拟效果工
作站和LED屏幕工作站等音源。
全景声播出调音台的输入信号由两个部分组成:环绕
声播出调音台提供的编组信号、现场吊挂传声器的信号。
环绕声播出调音台提供的信号包括:环绕声播出5.1信号、
立体声播出2.0信号、PA备份信号、音乐混音台2.0信号、
EVS/虚拟等放像编组信号、主持人编组信号和前/后区域
的观效分轨信号。如表1所示,三种混音方式主要输入信
号源之间是有异同的。
在观效的使用上,立体声混音使用前区的8只
Sennheiser MKH416传声器信号。环绕声混音还使用了后
区的4只Schoeps MK4心型传声器信号,并使用采用了
INA-5环绕声制式的DPA 5015A 4015环绕声套装传声器。
全景声混音中的观效信号,除以上提及的传声器外,还有
的位置,舞台上方对称位置还有2只;红为INA-5环绕
声制式的位置;黄为吊挂的KM183位置,舞台上方对称
位置还有2只。
环绕声制作为全景声制作提供了大量的编组信号,如
果从音频制作系统框图来看全景声制作,可以发现全景声
是一个并联在环绕声播出系统之上的,既有升级又具独特
点的制作系统。
3. 备份
此次全景声直播的备份方案如下:
2017湖南卫视跨年演唱会节目单
z立体声播出调音台为现场的主扩和返听台提供备份
信号;
z扩声调音台为立体声播出提供备份信号,该信号经
上变换后,为环绕声播出调音台提供备份信号;
z立体声、环绕声播出信号通过上/下变换工具,互
为备份;
z全景声播出调音台使用环绕声播出信号、编组信号
和立体声播出信号等,输出主/备5.1.4CH信号给主/备
DP591编码,经视频加嵌后作为芒果TV全景声主/备信号
送播出。
4. 其他
z音频信号相关的录制:《跨年演唱会》在音乐混音
z音频同步系统:3张播出调音台同步跟随转播车视
频同步信号,使用BB、WC或者MADI同步方式;现场扩
声系统的同步自成体系。扩声与播出之间信号传输使用模
拟信号。
二全景声直播音频系统介绍
1. 全景声音频车简介
2017年度我们完成了5场全景声直播,都是在2017年
初改造完成的音频车内制作,车体和混音区照片如图5、
图6所示。该车是亚洲第一台具有杜比全景声制作能力的
音频车。音频车的车体设计、功能分区、音频系统与设备,
均支持5.1.4CH、5.1CH、2.0CH的制作。监听系统选用了
真力(Genelec)Sam系列监听音箱组成5.1.4CH系统:前
方3只8351、左/右环为8240、超低为7260、顶部为4只
8320。车体内的声学设计和音箱摆放位置等,都得到了杜
比实验室美国总部的技术支持。该车为全景声的空间创作
提供了优秀的声学环境。
作为声音对象(Audio Objects)使用,因此只使用了L、
R、Ls和Rs等4个通道。这样组成了一个10通道组合,
作为全景声的输出通道。调音台输出通过MADI连接至
DP590,信号经渲染完成后,DP590输出5.1.4CH播出信号,
再路由至Nexus矩阵,将5.1.4CH播出信号分配到主/备
DP591、监听控制器和车内监听系统,从而完成整个全景声
直播的核心连接。
(2)音频车内全景声制作系统链路
图7所示是音频车内全景声播出音频系统框图,分为
两个组成部分:全景声制作域与传输域。制作域工作内容
包括:对环绕声播出调音台提供的编组信号,及现场吊挂
观效信号的混音工作;DP590对全景声播出调音台输出
信号的渲染设置及元数据的输出;利用多通道监听控制器
(TAC-System VMC-102),切换监听信号源(包含5.1.4CH
及其下混的5.1CH/2.0CH、环绕声5.1CH等)、5.1.4CH播
出信号的Nexus矩阵分配,以及Pro tools音频工作站的多
轨录音与回放等内容。直播现场还搭建了全景声审片室,
使用Sony HT-ST5000 7.1.2CH的SoundBar作为用户端全景
声的重放音箱。
传输域的工作内容,包括主/备两台DP591对来自
Nexus矩阵的5.1.4CH播出信号进行DD+JOC格式的编
码、Jünger D*AP8加嵌器的设置、DP580对全景声信号及
