第24届世界大学生冬季运动会设计

第24届世界大学生冬季运动会高清5.1全程直播项目设计陈鹏简介：2009哈尔滨第２４届世界大学生冬季运动会已经落下帷幕，作为主转播机构的黑龙江电视台向全球提供了11天的赛事高清公共信号，在高清电视的音频领域力求突破，首次实现了5.1环绕声从现场直播制作、演播室实时包装、到播出覆盖的全流程制作播出。

一、项目分析以高清电视进行体育赛事的转播，在视觉上给电视观众以超越现场的清晰感受，但如何同时展现出令人震撼的现场气氛，就需要在音频上下功夫。

高清的图像难与单薄的声音相伴，采用环绕声技术的高清电视才会真正给人以全新的视听感受。

黑龙江台与大冬会组委会密切配合，选择了短道速滑项目进行高质量的环绕声制作，短道速滑尤其是接力比赛场上选手多、速度快，场地为环形赛道，声场变化频繁，包括场内运动员冰刀磨擦声、场外教练叫喊声、观众欢呼声、裁判吹哨声、公共广播声等等声音元素丰富，环绕声音响制作有非常好的声音素材。

但这样嘈杂的现场环境带给制作环绕声音频的难度也非常大，与电影电视剧等可后期制作的节目不同，赛事直播的环绕声必须将信号采集、声像定位、多声道编码一气呵成。

同时直播节目经过演播室包装和频道播出，最终覆盖到高清观众，音频信号在传输播出过程经过多次编解码、加解嵌、同步等处理，因此必须对全链路进行完整的设计和调试。

这个项目的制作播出，采用多项新技术和新设备，器材使用和人力投入与以往的单声道、立体声节目转播有很大不同。

二、系统构成及主要设备短道速滑项目在哈尔滨理工大学滑冰馆进行，现场话筒按照环绕声的制作要求架设，声音信号的制作由在场馆外的高清转播车进行，转播车上配备5.1制作编码系统。

声音按照5.1+1+1（其中5.1是环绕声节目信号，两个单声道一个是单声道的混合声，另一个是单纯的评论声）的格式编码为杜比E(DE)后嵌入HDSDI经光缆回传到IBC国际广播中心；IBC将现场信号分配至黑龙江电视台高清演播室，在演播室，杜比E信号经解码为PCM后信号进入演播室音频系统，进入调音台，重新混音后再次编码并重新嵌入HDSDI传送到播出系统；在总控系统，杜比E再次解码为PCM音频随后编码为杜比数字(Dolby Digital)，在播出系统HDSDI信号进入AXON的处理器，完成DE到DD的转码之后进入Harmonic的高清（HD）编码器编码播出；最终通过无线和有线的覆盖网络到达高清电视用户。

按照大冬会电视转播的信号传送标准：1个视频嵌入2个数字音频。

其中一个数字音频是国际标准公共信号（考虑到国际大体联和国内外各家媒体的需求，这组信号的传送必须是标准且不可更改的）；另一个数字音频是加入了评论声的播出信号，我们的5.1直播就是使用了这路数字音频。

我们知道，每个数字音频通常只包含2个声道，而5.1节目至少需要6个声道，只有通过多通道编码技术才能予以实现。

在实际工作中，我们使用杜比的编码器将10个声道的音频信号制作成1个数字音频，分别是：6路环绕声（L、R、C、LEF、LS、RS），2路带评论声的播出信号（可以直接在标清播出线播出），1路独立的评论声和1路国际声。

