當奧林匹克的火種再度點亮千年古都，北京成為奧林匹克歷史上首個“雙奧之城”。中國國家體育場——鳥巢，也將創(chuàng)造歷史，成為世界上唯一一個同時舉辦過冬奧會和夏奧會的“雙奧”體育場館。
1 關(guān)于揚聲器裝置
本次北京冬奧會開閉幕式音響設計共計使用了近500只揚聲器，功放200余臺：其中鳥巢碗邊吊掛276只揚聲器，22組用于覆蓋高層觀眾席，2組用于舞臺返送；地面擺放140多只揚聲器分別覆蓋底層觀眾席以及前區(qū)舞臺；演員候場區(qū)大約使用90只揚聲器，以保證所有觀眾的最佳聽音效果。整場活動使用了超過1000個音頻路由、24組光纖、12組MADI，確保了現(xiàn)場及直播的萬無一失。
吊掛揚聲器位置示意圖
L-Acoustics K2主擴揚聲器
高達尚hi K20地面主擴揚聲器
通過SoundVision對主擴揚聲器設計方案測算出的數(shù)據(jù)
高達尚K8線陣列返送揚聲器
高達尚K20線陣列返送揚聲器
通過SoundVision對表演區(qū)反送揚聲器設計方案測算出的數(shù)據(jù)
主席臺區(qū)域采用高達尚A8雙兩分頻揚聲器
宣誓臺區(qū)域采用高達尚冬奧定制版M6雙分頻揚聲器
舞臺出入口采用高達尚A15揚聲器
冬季奧運會演出期間，北京最低溫可達到接近零下二十度，同時會伴隨著大風以及雨雪天氣，而國家體育場是露天場館，惡劣的天氣和環(huán)境對揚聲器系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量和施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)和難度。所以對揚聲器系統(tǒng)的選用不僅需要其擁有優(yōu)秀技術(shù)參數(shù)與性能，也需要對整個揚聲器系統(tǒng)進行合理的設計安裝與規(guī)劃，同時對質(zhì)量也提出了更高的要求。首先為應對大風天氣，使用了定制的吊掛件并對每組揚聲器的吊掛通過軟件進行了受力計算，從而加大了揚聲器組的安全系數(shù)，保證了不會因為大風天氣使揚聲器組出現(xiàn)隨風擺動的危險。通過安裝完成后的測算，吊掛的揚聲器系統(tǒng)在七級疾風的作用下也僅有小幅度擺動。為了應對雨雪天氣，揚聲器系統(tǒng)均滿足了防水防塵等級IP55。低溫天氣對于系統(tǒng)有極大的負面影響，為了保證功放能夠在低溫天氣下良好的運行，設計團隊給每一組功放點位都設計了保溫棚，同時對保溫棚采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行棚內(nèi)溫度和濕度的實時監(jiān)控，并通過LA Network Manager軟件對功放的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，以保證整套揚聲器系統(tǒng)的正常工作。
進場施工前，音響執(zhí)行團隊成員進行了集中訓練，確保安裝過程中的安全與準確。在施工期間，執(zhí)行團隊成員對每個吊掛部件均進行了受力測試，極限受力超過需受力承重的兩倍以上。由于施工環(huán)境復雜，執(zhí)行團隊成員為完美的呈現(xiàn)聲音效果付出了極大的努力和辛勤的汗水，他們排除萬難，嚴格按照設計方案實施安裝，直至施工工藝完全符合國家標準。
吊掛揚聲器組圖示
功放保溫棚
在控制和傳輸系統(tǒng)當中，需要整個系統(tǒng)同時具備強大的功能性與安全性，從而保證系統(tǒng)的良好運行和安全穩(wěn)定，使聲音的呈現(xiàn)上做到萬無一失。
調(diào)音臺是整個音頻系統(tǒng)的核心，強大的功能、便捷的操作以及安全穩(wěn)定的工作，是對調(diào)音臺系統(tǒng)的基本要求。調(diào)音臺系統(tǒng)采用了環(huán)形加星形的系統(tǒng)構(gòu)造，所有控臺在環(huán)路里共享輸入，在本地使用MADI獨立備份系統(tǒng)輸出。為了達到安全性要求，調(diào)音臺選用了具有雙引擎架構(gòu)的DIGICO SD7Q，其鏡像備份功能可在兩個引擎之間無縫熱備份極大的增加了系統(tǒng)的安全性，同時在中央環(huán)路中再加入另一張備份控臺，就做到四重引擎?zhèn)浞�，雙重控臺界面?zhèn)浞�。