當(dāng)奧林匹克的火種再度點(diǎn)亮千年古都，北京成為奧林匹克歷史上首個(gè)“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(gè)同時(shí)舉辦過冬奧會(huì)和夏奧會(huì)的“雙奧”體育場館。
1 關(guān)于揚(yáng)聲器裝置
本次北京冬奧會(huì)開閉幕式音響設(shè)計(jì)共計(jì)使用了近500只揚(yáng)聲器，功放200余臺(tái)：其中鳥巢碗邊吊掛276只揚(yáng)聲器，22組用于覆蓋高層觀眾席，2組用于舞臺(tái)返送；地面擺放140多只揚(yáng)聲器分別覆蓋底層觀眾席以及前區(qū)舞臺(tái)；演員候場區(qū)大約使用90只揚(yáng)聲器，以保證所有觀眾的最佳聽音效果。整場活動(dòng)使用了超過1000個(gè)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(yáng)聲器位置示意圖
L-Acoustics K2主擴(kuò)揚(yáng)聲器
高達(dá)尚hi K20地面主擴(kuò)揚(yáng)聲器
通過SoundVision對(duì)主擴(kuò)揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)方案測算出的數(shù)據(jù)
高達(dá)尚K8線陣列返送揚(yáng)聲器
高達(dá)尚K20線陣列返送揚(yáng)聲器
通過SoundVision對(duì)表演區(qū)反送揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)方案測算出的數(shù)據(jù)
主席臺(tái)區(qū)域采用高達(dá)尚A8雙兩分頻揚(yáng)聲器
宣誓臺(tái)區(qū)域采用高達(dá)尚冬奧定制版M6雙分頻揚(yáng)聲器
舞臺(tái)出入口采用高達(dá)尚A15揚(yáng)聲器
冬季奧運(yùn)會(huì)演出期間，北京最低溫可達(dá)到接近零下二十度，同時(shí)會(huì)伴隨著大風(fēng)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(duì)揚(yáng)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(duì)揚(yáng)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(duì)整個(gè)揚(yáng)聲器系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)安裝與規(guī)劃，同時(shí)對(duì)質(zhì)量也提出了更高的要求。首先為應(yīng)對(duì)大風(fēng)天氣，使用了定制的吊掛件并對(duì)每組揚(yáng)聲器的吊掛通過軟件進(jìn)行了受力計(jì)算，從而加大了揚(yáng)聲器組的安全系數(shù)，保證了不會(huì)因?yàn)榇箫L(fēng)天氣使揚(yáng)聲器組出現(xiàn)隨風(fēng)擺動(dòng)的危險(xiǎn)。通過安裝完成后的測算，吊掛的揚(yáng)聲器系統(tǒng)在七級(jí)疾風(fēng)的作用下也僅有小幅度擺動(dòng)。為了應(yīng)對(duì)雨雪天氣，揚(yáng)聲器系統(tǒng)均滿足了防水防塵等級(jí)IP55。低溫天氣對(duì)于系統(tǒng)有極大的負(fù)面影響，為了保證功放能夠在低溫天氣下良好的運(yùn)行，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)給每一組功放點(diǎn)位都設(shè)計(jì)了保溫棚，同時(shí)對(duì)保溫棚采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行棚內(nèi)溫度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過LA Network Manager軟件對(duì)功放的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，以保證整套揚(yáng)聲器系統(tǒng)的正常工作。
進(jìn)場施工前，音響執(zhí)行團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行了集中訓(xùn)練，確保安裝過程中的安全與準(zhǔn)確。在施工期間，執(zhí)行團(tuán)隊(duì)成員對(duì)每個(gè)吊掛部件均進(jìn)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(fù)雜，執(zhí)行團(tuán)隊(duì)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(yán)格按照設(shè)計(jì)方案實(shí)施安裝，直至施工工藝完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
吊掛揚(yáng)聲器組圖示
功放保溫棚
