10月1日上午,慶祝中華人民共和國成立70周年大會在北京天安門廣場隆重舉行,隨后舉行了20余萬軍民以盛大的閱兵儀式和群眾游行(見圖1)。當晚,舉行了群眾聯歡活動。
圖1 國旗、年號和國徽方陣(圖片來源:新華社)
為服務一系列的慶祝活動,相關單位在天安門廣場和周邊區域原有音響系統的基礎上,根據活動需要,搭建了一套專用的音響系統。該系統在活動中主要承擔如下任務:
拾取現場所有聲音元素;
制作國際聲公共信號,供新聞媒體向全國、全世界轉播;
為現場不同區域、需求提供定制化擴聲服務。
筆者作為曾經參與2009年國慶60周年慶祝活動、2015年中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利70周年紀念大會和本次慶祝大會音響系統的設計、運行保障團隊的成員,就本次慶祝活動的音響系統在系統架構、建設規模、產品應用,以及與以往天安門廣場慶祝活動中使用的音響系統的區別和變化進行解析,并分享設計思路和感悟。
1 本次慶祝活動特點及對音響系統的需求
本次慶祝活動在活動流程、場地規模、受閱部隊規模、活動參與人數、觀禮人數等方面都遠超歷次活動。因此,對音響保障方面提出了更多、更復雜的新要求。
1.1閱兵儀式
本次慶祝大會的閱兵承載著全面展示70年來國防建設和偉大成就等內涵[2]。儀式上共有15個徒步方隊、32個裝備方隊,近15 000名官兵、580臺裝備接受檢閱。總體上,比國慶50周年、國慶60周年、抗戰勝利70周年慶祝活動規模更大;受閱部隊沿東長安街一線排列,隊尾延伸到建國門橋西側,較之前歷次閱兵活動延長了近1 km(見圖2)。
圖2 受閱部隊(圖片來源:央視直播畫面)
受閱部隊排列的沿線都需要配置音響系統,一方面,需要為受閱部隊和檢閱車上的首長提供現場擴聲服務。另一方面,為每個方陣設置拾音設備,拾取受閱部隊的口號聲,以及腳步聲、戰車轟鳴聲等環境效果聲。
由于歷史原因,長安街沿線只有東單路口以西、西單路口以東范圍內的路燈具備承載能力,可以承受特大型聲柱的安裝重量;東單路口以東區域無法結合路燈固定安裝特大型聲柱,需要臨時架設揚聲器系統。同時,相關系統設備的信號通路、供電通路等也都需要臨時架設(見圖3)。
圖3 東單以東臨時設施
1.2 群眾游行
對于10多萬各界群眾、70部彩車組成的群眾游行活動,其隊伍的規模、編排均超越以往國慶活動,分為三個篇章,每個篇章內別開生面地設計了若干不同的情景表演活動(見圖4)。這對音響聲效配合方面也提出了更高的要求。
圖4 群眾游行(圖片來源:新華社)
為了完美呈現這些創意和演出場景,群眾游行導演組特別編配了大量的樂曲、演唱、聲效等元素。和部隊的分列式行進不同,不同的游行方陣、情景表演的演出面積、行進速度、表演時長各不相同,對現場拾音、擴聲、還音都有著個性化的要求。
1.3 廣場各功能區的布置
除受閱部隊數量增加、游行規模擴大以外,與以往歷次國慶活動最大的變化是在天安門廣場的布置方面。廣場搭建起“紅飄帶”主題景觀,廣場東西側路上空懸掛70個大紅燈籠與其呼應(見圖5)。此外,慶祝大會設置了1 500人組成的軍樂團和3000人組成的超大規模合唱團,還有取代以往在廣場上翻花組字方陣的是6片臨時觀禮臺和上萬名觀禮嘉賓。
圖5 10月1日清晨的天安門廣場(圖片來源:曾之誠)
“紅飄帶”是天安門廣場上設立的大型景觀雕塑,長212 m、高16 m,環繞在天安門廣場兩側,正反面各印著中華山水畫和五十六個民族同胞。“紅飄帶”不僅是廣場上最亮眼的風景之一,也兼具極強的功能性,6塊LED大屏幕嵌套其中,讓現場觀禮的觀眾都能感受到濃厚的慶祝活動氛圍。受“紅飄帶”的影響,靠近飄帶的觀眾除了聽到附近擴聲系統的直達聲以外,也將同時聽到從飄帶表面反射聲帶來的延時干擾。因此,在設計階段要對觀禮臺不同區域的聲場特性進行有針對性的模擬和分析,并保證擴聲系統在不同的區域中能實現有針對性的“個性化”調試(見圖6)。