在光纖環(huán)路中，所有控臺都可以共享接口箱的輸入，所以使用了雙向光纖環(huán)路設計，即便環(huán)路中某一部分出現(xiàn)意外，也不會影響環(huán)路中其它設備的工作。同時，將所有主備音源以及話筒，分別接入了主備接口箱。即使環(huán)路中某一部分出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)也可以安全穩(wěn)定的工作。兩臺控制界面在互為備份的同時，輸出線路也互相獨立，兩組信號進入功放以后，將功放的輸入設置為雙通道A+B模式，從而使整個控制系統(tǒng)擁有了八重備份。完全的滿足了對控制系統(tǒng)安全性的設計要求。
互為備份的兩臺SD7Q控臺界面
接口箱采用了配套的DIGICO SD-RACK
為了滿足國家體育場長距離的信號傳輸要求，信號傳輸中使用了2臺M.1K2矩陣MADI路由器、12臺ANDIAMO2和2臺ANDIAMO.MC來組成強大的信號傳輸系統(tǒng)。通過將調(diào)音臺的MADI信號發(fā)送給兩臺互為冗余備份的M.1K2，并使用光纖遠距離傳輸給場地內(nèi)各個點位的ANDIAMO2，最后將信號傳輸至功放，以完成調(diào)音臺系統(tǒng)至揚聲器系統(tǒng)的遠距離傳輸需求與安全性需求。ANDIAMO.MC則負責放大場內(nèi)所有的有線話筒信號，以防止長距離的模擬信號傳輸所造成的的信號衰減。
位于功放點位的ANDIAMO2
2 關(guān)于音樂播放
開幕式從開場到儀式結(jié)束，共計擁有18個音樂場景，閉幕式共計擁有30個音樂場景。音樂播放貫穿了整個開閉幕式所有環(huán)節(jié)；同時隨著音樂的播放，還需要給燈光、舞臺機械、大屏等其它部門發(fā)送對應的時間碼，從而使音樂和燈光、舞美達到完美的聯(lián)動效果。音樂播放是整個開閉幕式的重要環(huán)節(jié)，播放系統(tǒng)的安全性會影響到整個開閉幕式的成敗，所以對于音樂播放系統(tǒng)的安全性也提出了更高的要求，而OBS（奧林匹克廣播服務公司）也對音頻制作有相應的要求，OBS要求音頻制作格式需要為2.0立體聲+5.1.4多聲道環(huán)繞音頻格式，所以，音樂播放系統(tǒng)采用了在MAC主機上裝載的QLAB播放程序。為了保證音樂播放系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)中使用了共計4臺通過搭載QLAB程序的主機，并通過QLAB控制器實現(xiàn)多臺聯(lián)動，且采用了增強型自動冗余切換（EARS）技術(shù)。值得一提的是，增強型自動冗余切換系統(tǒng)是將搭載播放程序的主機連接到EXBOX.MD，通過添加導頻信號到主備電腦的Dante通道上，EXBOX.MD會自動偵測導頻信號，當檢測到主播放平臺信號丟失后，該設備可以在1/48ms內(nèi)做到基本無縫切換，從而在最大程度上保障了音頻播放系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
具備自動冗余切換功能的音樂播放系統(tǒng)
音樂播放控制臺
OBS對2.0立體聲+5.1.4多聲道音頻制作的要求
OBS（奧林匹克廣播服務公司）是國際奧組委設立的專門實現(xiàn)奧運會主轉(zhuǎn)播商或奧林匹克轉(zhuǎn)播組織功能的公司，世界各地的觀眾都可以通過轉(zhuǎn)播平臺收看到冬奧會開閉幕式的精彩瞬間。與OBS完成音頻信號的傳輸工作則是音響團隊的工作之一，安全穩(wěn)定的將音頻信號傳輸給OBS格外重要。在傳輸鏈路上將主備調(diào)音臺和主備接口箱通過MADI信號傳輸給互為備份的兩臺M.1K2，再通過單模光纖送至OBS音控室的光端機傳送MADI信號至OBS轉(zhuǎn)播平臺。在OBS音控區(qū)接收到主備MADI信號后，通過兩臺MADI SRC采樣率轉(zhuǎn)換器，重新鎖定OBS的音頻時鐘，以獲得一個穩(wěn)定的時鐘同步信號，實現(xiàn)了MADI音頻的多通道、高保真、低延遲的信號傳輸。同時還備份有對應的模擬信號進入OBS的接口箱。
而OBS將返回至音響控制室的聲音信號也是2.0立體聲+5.1.4多通道的音頻格式，音箱控制室的光端機光纖MADI輸出給一臺雙通道MADI監(jiān)聽，可通過耳機選聽傳輸回來的所有音頻信號。