在控制和傳輸系統(tǒng)當(dāng)中，需要整個(gè)系統(tǒng)同時(shí)具備強(qiáng)大的功能性與安全性，從而保證系統(tǒng)的良好運(yùn)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(tái)是整個(gè)音頻系統(tǒng)的核心，強(qiáng)大的功能、便捷的操作以及安全穩(wěn)定的工作，是對(duì)調(diào)音臺(tái)系統(tǒng)的基本要求。調(diào)音臺(tái)系統(tǒng)采用了環(huán)形加星形的系統(tǒng)構(gòu)造，所有控臺(tái)在環(huán)路里共享輸入，在本地使用MADI獨(dú)立備份系統(tǒng)輸出。為了達(dá)到安全性要求，調(diào)音臺(tái)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(gè)引擎之間無縫熱備份極大的增加了系統(tǒng)的安全性，同時(shí)在中央環(huán)路中再加入另一張備份控臺(tái)，就做到四重引擎?zhèn)浞荩p重控臺(tái)界面?zhèn)浞荨Ｔ诠饫w環(huán)路中，所有控臺(tái)都可以共享接口箱的輸入，所以使用了雙向光纖環(huán)路設(shè)計(jì)，即便環(huán)路中某一部分出現(xiàn)意外，也不會(huì)影響環(huán)路中其它設(shè)備的工作。同時(shí)，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(gè)系統(tǒng)也可以安全穩(wěn)定的工作。兩臺(tái)控制界面在互為備份的同時(shí)，輸出線路也互相獨(dú)立，兩組信號(hào)進(jìn)入功放以后，將功放的輸入設(shè)置為雙通道A+B模式，從而使整個(gè)控制系統(tǒng)擁有了八重備份。完全的滿足了對(duì)控制系統(tǒng)安全性的設(shè)計(jì)要求。
互為備份的兩臺(tái)SD7Q控臺(tái)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(hào)傳輸要求，信號(hào)傳輸中使用了2臺(tái)M.1K2矩陣MADI路由器、12臺(tái)ANDIAMO2和2臺(tái)ANDIAMO.MC來組成強(qiáng)大的信號(hào)傳輸系統(tǒng)。通過將調(diào)音臺(tái)的MADI信號(hào)發(fā)送給兩臺(tái)互為冗余備份的M.1K2，并使用光纖遠(yuǎn)距離傳輸給場地內(nèi)各個(gè)點(diǎn)位的ANDIAMO2，最后將信號(hào)傳輸至功放，以完成調(diào)音臺(tái)系統(tǒng)至揚(yáng)聲器系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離傳輸需求與安全性需求。ANDIAMO.MC則負(fù)責(zé)放大場內(nèi)所有的有線話筒信號(hào)，以防止長距離的模擬信號(hào)傳輸所造成的的信號(hào)衰減。
位于功放點(diǎn)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(jì)擁有18個(gè)音樂場景，閉幕式共計(jì)擁有30個(gè)音樂場景。音樂播放貫穿了整個(gè)開閉幕式所有環(huán)節(jié)；同時(shí)隨著音樂的播放，還需要給燈光、舞臺(tái)機(jī)械、大屏等其它部門發(fā)送對(duì)應(yīng)的時(shí)間碼，從而使音樂和燈光、舞美達(dá)到完美的聯(lián)動(dòng)效果。音樂播放是整個(gè)開閉幕式的重要環(huán)節(jié)，播放系統(tǒng)的安全性會(huì)影響到整個(gè)開閉幕式的成敗，所以對(duì)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(wù)公司）也對(duì)音頻制作有相應(yīng)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(jī)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(jì)4臺(tái)通過搭載QLAB程序的主機(jī)，并通過QLAB控制器實(shí)現(xiàn)多臺(tái)聯(lián)動(dòng)，且采用了增強(qiáng)型自動(dòng)冗余切換（EARS）技術(shù)。值得一提的是，增強(qiáng)型自動(dòng)冗余切換系統(tǒng)是將搭載播放程序的主機(jī)連接到EXBOX.MD，通過添加導(dǎo)頻信號(hào)到主備電腦的Dante通道上，EXBOX.MD會(huì)自動(dòng)偵測導(dǎo)頻信號(hào)，當(dāng)檢測到主播放平臺(tái)信號(hào)丟失后，該設(shè)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(dòng)冗余切換功能的音樂播放系統(tǒng)
音樂播放控制臺(tái)
OBS對(duì)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(wù)公司）是國際奧組委設(shè)立的專門實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)會(huì)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(tái)收看到冬奧會(huì)開閉幕式的精彩瞬間。與OBS完成音頻信號(hào)的傳輸工作則是音響團(tuán)隊(duì)的工作之一，安全穩(wěn)定的將音頻信號(hào)傳輸給OBS格外重要。在傳輸鏈路上將主備調(diào)音臺(tái)和主備接口箱通過MADI信號(hào)傳輸給互為備份的兩臺(tái)M.1K2，再通過單模光纖送至OBS音控室的光端機(jī)傳送MADI信號(hào)至OBS轉(zhuǎn)播平臺(tái)。在OBS音控區(qū)接收到主備MADI信號(hào)后，通過兩臺(tái)MADI SRC采樣率轉(zhuǎn)換器，重新鎖定OBS的音頻時(shí)鐘，以獲得一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了MADI音頻的多通道、高保真、低延遲的信號(hào)傳輸。同時(shí)還備份有對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)進(jìn)入OBS的接口箱。