圖6 紅飄帶和流動揚聲器
廣場以中心線為界,東西兩側各設置有3組高低不同的觀禮臺,其中,東、西側低區觀禮臺緊鄰軍樂隊和合唱團,兩側中區觀禮臺前排的觀眾與軍樂隊和合唱團的距離也在10 m以內(見圖7)。因此,軍樂隊和合唱團的拾音系統很容易受到服務于觀禮臺觀眾的擴聲系統的干擾從而產生反饋,同時,為觀禮臺嘉賓提供的現場解說擴聲和其他效果擴聲也會被軍樂隊和合唱團的拾音傳聲器接收到。
圖7 軍樂隊、觀禮臺(圖片來源:央視直播畫面)
1.4 聯歡活動
聯歡活動的編排更加突破傳統。整場聯歡活動中沒有啟用任何一位專業的歌唱演員,所有歌曲全都由聯歡群眾唱響,“去表演化”“去專業化”是主創團隊的編排理念。導演組調動幾萬人將廣場演變成一個歡樂的海洋,群眾的參與性是與上午慶祝大會最顯著的不同(見圖8)。廣場全部區域和長安街(南池子至南長街區間)都是群眾聯歡、表演和施放焰火的區域,表演區域被不同的群眾、演員分成了若干組不同的演出“小舞臺”,每個小舞臺在同一時刻可能組織不相同的表演,因而無法像傳統的演出那樣進行統一的拾音和擴聲。
圖8 聯歡晚會(圖片來源:央視直播畫面)
聯歡活動組織方為每個“小舞臺”都配置了獨立的流動拾音和擴聲系統,這些系統需要將音頻信號通過音頻傳輸網絡統一匯集到晚會的主調音位。聯歡晚會的演出音響系統由北京天韻星光文化藝術有限公司承接制作,制作完成的擴聲音頻信號傳送至廣場音響系統,由廣場音響系統完成對城樓、觀禮臺嘉賓的擴聲,以及節目國際聲信號的制作。
聯歡活動中,城樓和長安街北側固定管理臺、臨時觀禮臺的擴聲系統配置與白天慶祝大會基本相同,系統介紹時不再區別說明。
2 系統設計
由于本項目的特殊性,在工程設計時,重點考慮了三方面的原則。
系統穩定性。音響系統設計必須以安全穩定性為第一出發點,在改造內容、系統架構、設備選型等方面充分考慮整體安全穩定運行,滿足重大政治活動的要求,做到“萬萬無一失”。
設計合理性。設計過程充分考慮現場的實際情況和活動要求,系統設計必須保證施工能在極短的周期內實施完成,設備配置從活動需求出發,緊密圍繞活動特點。
設備先進性。根據近年來音頻技術和行業產品的發展,從現有系統的問題、短板、痛點入手,切實改進拾音和擴聲效果,與重大政治活動應有的音響效果相適應。
2.1 系統范圍
音響系統服務主要范圍包括:天安門城樓及周邊區域、長安街東起建國門橋(不含)西至西單路口(不含)的路面和周邊人行便道區域、廣場核心區及周邊區域等。
為便于工作,將上述區域分為6個子區域,如圖9所示,包括:(1)城樓區;(2)長安街以北固定觀禮臺及臨時觀禮臺區;(3)東長安街(南池子至建國門橋);(4)西長安街(南長街至西單路口);(5)長安街中段(南池子至南長街);(6)廣場區域。根據不同需要,為上述區域分別配置有信號采集系統、信號制作系統和擴聲系統等。
圖9 區域示意圖
2.2 系統組成
整個音響系統共設置以下7個功能子系統。
2.2.1 音頻傳輸網絡
該音頻傳輸網絡主要負責廣場及長安街沿線各類音頻信號的傳輸、交換和監控。原有系統配置2套互為主備、基于光纖的數字音頻傳輸網絡,本次全面更新了原有系統,如圖10所示。
圖10 網絡架構示意
本次建設的音頻傳輸網絡基本架構與2015年“9.3閱兵”活動所使用的網絡系統基本類似,部分沿用原有系統設備,并根據本次活動的特定需求以及變化進行了相應調整。同時對部分使用超過10年的設備整體更新。
設計要求所有的音頻信號在進入系統前,均使用無源分配設備一分為二,同時接入兩套數字音頻傳輸網絡,兩套網絡之間互不連接,相對獨立工作,音頻處理和存儲記錄設備均同時從兩套網絡拾取音頻信號。根據活動需要,由音頻傳輸網絡負責為不同位置的調音臺、音頻處理設備、記錄存儲設備等傳輸不同的音頻信號。兩套音頻傳輸網絡均支持不低于48 bit、96 kHz的采樣,而且根據需要配置有模擬音頻、AES/EBU數字音頻、MADI數字音頻和Dante等多種格式的接口。