與OBS的信號傳輸系統(tǒng)
本次冬奧會開幕式調(diào)音臺控制區(qū)域位于4層包廂，出于保溫要求在控臺區(qū)使用亞克力板搭建了一個陽光棚，出于對P.A的聽音需求，我們將其中一塊亞克力板改造成可供拆卸的窗戶，但依然無法解決這個陽光棚內(nèi)的低音過多問題。為了能夠更好的滿足在控臺區(qū)的聽音需求，我們在控臺區(qū)域增加了監(jiān)聽音箱彌補陽光棚內(nèi)的聽音缺陷，以及在陽光棚外架設了一套SMAART實時監(jiān)控觀眾席的頻響狀況。
控臺區(qū)
在進行聲場調(diào)試時，同時使用了L-Acoustic的M1測試系統(tǒng)以及Smaart測試系統(tǒng)。團隊主要對三類區(qū)域進行了分別調(diào)試，即：一層觀眾區(qū)、主席臺區(qū)域與高層觀眾區(qū)。一層觀眾區(qū)域是由地面揚聲器與吊掛揚聲器共同覆蓋，需要處理二者之間的延時差。高層觀眾區(qū)域主要調(diào)整好揚聲器的整體均勻度與揚聲器之間的銜接的延時。主席臺區(qū)域則相對復雜，該區(qū)域由地面揚聲器、吊掛揚聲器與主席臺補聲揚聲器共同覆蓋，那么處理好這三個部分之間的比例與延遲就顯得尤為重要，否則將會出現(xiàn)嘯叫等嚴重的問題。
兩套測試系統(tǒng)的軟硬件
國家體育場的聲學環(huán)境較為復雜，由于它的頂部設計采用了聚攏型設計，這就使得體育場區(qū)域內(nèi)的反射聲較大，低音不易擴散出去。同時，由于惡劣的天氣環(huán)境導致了聽音效果的不確定性。比如，大風天氣、雨雪天氣導致空氣濕度的變化、晝夜較大的溫差，這些均會對聲音的頻響產(chǎn)生變化。在排演過程中，團隊就遇到了入夜之后高頻增加，聽音效果變化的情況。經(jīng)過逐步排查發(fā)現(xiàn)，是由于晝夜溫差大，入夜后氣溫驟降的原因?qū)е�。聲音在空氣中傳播受到溫度影響，隨著溫度的升高，聲音在空氣中的傳播速度也就越快。這時就會導致有速度差，改變了聲音原本的傳播方向。夜晚氣溫降低后，建筑材料的蓄熱系數(shù)比空氣大，建材溫度變換慢，溫度比空氣溫度高，聲音在傳播途中路徑產(chǎn)生變化后解除的反射面往高處狙擊，導致了原本應該散開的聲音（高頻部分）因為聲音聚集導致時間變長。在確認原因后，在系統(tǒng)上使用FIR調(diào)整了頻響，也在控臺上使用EQ以及多段壓縮來修正系統(tǒng)。
LNM實時查看揚聲器組狀態(tài)
3 關(guān)于現(xiàn)場拾音
拾音作為整個鏈路中的重要部分，所使用的有線話筒和無線話筒是一個較為龐大的工程。需要具有經(jīng)驗豐富的工程師團隊到現(xiàn)場做技術(shù)保障工作。在于音響總設計多次的溝通與探討下，最終在如何安全、美觀、精準的拾取聲音方面，交出了滿意的答卷。拾音系統(tǒng)同樣面臨著重大考驗，在不受到惡劣天氣的影響下，依舊可以具備出色的頻率響應與動態(tài)范圍，同時能夠做到安全、美觀的設計要求。為了滿足要求，團隊提前半年時間對話筒進行了測試，并對安全傳輸拾音信號展開了深入的設計與探討，最終確定了有線話筒與無線話筒互備拾音的方式。最終在每個拾音環(huán)節(jié)設計中，均考慮了有線、無線話筒互備的拾音方案，在拾音后得音頻傳輸鏈路中，也使用了主備音頻傳輸方案。充分保證了所有環(huán)節(jié)的安全性。
現(xiàn)場使用的SENNHEISER、SHURE數(shù)字無線話筒設備
主席臺拾音話筒采用了4只MKH416
主席臺致辭話筒采用了MX415雙拾音頭鵝頸話筒
初期為致辭臺話筒設計的多種方案
雙路鵝頸話筒經(jīng)過無源音分后再采用無線頻率分集傳輸
工作人員布置宣誓話筒
有線與無線互備的傳輸方案采用Schoeps加TWINPLEX領(lǐng)夾無線
Shure KSM8雙振膜動圈話筒+ Schoeps MK4備份話筒用于現(xiàn)場播報
小號上使用的Shure Beta98無線樂器拾音話筒
應用于合唱團的無線頭戴拾音話筒+ SENNHEISER SK6212腰包發(fā)射機
