北京園博會開幕式文藝演出在園博會園區內的劇場上演，以山為幕，以水為台，東西方多種藝術形式在科技手段的烘托下，與自然融為一體，呈現出美輪美奐的唯美意境，體現人與自然和諧共生關係的理念。

為了更加真實地呈現這種大型園林情景光影藝術表演形式，讓觀眾有身處大自然之中的感受，音頻係統設計采用了“沉浸聲”方式進行擴聲，這對於戶外劇場、複雜的場地是巨大的挑戰。本文解析該音頻係統的設計框架，介紹沉浸聲的實施方案。

一、演出場地及環境

劇場(原名演藝)是戶外劇場，整體建築如同一隻彩蝶在花海中翩翩起舞，整個建築麵積4500肝。在蝴蝶的兩翼，設有一大兩小三個劇場，大劇場可容納1100人左右;在東側的兩個小劇場，可以容納近500人。

劇場為不規則的異形建築，主體采用了大跨度懸挑鋼桁架支撐結構，大的懸臂達到了120m×155m;屋麵采用了多色彩ETFE的超薄膜結構，形成各種三維空間曲麵造型。

其大劇場的舞台是一個38m×26m的橢圓形，整個劇場建築為半開放式，觀眾席頂棚為ETFE薄膜式，為三麵開放的聲場環境。因此，沒有牆麵反射，場內混響聲很短，對聲音的清晰度有很大的幫助，也有助於後期利用電聲手段對音樂進行處理。由於沒有條件對整個建築進行聲場測量，主觀聽感上感覺250Hz～300Hz明顯偏多，分析原因認為，是膜結構頂棚的反射和共振所致。

二、演出需求及目標

該文藝演出大的特點是，要在一個園林的自然景觀環境下，讓整個舞美、聲、光和周圍環境融為一體，打造沉浸式的視聽體驗。同時，整台演出以合唱、重唱、器樂演奏輔以舞蹈、模特表演等多種藝術形式演繹。

音頻係統需要為開幕式儀式部分講話和文藝演出拾音、對現場觀眾席、VIP席擴聲，講話返送及舞台演出返送，另外要為電視轉播輸送高質量演出音頻信號。同時此次演出還有一些特殊的要求，在音頻係統安全穩定的前提下，整體觀眾席的聲音覆蓋均勻且清晰，並增強聲源定位及音樂回放的沉浸式效果;同時，VIP席的聲音達到佳化。設計大聲壓 106dB，聲場不均勻度 ±6dB。

三、係統框架及實施

北京園博會開幕式選用的場地為特殊，劇場的建築設計並不是按照大型綜藝類演出設計的，並且還要滿足此次演出的特殊要求，這給該音頻係統帶來諸多的挑戰。其中，設計主要難點有以下幾方麵：

(1)吊掛重量的嚴格控製，使吊掛揚聲器數量受到限製，對前後聲場均勻度的設計很不利;

(2)需要規避對觀眾視線的遮擋，使吊掛高度受到限製，因此對於垂直聲像的定位會產生較大影響;

(3)觀眾前排距離揚聲器吊掛點過近，需要揚聲器的打開角度大，由此帶來聲場疊加耦合，給聲場調試帶來較大困難;

(4)多組吊掛揚聲器處於非對稱的位置，會產生較大的梳狀濾波效應;

(5)地麵補聲揚聲器及舞台監聽揚聲器需大限度地與舞台舞美融為一體，需要選用尺寸小的揚聲器。

1、係統架構

音頻係統對於拾音類節目，可以提供的聲源定位，如交響樂的各聲部的相對位置信息，獨奏、獨唱藝術家在舞台上的相對位置信息;對於還音類以及含有音樂播放環節的節目，通過對音樂中的部分元素(尤其像鳥叫、蟬鳴、雨聲、水聲等元素)、聲部進行聲像定位的處理，提升音樂的聆聽體驗。

現場水蜜桃黄色视频設備的設計，除擴聲之外，還針對此次的場地情況，設計了環境效果聲，通過各環繞揚聲器模擬出室內各個牆壁麵反射聲形成的混響效果，來增強音樂的空間和包圍感，突出“身臨其境”的感覺。

2、揚聲器係統的設計

（1）擴聲揚聲器係統的設計

與以往傳統的左右立體聲吊掛方式不同，為了均勻覆蓋較寬的觀眾席，並且聲像平滑過渡，此次演出的水蜜桃黄色视频團隊在觀眾區頂棚前方，吊掛了5組主擴聲揚聲器，每組為6隻SE M-F3A緊湊型線陣列揚聲器，其單隻重量僅為8kg。由於觀眾席建成後的尺寸與原設計圖有一定的出入，通過對場地實際尺寸的測量及計算機輔助模擬，在實際安裝中，將中間的三組揚聲器增加到每組 7隻。