布設在天安門廣場和周邊區域的數字音頻傳輸網絡早在2009年的國慶60周年慶祝活動的音響系統改造工程中已經基本成型,當時建設了一套基于StageTec作為數字音頻傳輸網絡的系統,并利用已有的模擬音頻傳輸鏈路作為備份傳輸系統。2015年時,又新增設了一套基于LAWO數字音頻傳輸網絡的系統,與已工作6年的原有數字網絡互為備份,同時保留了大部分模擬音頻通路作為應急備份傳輸通路。
本次系統改造中,考慮到LAWO系統安裝年限較短,設備保存狀況較好,因此,只將工作已經超過10年的StageTec系統進行了全面更新。同時,對現有的數字音頻網絡進行了重新梳理和優化,并根據本次活動的需求進行配置調整和部分設備的增補。
經過兩次大規模慶典活動和日常中的使用,兩套互為主備的數字音頻傳輸網絡運行狀態良好、可靠性滿足需要。此外,考慮到現場模擬線纜的布設受到市政施工條件、工期、資金等各方面的限制,本次設計中取消了作為應急備份的模擬音頻傳輸通道,只在部分特別重要的點位和部分機房之間設置了少量的模擬應急傳輸通路。
2.2.2 綜合數據傳輸網絡
綜合數據傳輸網絡覆蓋各機房、現場調音位、信號傳輸點、信號接口等全部位置,如圖11所示。
圖11 綜合數據傳輸網絡架構示意
綜合數據傳輸網絡承擔著內部通話、視頻監控、系統控制、數據信息等各類信號的交換功能。
對于國慶活動這樣超大規模、超大范圍、超高要求的項目,安全、便捷、靈活的信息通信和數據傳輸系統至關重要。以往的活動中,由于活動范圍極大,現場參與的人員、裝備、設施較為復雜,主控機房和其他各機房、調音位的工作人員往往無法看到現場的實時畫面,也無法快捷地實現實時溝通。以往活動大多借助其他部門的攝像機畫面實現主控機房對現場各個點位的實施監控,利用對講機、臨時架設的模擬電話和對講傳聲器實現語音溝通,設計方希望本次改造能從根本上解決上述所有需求。因此,在音響系統覆蓋范圍內,設計了一套“四通八達”的光纖傳輸網絡,基于此光纖系統,設置了一套基于TCP/IP協議的萬兆帶寬光纖交換網絡。網絡設計包括:
一套分布式4K視頻傳輸系統,可實現為天安門城樓、部分重點單位傳輸高質量現場直播視頻畫面的功能;
數字內通系統,包括有線內通基站和無線腰包,可以為所有機房、現場調音位、流動工作點位提供清晰、穩定、高效的即時溝通服務;
實現對現場所有數字系統、設備運行狀態和技術參數的實時監控與遠程操控;
為軍樂團指揮、受閱部隊、重點發言人等區域設置視頻監控網絡,便于重點機房和調音位的工作人員實時掌握現場情況和大會活動進程。
在項目實際實施過程中,由于資金限制以及工作人員來不及熟悉新的通信系統,數字內通和視頻監控網絡并未實際購置和安裝。但網絡系統得以落地,為日后系統的擴展和升級保留了可實施性。
2.2.3 現場擴聲系統
現場擴聲系統主要覆蓋天安門城樓、東西長安街、廣場區域等,為城樓貴賓、觀禮嘉賓、觀禮群眾、受閱官兵、游行隊伍、軍樂隊和合唱團等提供現場擴聲服務,并根據活動需要為部隊集結、疏散和指揮提供音響支持。
揚聲器系統由固定安裝在燈桿上的聲柱揚聲器和流動設置的揚聲器組成。具體配置如下。
(1)廣場及長安街擴聲系統,是指為天安門廣場區域和東西長安街區域提供擴聲的系統,分別包括:金水橋南、金水橋北、南長街東和南池子西、國旗桿、廣場中心、廣場兩側、紀念堂兩側、紀念堂南部區域以及東、西長安街。這些區域常規設置有固定安裝的特大型聲柱揚聲器系統,可以實現基本的擴聲覆蓋。由于本次活動的觀禮臺、閱兵方陣和游行演出區域的調整布置,還臨時租賃了大量流動揚聲器系統作為補充。