天線接收方案設計中，共計使用了4組指向型天線進行信號接收，分別架設在國家體育場4層看臺、1層看臺。4層放置的螺旋天線用于主舞臺無線信號全覆蓋，1層看臺架設的天線用于接收國旗桿附近使用的無線設備，包括運動員宣誓環(huán)節(jié)、合唱隊等。天線接收無線信號后，射頻傳輸鏈路采用A+B路進行獨立信號合并與分配�，F(xiàn)場使用了4臺射頻矩陣合并器和2臺天線分配器進行射頻信號路由，其中2臺射頻矩陣合并器放置于鳥巢1層，用于合并來自國旗桿附近無線設備的天線接收信號，再傳輸至4層設備機房。而來自鳥巢4層的天線信號則直接進入設備機房進行信號合并，設備機房內(nèi)的2臺合并器上完成了射頻信號的最終合并，并且可以根據(jù)實際應用情況，在合并器上選擇開關(guān)不同區(qū)域的接收天線。因現(xiàn)場無線話筒、IEM耳返信號覆蓋范圍大，系統(tǒng)搭建時使用的天線饋線長度較長，在前期施工時，音響團隊為所需鋪設的每一條射頻饋線測試了信號衰減值，并在系統(tǒng)中進行相應的增益補償。
現(xiàn)場使用的耳返
射頻信號合并器使用了Wisycom MAT288，射頻信號分配器使用了SHURE UA845
奧運會開幕式與以往的節(jié)目演出不同之處在于，現(xiàn)場頻率規(guī)劃方案需要經(jīng)過工信部、奧組委、無線管理委員會審批，因為在同一時刻，現(xiàn)場不僅有開幕式音響團隊的無線設備，還有多個國家電視臺的無線設備，以及國家體育場周邊的無線設備、ENG設備等，包括OBS團隊的無線設備同時在使用。這就需要精準的對場內(nèi)所用無線設備進行頻率規(guī)劃與管理，并且更有效的利用無線頻譜資源。在無委會的協(xié)助下，現(xiàn)場音響團隊全力支持開幕式無線頻率規(guī)劃的整體方案，對審批的無線頻點進行全天候監(jiān)控與優(yōu)化，避讓開700MHz以上用于5G傳輸?shù)臒o線頻率段，以及奧運會各國家轉(zhuǎn)播團隊使用的無線頻點。最終為現(xiàn)場的多通道無線話筒設置部署了安全頻點。
在無線話筒應用上，現(xiàn)場使用了多通道數(shù)字調(diào)制技術(shù)的無線話筒設備，數(shù)字無線話筒可有效節(jié)約頻譜資源，做到等間距布置頻點，在有限的頻譜資源空間內(nèi)，避讓開特定外部頻率干擾，并結(jié)合遠程控制，干擾檢測與規(guī)避功能，做到當頻率干擾發(fā)生時，自動切換至干凈頻率使用，聲音無任何中斷。同時，數(shù)字無線系統(tǒng)在音質(zhì)方面較模擬無線系統(tǒng)更清晰，音頻動態(tài)范圍，頻率響應寬廣，音質(zhì)無壓縮。
700MHz以上頻譜環(huán)境，5G基站已全部啟用
開幕式現(xiàn)場使用的多通道數(shù)字無線系統(tǒng)
在對無線頻譜監(jiān)測方面，現(xiàn)場架設了兩臺頻譜管理器，一臺用于備份頻率的儲備，便于發(fā)生頻率干擾時可及時調(diào)用備份頻率使用，另一臺用于在鳥巢進行24小時全天候頻譜掃描工作。
在無線信號監(jiān)聽方面，設計上考慮了需同時滿足監(jiān)測現(xiàn)場射頻環(huán)境，及監(jiān)聽每一個無線話筒通道音頻狀態(tài)的需求。演出現(xiàn)場架設了Wireless Workbench頻譜管理基站及Wavetool無線監(jiān)聽基站，可對不同品牌無線話筒進行射頻信號強度、電池電量信息等關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)控，并且還可實現(xiàn)對無線音頻信號監(jiān)聽的功能。Wavetool監(jiān)聽工作站采用Dante網(wǎng)絡音頻傳輸方式搭建，做到簡約、高效。
Wavetool無線監(jiān)聽基站，圖右為Shure Wireless Workbench頻譜管理基站
本次2022年冬奧會的開閉幕式圓滿成功，源于音響團隊成員的辛勤工作與努力，由專家顧問成員、廠家總技術(shù)總監(jiān)、現(xiàn)場技術(shù)執(zhí)行組成的將近百余人隊伍圓滿的完成了本次開閉幕式的音響設計與執(zhí)行工作；同時，強大的系統(tǒng)設計能力與因地制宜的系統(tǒng)集成能力也是成功的關(guān)鍵因素所在。團隊成員克服了層層困難，最終圓滿的完成了任務。讓我們在這里為每一位為工作者的付出表示由衷的感謝！
音響總設計何飚及其團隊
音響總設計何飚與音響設計、調(diào)音師王海東
2022北京冬奧會開閉幕式主創(chuàng)人員名單
