苏州广播电视总台2000m2演播室音频系统设计和搭建,本文是关于系统设计学士学位论文范文跟2000m2和广播电视和演播室相关在职毕业论文范文.
系统设计论文参考文献：
张旭 陆俊 程琛 杨泉
苏州广播电视总台
【摘 要】 本文介绍了苏州广播电视总台现代传媒广场2000m 2 演播室音频系统从设备选型、系统设计到集成施工,调试验收的整体流程.涵盖了系统核心设备介绍,主体框架结构的设计思路与实现方法等.从宏观上展示2000m 2 演播室音频系统的安全性、灵活性与创新性.
【关键词】 大型综艺演播室 音频系统 安全性 灵活性
一、引言
2000m 2 演播室是苏州广播电视总台现代传媒广场项目中最大型的综合性演播室,其音频系统较我台原有演播室有了质的飞跃.在节目制作播出安全性的前提下,对节目形式的灵活性及创新性做了充分考虑,可满足我台自制节目制作需要,以及会议、体育、娱乐类项目不同的系统需求.安全可靠的设备、灵活多变的路由架构、加之具有多年广电音频领域从业经验的制作团队,使2000m 2 演播室音频系统达到了江苏乃至全国一流水准.
二、2000m 2 演播室概况
2000m 2 演播厅位于现代传媒广场演播楼东侧,楼层覆盖1F至5F.演播厅东西方向46米,南北方向35米,5F设备层至2F舞台地面高约20米.各楼层功能如下：
1F：基坑层.2000m 2 演播厅采用全活动舞台地面,由多块可独立升降模块构成.可根据节目需要通过模块的升降进行舞台水平面的改变和造型.基坑层是机械舞台的安装位置,所有舞台地面的支撑结构等均在基坑层内.同时,1F内沿东西南北四面墙壁,布置了强、弱电线槽,并向上连通舞台地面层（M2）的墙盒,作为各类信号走线通道.
M2：舞台地面层,位于1F和2F夹层,是演播厅舞台地平面.音视频及其他信号端子、机械舞台升降控制端子等均位于此层墙盒内.
2F-4F：演播厅内空间.其中3F西侧是音控室所在位置（图示绿体字）.在演播厅及东侧设置了上至设备层（5F）,下至舞台地面（M2）的可推拉屏风,可沿南北中轴线将演播厅一分为二,或进一步将分割后的半场再次沿其南北中轴线均分.这样可以只用2000m 2 演播厅的1/2乃至冨的面积进行节目制作.这也对扩声系统提出了更高要求.
5F：设备层.所有灯光信号、电源、以及扬声器吊点,走线以及部分音频信号均位于此层.
三、音频系统设计思路
苏州广播电视总台原有最大的综艺演播室面积为400m 2 ,已使用超过10年.经过两次系统改造后,有独立的音控室进行扩声调音,并将音频信号进行预缩混后,通过模拟音频电缆送转播车进行二级调音并嵌入录制.
这样的音频系统优点是简单,所有声源输出均直接与音控室调音台连接,避免了信号传输复杂而导致路由出错.调音师主要负责现场扩声,并按照节目要求将不同声源进行预缩混.转播车只需对预缩混的音频信号进行电平细微调整即可.缺点是音控室与演播厅隔开,调音师不能直观听到演播厅内扩声响度及配比等,导致扩声效果差强人意.此外受限于音控室与转播车之间模拟音频电缆数量,预缩混送至转播车的音频信号即便使用了AD转换设备,也只能保证来回共6通道（录制最多4声道）,对后期音频调整造成了不便.
因此2000m 2 演播室音频系统设计思路很明确,即在保证安全的前提下,充分考虑大中型综艺节目的制作需求.此外,由于2000m 2 演播室面积大,要考虑演播室使用方式的多样化,包括演播厅分割区域使用,信号路由的完善化等.同时还要解决此前调音师不能直接听到现场扩声效果的问题.