为什么要传送这么多路的信号呢？就是为下游各个环节（IBC、各个直播演播室、标清和高清播出线）信号的自由调度和自由组合提供方便。

1、现场制作现场制作系统：黑龙江电视台10讯道高清电视转播车调音台系统：STUDER的Vista5加嵌器：史诺韦斯2、直播信号传输网络赛事转播传输商：北京网通光端机：VTG，板卡为VS251或VS2543、IBC信号调度分配大冬会IBC矩阵：HARRIS Platinum MX 64*644、演播室包装帧同步：XVT-1801-FS解嵌器：UAT1783加嵌器：AMX1842调音台：ZETA1005、高清频道播控高清视音频帧同步器: HSFS6800+D高/标清杜比E解嵌器: AXON HDD10杜比E和杜比数字解码器: AXON DBD08杜比数字专业编码器: AXON DDE51高清播出切换台: LEITCH ICON-S-12-E6、覆盖网络前端编码压缩复用H．264编码器：Harmonic DiviCom ElectraMPEG-4 AVCMPEG-2编码器：SA D9050一、重点环节及技术应用1、直播现场制作一般来说，一个体育节目的环绕声制作主要有三个步骤，即拾音、混音和记录。

在终端，需要为电视观众进行空间定位，也就是说，确定电视观众在哪一个地方以什么样的主视角来观看整场比赛，通常情况下，为电视观众确定的视角是以主席台的现场观众视角为主视角，下图为观众视听示意图：整个拾音、混音过程都是要以这个关系为基础，下面具体说明这次比赛的制作过程：拾音哈尔滨理工大学冰球馆是2008年竣工的多功能场馆。

从规模分类属于中型体育馆。

室内90%的面积以天棚、冰面、精细水泥面、玻璃窗等吸声系数较低的材料。

中频平均混响时间在1.8秒左右，略高于国家1.3-1.5秒标准。

无明显低频震动，语音清晰度较高。

中高频响应对运动场地的运动声响有极大的掩蔽。

观众谈话声音过于清楚。

所以在设计拾音方案时应该着重考虑环境声的融合感以及环境声与运动声响的分离。

短道速滑比赛是一种环形运动的比赛，即运动员都是绕着整个场地来竞速的，如下图：短道速滑项目尤其是接力比赛，速度快、参与人员多，而且处于环形赛道，声场变化十分频繁、较难定位。

我们对比赛的声源作了详细的分析，包括场内运动员冰刀磨擦声、场外教练叫喊声、观众欢呼声、裁判吹哨声、公共广播声等等……随后我们又详细分析了我们需要的声音拾取的覆盖范围，并安排了声音的主次和层次，确定了“评论员——裁判——运动员——观众”的声音分层，在清楚了这些问题后，我们把赛场效果话筒环绕设置在场地四周，其中有用来拾取转弯的立体声话筒，有拾取起跑的和直道的超指向话筒，还有由拾音员专门拾取裁判和工作人员在场内发声的话筒。

在这期间，我们巧妙地克服了各种不期的困难，怎样避开观众、怎样敷设线缆、怎样隐藏话筒、怎样调整发射器和接收器位置等等；在拾取现场观众的声音时，我们多次测试了场地的声学特性，在全面了解其声染色特点后，我们决定用指向性强的话筒分区域拾取观众效果声，还用了两对大振膜话筒以AB拾音方式拾取部分观众的声音。

本次大冬会高清5.1现场制作所采用的技术系统是我台10讯道高清电视转播车，其调音台系统为STUDER的Vista5系统。

比赛现场的话筒摆放图如下：大冬会短道速滑项目传声器设置及作用传声器设置说明：1)、A-D，M1-M4，S1-S4，U1，U2这14支传声器用来拾取比赛冰场内及其附近的声音，其中，A-D 是从马道上吊装的四支传声器，分别指向运动员的转弯处，距地面八米．2)、S1-S4是用四个高架架在冰场围栏外2米处，指向运动员开始转变和转变结束的四个点的立体声传声器．3)、M1-M4是四支用一般高度的传声器架支起的，指向运动员赛道的声指向性传声器．其中，M1和M3是按照运动员来的方向指向长道，M2和M4是按运动员从左至右经过传声器正面的方向指向赛道．4)、U1和U2是由两名收音员拾取运动员直滑与转弯声音的无线传声器．5)、N1-N3是近端拾取观众声音的传声器，F1-F3是远端拾取观众声音的传声器。