元数据的监测、加嵌器输出的全景声HDSDI(HD PGM与
DD+JOC)信号光端机传输等。需要注意的是DP590设置
的元数据需要写入到DP591编码端。
(3)全景声播出端到用户端的传输链路
图8描述的是播控中心收到3个播出音频格式的信号
处理及其分发过程:
z标清频道播出:不对原立体声播出信号处理,标清
用户可聆听立体声节目。 z 高清频道播出:将5.1CH 播出音频信号进行AC-3编码。高清电视用户可聆听机顶盒输出的环绕声,或下变换立体声节目。 z 芒果TV 播出:在全景声播出中,保持DP591编码的DD+JOC 信号透传,码率同高清5.1CH 播出编码448Kbps ;环绕声信号经芒果TV 播出DD+编码后,提供给芒果盒子的环绕声家庭影院用户和芒果TV APP 立体声用户。3. 5.1.4CH 全景声混音要点与创作主观感受(1)在全景声混音过程中的声音要素在全景声混音过程中,声音要素主要分为三个层面:第一层面是节目内容部分,通常包括语言类、演唱、伴奏音乐、乐队、VCR 还音等。主持人的声音通常以“实中”的方式放到中置音箱通道里(也可以一定的比例设置为虚中,但要考虑下混的兼容性问题);演唱的声音通常以“虚中”呈现在C 声道;伴奏音乐、乐队以及VCR 放像等的声音等,一般以立体声的形式定位在L 和R 声道中,乐队中部分低音乐器和伴奏音乐可发送至超低频音箱;另外也可尝试使用上变换硬件或插件,将伴奏音乐上变换成环绕声,有时也可获得耳目一新的听觉感受。第二层面是环境声内容部分,即我们在场内布置的多组的、前后区域环境声传声器。它们主要有两个作用:
构建整个三维声场以及拾取观众效果声音。根据不同场馆条件,我们可以将环境声分为不同层次。例如,可利用IRT 、INA-5等环绕声制式传声器套装,以及全指向吊装话筒拾取的声音,作为整个声场的大环境。再利用MKH416等指向性较强的电容话筒,用来专门捕捉观众的细节声音等。第三层面是混音师加入的声音效果部分,包括提前录制、剪辑好的环绕声掌声、欢呼效果声以及混响器产生的各种混响等。在全景声制作过程中,我们还应经常切到环绕声和立体声Downmix (下混)模式,以对比监听声音效果。例如箱产生清晰的主要声源定位,同时要与后环绕音箱、顶部音箱产生连续的、包围的声场环境。整个声场不能有上下或前后“脱节”的情况,更不能让左右环绕音箱,或上方
四只音箱的声音干扰到前方声源的清晰度。(2)全景声场创作的主观感受
从主观听感上来讲,5.1.4CH 相比5.1CH 声场更加开阔、立体,更具感染力。通过切换5.1.4CH 、5.1CH 、ST 这几种监听模式可以明显感觉到声音是由球状变成一个面,再到
一条直线的变化。从客观上讲,上方四个声道的声音与下方六个声道的声音具有一定的相关性,同时又是下方声音的补充,更加贴近于人耳在现实空间中的听觉感受。聆听者长时间处于全景声监听环境中时,可能慢慢感受不到三维声场的存在。
但若突然切换监听模式到5.1CH 或ST ,又会突然感觉不适
应。然后,再切换回5.1.4CH 监听模式,一种立体、包围、
开阔的声音感受就可恢复。
三 总结与思考立体声、环绕声和全景声三种播出音频信号,播出的用户定位准确,为不同用户提供不同效果的音响感受。全景声制作实际上是环绕声制作的一个延展,利用顶部的四只音箱将二维平面声场扩展到三维的立体声场,使聆听者产生一种身临其境的沉浸式感受。全景声创作的实践,让我们经历了从简单到复杂、从实现功能到实现效果的全过程,但仍要继续实践、不断探索全景声制作。目前已经实
现了芒果TV 平台的全景声直播,然而电视广播平台上的全景声直播任重而道远,不过相信也定会进行尝试。湖南广播电视台开创了国内全景声直播的先例,而且是电视和互联网同步直播的先例,相信在将来的大型节目制作中也会陆续使用全景声直播。    参考文献
[1]黄鑫,《论环绕声直播中的高、标清同播音频技术》,《现代电视技术》2014年8月88-92页[2]黄鑫,《杜比E 技术的直播应用与思考》,《现代电视技术》2015年3
月74-76页[3]杜比实验室国际有限公司,www.dolby