而OBS將返回至音響控制室的聲音信號(hào)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(jī)光纖MADI輸出給一臺(tái)雙通道MADI監(jiān)聽，可通過耳機(jī)選聽傳輸回來的所有音頻信號(hào)。
與OBS的信號(hào)傳輸系統(tǒng)
本次冬奧會(huì)開幕式調(diào)音臺(tái)控制區(qū)域位于4層包廂，出于保溫要求在控臺(tái)區(qū)使用亞克力板搭建了一個(gè)陽光棚，出于對(duì)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(gè)陽光棚內(nèi)的低音過多問題。為了能夠更好的滿足在控臺(tái)區(qū)的聽音需求，我們?cè)诳嘏_(tái)區(qū)域增加了監(jiān)聽音箱彌補(bǔ)陽光棚內(nèi)的聽音缺陷，以及在陽光棚外架設(shè)了一套SMAART實(shí)時(shí)監(jiān)控觀眾席的頻響狀況。
控臺(tái)區(qū)
在進(jìn)行聲場調(diào)試時(shí)，同時(shí)使用了L-Acoustic的M1測試系統(tǒng)以及Smaart測試系統(tǒng)。團(tuán)隊(duì)主要對(duì)三類區(qū)域進(jìn)行了分別調(diào)試，即：一層觀眾區(qū)、主席臺(tái)區(qū)域與高層觀眾區(qū)。一層觀眾區(qū)域是由地面揚(yáng)聲器與吊掛揚(yáng)聲器共同覆蓋，需要處理二者之間的延時(shí)差。高層觀眾區(qū)域主要調(diào)整好揚(yáng)聲器的整體均勻度與揚(yáng)聲器之間的銜接的延時(shí)。主席臺(tái)區(qū)域則相對(duì)復(fù)雜，該區(qū)域由地面揚(yáng)聲器、吊掛揚(yáng)聲器與主席臺(tái)補(bǔ)聲揚(yáng)聲器共同覆蓋，那么處理好這三個(gè)部分之間的比例與延遲就顯得尤為重要，否則將會(huì)出現(xiàn)嘯叫等嚴(yán)重的問題。
兩套測試系統(tǒng)的軟硬件
國家體育場的聲學(xué)環(huán)境較為復(fù)雜，由于它的頂部設(shè)計(jì)采用了聚攏型設(shè)計(jì)，這就使得體育場區(qū)域內(nèi)的反射聲較大，低音不易擴(kuò)散出去。同時(shí)，由于惡劣的天氣環(huán)境導(dǎo)致了聽音效果的不確定性。比如，大風(fēng)天氣、雨雪天氣導(dǎo)致空氣濕度的變化、晝夜較大的溫差，這些均會(huì)對(duì)聲音的頻響產(chǎn)生變化。在排演過程中，團(tuán)隊(duì)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隆Ｂ曇粼诳諝庵袀鞑ナ艿綔囟扔绊懀S著溫度的升高，聲音在空氣中的傳播速度也就越快。這時(shí)就會(huì)導(dǎo)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(dǎo)致了原本應(yīng)該散開的聲音（高頻部分）因?yàn)槁曇艟奂瘜?dǎo)致時(shí)間變長。在確認(rèn)原因后，在系統(tǒng)上使用FIR調(diào)整了頻響，也在控臺(tái)上使用EQ以及多段壓縮來修正系統(tǒng)。
LNM實(shí)時(shí)查看揚(yáng)聲器組狀態(tài)
3 關(guān)于現(xiàn)場拾音
拾音作為整個(gè)鏈路中的重要部分，所使用的有線話筒和無線話筒是一個(gè)較為龐大的工程。需要具有經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師團(tuán)隊(duì)到現(xiàn)場做技術(shù)保障工作。在于音響總設(shè)計(jì)多次的溝通與探討下，最終在如何安全、美觀、精準(zhǔn)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(yàn)，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(yīng)與動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)能夠做到安全、美觀的設(shè)計(jì)要求。為了滿足要求，團(tuán)隊(duì)提前半年時(shí)間對(duì)話筒進(jìn)行了測試，并對(duì)安全傳輸拾音信號(hào)展開了深入的設(shè)計(jì)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(gè)拾音環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)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(shè)備
主席臺(tái)拾音話筒采用了4只MKH416
主席臺(tái)致辭話筒采用了MX415雙拾音頭鵝頸話筒
初期為致辭臺(tái)話筒設(shè)計(jì)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(dòng)圈話筒+ Schoeps MK4備份話筒用于現(xiàn)場播報(bào)
小號(hào)上使用的Shure Beta98無線樂器拾音話筒
應(yīng)用于合唱團(tuán)的無線頭戴拾音話筒+ SENNHEISER SK6212腰包發(fā)射機(jī)