每組主擴揚聲器的信號由調音台的單獨一路母線送出，這樣通過不同的母線編配和場景切換，可以做到中間的三組揚聲器分為左、中、右，外側兩組單聲道，也可以讓特殊效果聲的聲像在五組揚聲器中平滑過渡。

在地麵配置有4組全頻補聲揚聲器加音揚聲器，每組為1隻線陣列揚聲器，以及2隻音揚聲器。地麵全頻補聲揚聲器和音揚聲器的目的是將主聲像下拉到合適的位置，不使聲音的感覺飄在頭頂;補償前區觀眾席的響度，提高清晰度;同時，還可以通過多軌音源，將不同的效果聲分別送到上下兩組揚聲器中，使其有上下呼應的感覺，以達到用聲音塑造環境的效果。

（2）效果揚聲器係統的設計

為營造沉浸式聲音效果，在劇場頂部以及整個觀眾席的側麵和後方，均勻布置了側環繞揚聲器及後環繞揚聲器。

頂部共吊掛4組環繞揚聲器，每組3隻PRS BL線陣揚聲器，懸掛位置需避開VIP席位上方。4組揚聲器分成兩組信號，達到在頂部也有聲像移動的感覺。側方環繞揚聲器共4組，每組 2隻PRS BL線陣列揚聲器，使用支架安裝。後方環繞揚聲器共4組，每組2隻PRS BL線陣列揚聲器。所有效果聲揚聲器組都是獨立的信號，這為後期“沉浸式”效果聲音的製作提供了方便。

3、音頻係統的備份方案

為保障整個活動中音頻係統安全、穩定地運行，特別設計了完善的係統備份。

對於係統的控製部分，配置了2台調音台，一台為主控製調音台，另外為一台為備份調音台，共用舞台接口箱。同時，將所有輸入傳聲器及音源各提供2路，分別饋給2張調音台進行混音。當主調音台出現故障，如調音台死機失去控製，隻需斷開連接接口箱的光纖即可將所有的音頻信號在不易察覺的短時間內切換至備份調音台;如果控製台斷電情況下，無需任何操作所有信號自動切換至備份調音台。

無線傳聲器使用無線手持傳聲器，其特點是兩個相同的信號在獨立頻率上傳輸，如果其中一個信號降或受到幹擾，則另一個自動接管。

所有的控製係統部分經UPS不間斷電源供電。

4、係統的安裝和調試

係統安裝難度大的是5組主擴揚聲器的安裝。由於這個劇場在設計時，並沒有考慮在頂棚上安裝設備，所以頂棚上沒有馬道可用。因此，在保證安全的前提下，工人們隻能固定好安全繩，騎在梁結構上進行吊點的安裝。

雖然揚聲器的自重很輕，但考慮到使用時間很長(這套係統除了完成開幕式演出外，還要承擔整個園博會期間162天這個劇場的日常演出)，所以每個吊點在尼龍吊帶固定的基礎上，加裝了兩根鋼絲繩作為安全防護繩，同時考慮到刮風時揚聲器會橫向擺動，特意在每串揚聲器的底部又加裝了兩根細鋼絲繩斜向固定，使揚聲器即使在刮很大的風時也不會擺動。所有這些吊點和固定點有一些還與燈光的吊點相重合，需要互相避讓，這也增加了施工的難度。

係統安裝完成後，需要對各個揚聲組的時間、相位、電平、均衡進行調整，使不同的區域的聽音效果達到預期要求。由於主擴揚聲器吊掛得較高，對VIP區前排觀眾來說比較靠後，這一區域已超出主擴揚聲器所能夠覆蓋的區域，清晰度受到影響。而且這裏處在VIP觀演的正前方，對畫麵整潔一致性要求相當高。原設計在此處的PRS雙8英寸陣列揚聲器由於箱體尺寸大，有礙於整體畫麵的美觀，被要求挪到外側。水蜜桃黄色视频團隊經反複實驗比較，終選定了 4隻5英寸同軸點聲源揚聲器(其優點是尺寸小聲壓大)放置於此處，通過準確的時間矯正與音量控製，給前排觀眾的聲場清晰度做較好的補充，同時VIP區域的聲像定位下拉也得到了很大。