(2)流動擴聲系統。在固定觀禮臺南側共設置14組揚聲器,每組配置4只全頻線陣列揚聲器和1只低頻揚聲器,為觀眾提供擴聲。在金水橋南側設置2組線陣列揚聲器,每組配置8只全頻線陣列揚聲器和4只低頻揚聲器,為天安門城樓上的觀禮嘉賓提供效果擴聲。固定觀禮臺南側的臨時觀禮臺配有36組流動揚聲器,每組2只全頻揚聲器,為觀眾提供擴聲信號。大會堂北側的臨時觀禮臺配有若干組流動揚聲器,為觀眾提供擴聲信號(見圖12)。
圖12 臨時觀禮臺前流動揚聲器
對于設置在天安門廣場的臨時觀禮臺,分別針對每片觀禮臺的尺寸和位置,設置若干組流動揚聲器系統,和固定安裝的聲柱配合,共同實現對觀禮臺的覆蓋(見圖13)。
圖13 廣場臨時觀禮臺流動揚聲器覆蓋示意
根據活動需要,東長安街擴聲覆蓋范圍要延伸至建國門橋西側,而主擴聲系統聲柱只能覆蓋到東單路口,因此從東單路口往東需設置輔助擴聲系統,以滿足使用要求(見圖14)。
圖14 東單以東流動揚聲器
輔助擴聲系統采取流動使用方式。選用小型線陣列揚聲器系統,根據受閱部隊位置擺設,功率放大器等設備安裝在揚聲器附近的流動設備機柜內。現場擴聲信號可由數字音頻網絡提供,通過Dante接口,直接送至流動
機柜內的網絡功放。
為軍樂團、合唱團配置若干流動揚聲器作為返聽使用。為禮炮部隊配置流動揚聲器作為擴聲使用。
經過與閱兵聯合指揮部溝通,為了使分列式部隊更好地聆聽軍樂,在廣場東側路以東的路南側,設置若干組流動揚聲器,與設置在長安街北的固定聲柱配合,共同為部隊提供擴聲。
針對群眾游行,在長安街設置有整齊線,在整齊線有口令發布要求,為此在勞動人民文化宮東紅墻附近,沿長安街南北兩側便道設置若干組流動揚聲器。
為部隊和游行群眾的集結和疏散方便,另配置了若干套小型擴聲系統。
(3)天安門城樓擴聲系統。為城樓大殿和東西平臺以及城樓前平臺提供擴聲。主要采用全頻揚聲器系統,設置在城樓大廳前廊頂部9只,后廊頂部8只,大廳內墻上3只,兩側東西平臺墻上各2只。城樓前沿臨時流動擺放56只小型揚聲器,兩側平臺流動配置4組流動揚聲器。
為首長發言配置2組返送揚聲器。
2.2.4 國際聲制作及多聲道錄音系統
基于音頻系統實現現場轉播國際聲的制作,為各新聞媒體提供國際聲信號外送服務;并利用音頻傳輸系統實現現場第一手音頻信號資料的多軌錄音存留,為日后整理、制作音頻節目提供素材。
制作系統配置2套大型數字調音臺,并設置有獨立的制作機房和監聽環境(見圖15)。
圖15 國際聲制作機房
2.2.5 傳聲器系統
根據慶祝大會、閱兵儀式、分列式、群眾游行、聯歡晚會等不同場景、活動的需求,系統配置了大量的有線和無線傳聲器系統(見圖16)。
圖16 拾音傳聲器
設計要求所有聲音元素在現場直接拾取,經過現場無源分配后,分別送入兩套數字音頻傳輸網絡和本地預混音設備。正常情況下,主擴聲系統使用本地預混音后輸出的信號,原始傳聲器信號可進行素材采集或特殊情況時由主擴聲系統直接調用。
具體傳聲器的配置和使用方式,由各拾音團隊和調音師自行設計,在此不再贅述。
2.2.6 系統監控和視頻分配系統
系統監控和視頻分配系統通過綜合數據傳輸網絡實現對分布于廣場和長安街沿線的各類音頻傳輸系統以及分布在各機房的功率放大器設備的實時狀態監控。為各個控制機房提供現場實時電視畫面,便于工作人員操作控制。
在現場部分信號傳輸點或現場調音位設置網絡攝像機,利用綜合數據傳輸網絡實現對現場視頻畫面的監看。
在實際建設時,由于資金、工期限制,網絡攝像機系統并未實際采購,在實際運行保障過程中,工作人員依靠外單位提供的視頻信號工作,在演練中遇到一些不便。
2.2.7 內部通話系統
為方便現場工作人員溝通,在各控制機房和信號傳輸點設計了一套基于綜合數據傳輸網絡的數字內通系統,包括有線和無線內通。在實際工作中,受資金限制影響,本系統并未采購安裝,運行保障人員利用無線對講機、手機進行溝通,并在多個調音位之間架設了一套基于模擬音頻通路的簡易通話對講通路。