6)、L1、L2、R1、R2这4个C414是用来拾取两侧观众的传声器。

混音混音是通过对各通道的各种参数、效果所修正和处理塑造还原声场的过程。

事实上，环绕声节目的两大特色就是“身后扬声器的声音信息”和“环绕声像的摇移”。

我们在分析了以前人们制作体育比赛环绕声的基础上，创造性地将后方两支扬声器加入了观众效果以外的声音信息，即场内运动员声音。

具体做法是将拾取近端弯道的两支立体声话筒的一部分声音信号分到了LS和RS两路通路当中，这样一来，重放的效果就是：当运动员从近端赛道滑过时，有冰刀摩擦声从前后同时传来，使电视观众感觉到自己就在运动员运动区中！这与之前提到的观众的主视角（空间定位）问题并不冲突，这里所说的不是观众主视角的定位，而是在对节目的播出进行声音的包装，是艺术创作的表现，充分显现了环绕声的优势；另一方面，即有关“声像摇移”的问题，其实这也是环绕声节目混音狭意解释，从前，制作环绕声体育节目都是调音师手动跟电平衰减器（推子），或者在视频音频中加入一个音频跟随视频电路，但是这两种做法都有它们的缺陷，或者人工作业容易出现差错，或者制作效果太过生硬，为了避免这些情况，我们这次完全利用比赛项目的特点、硬件设备和硬件系统做了一个高效率高安全的环绕声节目制作系统，主要思想就是声像分配和拾音话筒摆放结合，使用了立体声话筒在场地四角做转弯声音的拾取，在调音台部分，将它们的声像摆放在各象限的45度和30度，展开一定的声像，再加点话筒进行补点，这样一来，现场运动员运动到哪，声像定位就准确的就跟到哪，节省了很多精力。

当然，这也是针对短道速滑这个项目，利用它环形运动的特点才可以实现的。

观众声音主要是由十支摆放在二楼观众席护栏的传声器拾取的，其中在长边的六支传声器为超心型传声器，而在短边的四支AKG C414调节成心型指向性的。

对于这种摆放方式，优点在于这种拾音方式可以拾取更清晰的观众声音，同时声音具有一定的融合性。

在重放方面可以使通过电视收看比赛的现场观众更有身临其境的感觉。

记录根据大冬会电视转播国际公共信号的传送和记录标准：AES1（国际声）、AES2（杜比E码流），我们把现场制作的信号分别记录在转播车的高清录像机、主演播室的蓝光盘和IBC的存储硬盘中。

车内配备有标准的环绕声监听系统，并在转播开始之前进行了监听声压级的校准，确保各主监听扬声器的声压级保持一致；实际混音时，录音师可以通过调音台切换选择监听环绕声母线输出以及DP570返回的仿真监听；使用DP570进行仿真监听的主要目的是要模拟消费类终端不同档次的还音设备，确保环绕声节目在各种不同类型的终端设备上的还音都令人满意。

录音师可以选择模拟立体声或单声道系统的收听效果，也可以选择模拟线性压缩方式和射频压缩方式的收听效果；如果觉得仿真监听效果不满意，只需在DP570上调整相应的元数据参数设置，即可获得优化的结果，不需要在调音台上对节目进行重新的平衡调整；1、现场评论声应用现场评论声也是本次环绕声节目制作中必备的一个声音元素，要与赛场上的各种声音一起呈现给观众。

组委会在比赛现场主摄像机后的位置为CCTV和HLJTV建立了共用的评论席。

这次现场评论席系统与环绕声公共信号制作都是由黑龙江电视台的制作团队完成，音频标准上首先要符合赛事转播的公共信号的要求，评论声则要满足黑龙江电视台高清频道的环绕声音频播出要求，同时也要满足CCTV 5的标清频道播出要求。

现场评论员使用CCTV的AEQ swing ISDN 评论盒，为保证长距离传输信号的质量以及稳定性CCTV的评论声音频通过ISDN线路进入CCTV演播室，黑龙江电视台为了获得更好的音质，评论声音频在评论盒上直接拾取未经调制编码的模拟音频进行现场混音，与5.1声道统一进行杜比E编码并嵌入AES2中，AES1仍旧保持立体声的国际声，符合公共信号标准。