在方案设计初期和招投标阶段,我们提出了以下几点需求：
2000m 2 演播室音频系统要满足直播要求,系统安全稳定是第一位的.
2000m 2 演播室录制系统仍使用转播车系统,所以和400冨演播室音频系统一样,调音师要对信号进行一级预缩混.但要在音控室和转播车之间预留足够多的路由通道.
2000m 2 音控室仍与演播厅内场隔绝,调音师在音控室内仍无法听到演播厅内声音配比,要在系统设计时想办法弥补.
2000m 2 演播室由于空间大,考虑到节目制作成本的因素,加之演播室系统需求的多样性,会有将演播室进行二等分或其他形式空间分割使用的需求.这就要求演播室扩声系统足够的灵活.与此同时,也要充分考虑到系统调整时的可操作性.
苏州广播电视总台现代传媒广场项目共有演播室十余个,包含新闻直播演播室,节目录播演播室,大型综艺演播室及180m 2 录音棚,要考虑演播室之间的信号路由互通,满足多样化的节目制作需求.
设备选型要求是各领域主流进口品牌、型号,且对集成公司资质及过往案例有严格要求.
四、音频系统搭建集成
1.设备选型招标与前期沟通
这个阶段我们到电视台1000m 2 演播室、浙江台、江苏台等诸多拥有大型综艺演播室的单位进行了学习.接触到了不同品牌及型号的单体设备,充分了解了应用过程中不同设备的优势及短板,同时对大中型综艺演播室音频系统的整体架构有了初步的认识.这些经验让我们更清晰的对系统规模有了取舍.
我们确定了系统主要设备采用主备冗余架构,系统总供电及主要设备（如主调音台）具有主备冗余电源.为满足不同的舞台搭建模式,考虑扩声声场构建的灵活性,扬声器应选用无源线阵列扬声器系统,根据几个相对固定的场地模式预先架设扬声器吊点.这样在保证声压级足够的前提下,扬声器组的重量较轻,方便扬声器组在多个吊点间更改吊挂位置,可最大限度利用同一组设备,降低成本.在节目场地不大的时候,将线阵列反向堆叠在推车上,改为地面流动使用,增加灵活性的同时可以省掉地面上的拉声像扬声器.
经过多次的厂商沟通和对比,方案探讨,以及公开公正的招投标流程后,我们最终选用了Lawo MCm 2 56调音台系统,SHURE AXT无线话筒管理系统以及d&b audiotechnik的Q系列线阵列扬声器系统.
2.系统设计
在前期讨论阶段我们已经确认,系统整体框架采用主备冗余架构,包括电源（系统总供电与主要单体设备供电）与核心设备.
2000m 2 演播室仍旧采用转播车录制.音控的作用主要是演播厅扩声,返送,以及送车信号的预缩混.整个演播室的音频系统按照直播要求规划,保证安全播出.因此除了送转播车录制信号要有冗余备份外,扩声系统也要有备份.最终确认的系统结构如图3：
（1）电源部分
演播室总供电采用双路供电,一路UPS供电,一路工艺供电.UPS供电作为主供电,工艺供电作为备用供电.
设备方面,主调音台各模块均采用主备冗余电源.其他如功率放大器,无线话筒接收机等,因可以做到同种多设备的备份,不要求双电源.
（2）输入源部分
无线话筒采用20个通道SHURE AXT无线管理系统.AXT具备频谱管理、无线工作软件远程监制、干扰规避与监测、频率分集等功能.由于音控室距演播厅较远,且无直接到达演播厅的通道（早期建筑设计原因）,通过远程方式对无线话筒发射机的状态进行监控非常重要.我们可以通过WWB6软件实时监测发射机的工作状态,并远程更改接收机及发射机的设置.