3 分區調音與集中調音
本次慶祝活動,觀禮嘉賓分布在長安街南北兩側且數量較多、分布區域較廣,如何為每一位觀禮嘉賓奉獻上最優質的擴聲服務是困擾系統設計團隊的主要問題之一。
在2015年的閱兵活動中,為了不影響軍樂隊、合唱團的正常工作和拾音,擴聲系統有意識地降低了對廣場觀禮臺的擴聲音量,而且在部分場景下主動關閉了對部分觀禮臺的擴聲。從現場效果看,對長安街南側臨時觀禮臺的影響較大,觀禮嘉賓反應較為強烈。
本次系統設計時,考慮到音頻傳輸網絡的便利性,考慮將擴聲系統分為以下7個子系統。
天安門城樓區域,負責城樓相關區域的擴聲效果;
北側觀禮臺區域,負責固定觀禮臺和長安街北側臨時觀禮臺的擴聲效果;
南側觀禮臺區域,負責廣場臨時觀禮臺的擴聲效果,同時與軍樂隊、合唱團返送調音系統協調配合工作;
大會堂北側區域,負責大會堂北側臨時觀禮臺的擴聲效果;
國家博物館北側區域,負責勞動人民文化宮東紅墻以東附近區域長安街南北沿線的擴聲效果;
東長安街區域,負責東長安街閱兵沿線擴聲效果;
其他區域,負責天安門廣場南區、西長安街等其他區域的擴聲效果。
設計考慮在總擴聲機房設置“擴聲總導演”崗位,綜合調配各分區信號和調音工作。在各個子系統的分區現場分別設置現場調音位,調音師在現場對本區域的擴聲效果進行現場調控。
在實際工作中,除廣場臨時觀禮臺、天安門城樓、大會堂北側和國家博物館北側等部分區域實現了一定程度的本地精細化調音外,其他區域的擴聲工作仍然由位于主擴聲機房的主調音團隊完成。
對于本次活動中關于分區調音和集中調音工作,分析如下。
分區調音在理論上的效果必然優于在機房里集中調音,現場精細化調音能夠為現場帶來更好的擴聲效果,也能最大限度地避免對周邊演出拾音的干擾。為了達到比較好的擴聲效果,設計將全場分隔為多個擴聲區域,每個區域都配置相對完整的現場擴聲系統。因此,需要為每個子擴聲系統都配置至少主、備兩位資深的現場擴聲調音師及其技術配合團隊;同時,要求所有的調音師和“擴聲總導演”之間能夠密切配合,協同工作。這就要求必須配置高效的通話指揮、視頻監控、時鐘同步等系統,而且整個團隊必須經過長期的磨合、演練。然而,這些工作在短短幾個月的籌備期間是很難完成的,無論從時間、團隊、資金、管理等各方面都無法滿足上述要求。
實際上,本次最終沒有完全實現精細的分區擴聲。但在主調音團隊和現場工作團隊的緊密配合下,部分重點區域的聲效仍取得了較好的效果。
4 結語
音響保障團隊投入總人數超過500人,設計施工圖紙220余張,使用各類傳聲器364支,配備調音臺系統50余套,數字音頻網絡傳輸基站設備70余套,設計固定安裝特大型聲柱揚聲器161條,其他各類揚聲器約520余只,改造工程在廣場及長安街沿線地下敷設各類線纜超過460 km,另提供各類流動連接線纜超過100 km。
這次在實際工作中,盡管沒有完全實現精細的分區擴聲,但在主調音團隊和現場工作團隊的緊密配合下,部分重點區域的聲效取得了較好的效果,首次實現了現場解說、音效的全場擴聲“覆蓋”,在擴聲效果上取得了一次新的突破。經過歷次演練和國慶當天的保障工作,積累了大量的工作經驗和教訓,為日后其他重大活動的音響保障工作打下了基礎。
伴隨著絢爛的焰火,貫穿10月1日全天的中華人民共和國成立70周年慶祝大會、群眾聯歡等活動順利結束,現場音響保障工作獲得了各級領導的一致肯定,獲得了“世界一流、歷史最好”的評價。
致謝:謹代表設計和保障團隊感謝中央廣播電視總臺(央廣)、北京第797音響股份有限公司、中廣電廣播電影電視設計研究院、北京天韻星光文化藝術有限公司、安恒利(國際)有限公司、廣州華匯音響顧問有限公司等單位的大力支持。
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