頂棚5組吊掛的主擴揚聲器因吊點的原因，處於不對稱且不規則的位置，產生較大的梳狀濾波效應。對此，水蜜桃黄色视频團隊在調試時，把5組揚聲器之間的物理距離差進行了時間和相位矯正，再將5組主揚聲器與地麵揚聲器進行統一的低頻耦合調試，很好地解決了這一問題。

在揚聲器音色的均衡處理上，針對前麵提到的頂棚膜結構的反射與共振，對250Hz～300Hz的頻率進行了適當的衰減，同時對50Hz～60Hz的低頻進行適當補償，增加了低頻的豐滿度和彈性。根據當時現場的溫度與濕度情況，對8kHz以上的頻率適當提升，以抵消空氣幹燥和低溫帶來的高頻衰減。所有環繞效果聲揚聲器未做時間與相位的調校，因為使用了同一品牌型號的揚聲器，所以，聲音的一致性有較好的保障。

由於此次演出有和政要出席，中國廣播電視總台(CCTV)要對全球直播，為保證舞台畫麵的美感，需要解決返送揚聲器的隱蔽問題。為此，特別製作了與舞美場景一致的紅色外套，這樣就與舞台地麵顏色保持一致;同時，外套的選材上，特別注意其透聲效果。

開幕式的儀式部分，要在舞台上發表較長時間的演說，所以，傳聲器拾音的安全性和舞台上的返送監聽，是水蜜桃黄色视频團隊要關注的部分。講話和司儀主持的傳聲器以有線傳聲器拾音為主的方案，但考慮到線路較長且路徑複雜，又特別在講話傳聲器的海綿防風罩內以及司儀主持傳聲器的底座上，加裝了微型無線傳聲器作為備份，做到傳聲器拾音的萬無一失。

由於這個舞台是一個相對開放的空間，周圍基本沒有反射聲，舞台返送監聽揚聲器因畫麵的要求，體積較小且距離遠。對此，水蜜桃黄色视频團隊嚐試了在講台上增加小的揚聲器，為講話者做返送監聽的補充，通過反複開關試聽比較和頻響曲線的均衡矯正，得到了非常好的清晰度效果。

四、水蜜桃黄色视频效果的二度創作

一場演出的藝術呈現，不但要有賞心悅目的視覺衝擊，還要有聲入人心的聽覺效果，使現場觀眾得到的藝術享受。因此，水蜜桃黄色视频團隊不但要保證整個音頻係統的安全運轉、聲音純正，為演出的順利進行提供保障，還要對現場水蜜桃黄色视频效果的表現進行必要的二度創作。

前麵提到過，劇場的四周為開放式空間，沒有牆麵的反射聲，因此，場內基本沒有混響聲的感覺，隻有頂棚的一些反射聲。這種情況下的一般處理方法是，在音樂錄製時加大混響聲的比例和混響時長，但這樣一來會破壞音樂的層次感及細節的表現力，同時也不能解決室內自然混響所帶來的聲音“包圍感”。有鑒於此，經過與音樂總設計協調合作，專門為現場演出製作一版混響聲比例較小、時長較短、相對“幹 ”一些的音樂源，並將其送入主擴揚聲器的同時，還分別送到幾個參數不同的混響器中，這幾個混響器的混響預延時、混響時長、近次反射聲比例、房間空間尺寸等參數通過嚴格計算各不相同，再把這些混響器的返回信號分別送到兩側和後方環繞效果聲揚聲器中，讓這些揚聲器充當“牆”的作用，通過反複比較試聽，精心調整各個聲音比例參數，使現場觀眾有如在音樂廳中欣賞音樂的 “包圍感 ”。此次演出的音樂作品大多是以大型交響樂隊演奏為主，加上電聲樂器及特色樂器的演奏，氣勢恢宏龐大，震撼力強。采用上述二次創作的技術手段，大地提升了現場音樂的表現力，使觀眾“沉浸”在美妙聲音的“包圍”中。

藝術創作的靈感往往來源於靈光乍現的一瞬間，水蜜桃黄色视频團隊對於特殊效果聲的處理即是如此。在合成排練期間，當畫麵呈現，音樂旋律響起，會激發出創作靈感，增加原來音樂中沒有的特殊聲效元素，並利用多聲道揚聲器的布局，用聲音構建環境，達到錦上添花的效果。

五、結語

此次開幕式的演出，雖然任務重，壓力大，但水蜜桃黄色视频團隊本著高度認真負責的精神，一絲不苟的態度，客服一切不利因素，在節目的細微處著手，從聆聽感受和節目藝術創作上突破，圓滿地完成了這次重要的國事活動，收到了非常滿意的效果。