通过此软件及AXT 610showlink等设备的支持,可实现远程监控无线话筒电量、RF信号、AF信号,所用频率是否有干扰等.并可自动或手动更改任意一支发射机的频率,输出电平,哑音,锁定等状态.自动更改频率这个功能非常实用,一旦使用中的无线话筒RF信号被干扰,系统可以自动从预先经过扫频并规避干扰后存储的可用无线频点库中调用新频率替换掉被干扰的频率（接收机）,并通过showlink将新频率发送给发射机,做到几乎无缝切换,话筒使用者几乎感受不到更换频率的过程.保证了无线话筒的频率安全.
无线分集功能可实现一支发射机同时发射两个不同频率射频信号,由两个通道的接收机进行接收,输出两路一样的AF信号的功能.一支发射机就可以实现主备通道功能,与自动规避干扰频率的功能形成双保险,让无线话筒的使用变得十分安全.
墙盒接口
2000m 2 演播厅共有6个墙盒,安装在演播厅南北两面墙壁上,作为音控室和演播厅之间的路由通道.共包括模拟音频通道96个,数字音频通道24个,扬声器接口16个,RJ45接口12个,光纤接口12个,BNC接口12个.保证不同场地划分状况下都有充足的接口可以使用.
墙盒中三分之二模拟、数字信号过跳线后接入调音台接口箱,另外三分之一过跳线后悬空,可随时接入系统.
信号分配
墙盒及部分其他声源（如电话耦合器等）的输出信号,通过5台信号分配器同时分配到主、备调音台,无线话筒接收机输出的数字信号进入主调音台,部分模拟信号进入备调音台.这样就能基本保证主备调音台的信号输入源同级备份,保证了整个系统输入端的信号安全.
（3）核心设备部分
所有音频信号,不论输入输出均接入跳线,实现路由灵活性的最大化.
主调音台
采用Lawo MCm 2 56数字调音台,分为台面、主机（NOVA73）及接口箱（DALLIS）三部分,均采用主备冗余电源.
台面主要接入音控室操作台上的接口,如后排操作台用来接入音效*等设备的接口.NOVA73主机全部是数字音频接口,接入无线话筒接收机及其他主要音频输入源.DALLIS接口箱接入墙盒模拟音频信号及部分设备的模拟信号（输出备路）.
备调音台
采用YAMAHA DM1000数字调音台.由于接口数量限制,只接入了主要声源信号,如部分无线话筒接收机及硬盘*的模拟信号,和部分墙盒数字信号等.
多路二选一分配器
输出端的冗余备份通过两台8通道二选一切换器来实现.一台作为扩声系统二选一切换,另一台作为送车备路信号二选一切换.
它可以同时输入8组,每组2路音频信号（数字、模拟均可）,通过手动切换选择2路信号中的1路输出.每组的A路接主调音台,B路接备调音台,通过一键切换选择输入来自主台还是备台.在断电情况下,切换器默认无源还通输出A路信号.
（4）扩声系统部分
功率放大器
使用d&b audiotechnik D6功率放大器.
输入端：主、备调音台均输出数字音频信号至扩声用二选一切换器,经选择后输出至功放数字输入端,作为扩声主信号.同时主、备调音台均输出若干模拟音频信号直接接入功率放大器模拟输入端,作为扩声备信号（使用模拟信号需在功放端手动调整）.
输出端：一部分功放输出的音频信号接入扬声器跳线,送至设备层连接线阵列扬声器,作为主扩声信号和吊挂返送信号.另一部分送入演播厅墙盒,连接地面返送,拉声像,以及线阵列地面堆叠使用的扩声信号.
线阵列扬声器
使用d&b auidotechnik 12支Q1线阵列扬声器作为主扩声全频扬声器,4支Q-S U B超低频扬声器,以及若干MAX12及E8作为返送、拉声像、补声扬声器（600m 2 演播室为同样设备,扬声器可灵活调用,故数量为若干）.