天線接收方案設(shè)計(jì)中，共計(jì)使用了4組指向型天線進(jìn)行信號(hào)接收，分別架設(shè)在國家體育場4層看臺(tái)、1層看臺(tái)。4層放置的螺旋天線用于主舞臺(tái)無線信號(hào)全覆蓋，1層看臺(tái)架設(shè)的天線用于接收國旗桿附近使用的無線設(shè)備，包括運(yùn)動(dòng)員宣誓環(huán)節(jié)、合唱隊(duì)等。天線接收無線信號(hào)后，射頻傳輸鏈路采用A+B路進(jìn)行獨(dú)立信號(hào)合并與分配。現(xiàn)場使用了4臺(tái)射頻矩陣合并器和2臺(tái)天線分配器進(jìn)行射頻信號(hào)路由，其中2臺(tái)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(shè)備的天線接收信號(hào)，再傳輸至4層設(shè)備機(jī)房。而來自鳥巢4層的天線信號(hào)則直接進(jìn)入設(shè)備機(jī)房進(jìn)行信號(hào)合并，設(shè)備機(jī)房內(nèi)的2臺(tái)合并器上完成了射頻信號(hào)的最終合并，并且可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)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(hào)覆蓋范圍大，系統(tǒng)搭建時(shí)使用的天線饋線長度較長，在前期施工時(shí)，音響團(tuán)隊(duì)為所需鋪設(shè)的每一條射頻饋線測試了信號(hào)衰減值，并在系統(tǒng)中進(jìn)行相應(yīng)的增益補(bǔ)償。
現(xiàn)場使用的耳返
射頻信號(hào)合并器使用了Wisycom MAT288，射頻信號(hào)分配器使用了SHURE UA845
奧運(yùn)會(huì)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(huì)審批，因?yàn)樵谕粫r(shí)刻，現(xiàn)場不僅有開幕式音響團(tuán)隊(duì)的無線設(shè)備，還有多個(gè)國家電視臺(tái)的無線設(shè)備，以及國家體育場周邊的無線設(shè)備、ENG設(shè)備等，包括OBS團(tuán)隊(duì)的無線設(shè)備同時(shí)在使用。這就需要精準(zhǔn)的對(duì)場內(nèi)所用無線設(shè)備進(jìn)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(huì)的協(xié)助下，現(xiàn)場音響團(tuán)隊(duì)全力支持開幕式無線頻率規(guī)劃的整體方案，對(duì)審批的無線頻點(diǎn)進(jìn)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(yùn)會(huì)各國家轉(zhuǎn)播團(tuán)隊(duì)使用的無線頻點(diǎn)。最終為現(xiàn)場的多通道無線話筒設(shè)置部署了安全頻點(diǎn)。
在無線話筒應(yīng)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(shè)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(diǎn)，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(yuǎn)程控制，干擾檢測與規(guī)避功能，做到當(dāng)頻率干擾發(fā)生時(shí)，自動(dòng)切換至干凈頻率使用，聲音無任何中斷。同時(shí)，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(dòng)態(tài)范圍，頻率響應(yīng)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(duì)無線頻譜監(jiān)測方面，現(xiàn)場架設(shè)了兩臺(tái)頻譜管理器，一臺(tái)用于備份頻率的儲(chǔ)備，便于發(fā)生頻率干擾時(shí)可及時(shí)調(diào)用備份頻率使用，另一臺(tái)用于在鳥巢進(jìn)行24小時(shí)全天候頻譜掃描工作。
在無線信號(hào)監(jiān)聽方面，設(shè)計(jì)上考慮了需同時(shí)滿足監(jiān)測現(xiàn)場射頻環(huán)境，及監(jiān)聽每一個(gè)無線話筒通道音頻狀態(tài)的需求。演出現(xiàn)場架設(shè)了Wireless Workbench頻譜管理基站及Wavetool無線監(jiān)聽基站，可對(duì)不同品牌無線話筒進(jìn)行射頻信號(hào)強(qiáng)度、電池電量信息等關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)控，并且還可實(shí)現(xiàn)對(duì)無線音頻信號(hào)監(jiān)聽的功能。Wavetool監(jiān)聽工作站采用Dante網(wǎng)絡(luò)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(huì)的開閉幕式圓滿成功，源于音響團(tuán)隊(duì)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(duì)伍圓滿的完成了本次開閉幕式的音響設(shè)計(jì)與執(zhí)行工作；同時(shí)，強(qiáng)大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)成員克服了層層困難，最終圓滿的完成了任務(wù)。讓我們?cè)谶@里為每一位為工作者的付出表示由衷的感謝！
音響總設(shè)計(jì)何飚及其團(tuán)隊(duì)
音響總設(shè)計(jì)何飚與音響設(shè)計(jì)、調(diào)音師王海東
2022北京冬奧會(huì)開閉幕式主創(chuàng)人員名單