扬声器布点方案：按照可能涉及的舞台方案,预设了三种扬声器布点方案：
a、演播厅全场使用：
主扩扬声器使用左中右吊挂线阵列,其中左、右各使用4支Q1,2支Q-SUB,使用4支Q1,同时吊挂两支MAX12作为固定返送.地面上根据舞台形状布置流动返送及补声、拉声像扬声器（MAX12、E8）.
b、演播厅半场分割：
此情况共有两种方案,一种是吊挂方案.在上下场处左右各吊挂3支Q1,2支Q-SUB,辅助以地面流动返送及补声扬声器使用.
第二种是地面堆叠方案,将与吊挂方案同样数量的扬声器在地面堆叠使用,搭建及使用更加灵活.
半场分割使用时,两种方案补声及返送扬声器布置方案是一致的.
c、演播厅四分之一分割：
当屏风将演播厅进行最小分割,即以南北为轴向使用全场（东侧）1/4面积时,采用扬声器地面堆叠布置方式,与半场使用时的地面堆叠方式类似,这样可以最灵活快速的满足现场扩声需求.同时对扬声器数量的要求也最小.
经过这样的预先设计,可以满足2000m 2 演播室对各种形式节目的扩声需求,达到了以相对较少的设备满足更多形式节目要求的目的.
（5）录制系统部分：
音频录制部分,依旧采用转播车录制.
系统方面要求送转播车录制信号有主备冗余.
送车主路信号通过Lawo MC 2 56 NOVA73主机上的MADI接口,与转播车用光纤连接.NOVA73有两路光纤接口可用,所以我们预埋了两根多模光纤,其中一根作为冷备份.每根光纤支持来回64通道的音频信号传输.
送车备路信号是主、备调音台各输出4对数字音频信号,经过录制二选一切换器后,送至AES光收发器,转为光信号后送转播车.这样就做到了双重备份.
为满足节目后期制作需要,在2000m 2 音控室内还架设了一套Protools音频工作站,与主调音台通过光纤连接,实时进行分轨录音.可满足大型综艺节目后期音频环绕声制作等更高制作需求.
音频系统的同步信号由转播车送至音控室主调音台主机NOVA73,再还出给其他设备.多轨录音时码的LTC信号,由转播车直接送给音频工作站.在不使用转播车,只使用扩声系统时,同步信号由NOVA73发出,内同步.
（6）系统集成过程中遇到的问题：
在系统集成过程中,还遇到了许多问题,在此加以总结.
由于音控室距设备层及演播厅墙盒较远,扬声器信号衰减比较严重,我们选择了4平方的进口喇叭线,使信号衰减控制在可接受范围内.
系统搭建末期,由于AES光收发器没有到位,我们想尝试通过同轴电缆传输送转播车备路信号.传输距离约为150米.测试下来,信号并不稳定,且同步信号也因距离太远无法送至音控室.
AXT 610 showlink只能控制16个通道,而我们有20个通道的无线话筒,只能尽量将主要话筒与showlink链接.
由于主要还是考虑使用音控室进行调音操作,演播厅现场的扩声及返送配比调音师仍无法听到.所以施工时在每个演播厅墙盒内都预埋了光纤及Cate5e网线,连接到音控室机架,这样在需要时,就可以将主调音台台面放置到演播厅内,通过预埋光纤和网线连接台面和主机,实现控制及路由.或使用协议互通的其他品牌调音台,在演播厅现场进行扩声操作.
实现了通过IP对音频系统内几乎所有设备的远程控制,包括主调音台,功放系统,无线话筒及耳返系统等.
五、系统验收
在调试及使用过程中,系统设计的功能均得以实现,也经过了全场使用以及半场使用的节目录制检验.系统测试报告如下：
苏州广播电视总台现代传媒广场2000m 2 演播室音频系统从设备选型到验收共经历近一年时间,参与其中的每位工程师都受益匪浅.此项目使用了不少的创新思维,也保留了以往节目制作的传统.整个项目可以说是广电传统与创新思维的结合.当然过程中还有一些遗憾,和经验一样,也是我们汲取的宝贵财富.
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