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LACOUSTICS应用于2012伦敦奥运会


伦敦2012奥林匹克运动会

                                         ---开闭幕式音频系统的案例研究

介绍:L-ACOUSTICS2012伦敦奥运会上的应用

L-ACOUSTICS被选中作为伦敦碗的扬声系统品牌,为2012伦敦夏季奥运和特奥会的开闭幕礼提供服务的时候,系统的集成团队面对的是一项庞大的任务。在这样的一个新建的、最多可容纳80000名观众的体育场中需要特别震撼的声音,在整个开闭幕庆典、奥运会及特奥会29比赛期间,都必须让每个比赛项目获得同样优异的效果。

特别之处在于这套设备必须能满足不同的应用需求。一般来说,大多数大型流动演出都不会使用超过100个大型线声源扬声器,但伦敦碗奥运体育场却是它们的两倍使用量。负责伦敦碗整套扬声系统的设计和安装工艺的音响系统设计师Scott Willsallen,他说到:“我以前从未在空中搭建过如此大功率的音频系统。”直到目前,据L-ACOUSTICS公司所提供资料显示,也从未有人尝试过把如此多的功放放到同一个系统网络内。

总共220V-DOSC的线声源扬声器,加上51只用作低位补声的ARCSⅡ扬声器,分布于22组阵列中,空中的线声源阵列,用奥运特别定制的强拉力圈所悬挂。另外,还有两个额外的阵列,各由6KUDO组成,从体育场的屋顶悬挂下来。地面上,由各88只的SB28超低频扬声器和KUDO作为附加的扩声系统,使开闭幕礼时的扬声系统得到增强。这些设备由Delta Sound, Norwest Productions, Autograph and Britannia Row Productions几个公司提供。

总数目列表:

220 V-DOSC

100 KUDO

88 SB28

51 ARCSII

70 LA-RAKS

18 8XT

8 SB18

8 12XT

2 108P, SB18  LA8 用于排练演出时的近场监听。

22 RCF ART322i

 

 

Scott Willsallen来自Auditoria Pty Ltd, London 2012 庆典音响系统设计师,他在音频系统设计非常专业,自2003年以来一直从事重要的国际性活动或演出场所设计,包括多届奥运会,亚洲和英联邦运动会庆典活动。

Scott Willsallen作为2012伦敦奥运会的主体育场音频系统设计师,他记录了自己的经验作为分享。

2006年举行的墨尔本英联邦运动会开闭幕礼时开始,我便开始使用地面叠放的L-ACOUSTICSKUDO系统。之后,2006年的多哈亚运会开闭幕礼,2010年的新加坡青年奥林匹克运动会开闭幕,以及2011年在新西兰的奥克兰举行的橄榄球世界杯开幕礼上,我都有使用它们作为扬声系统。事实上,KUDO是可以预见的,十分可靠的,而且出品的声音十分优秀,帮助我们使每次的大型典礼都能获得完满成功。

很显然,对我和Bobby Aitken(开闭幕礼音频设计师)来说,从一开始,我们就知道,2012伦敦奥运会的开闭幕礼上,会有一些世界上最伟大的音乐天才进行表演。两场庆典都将依赖音乐吸引全场观众目光,带动全场气氛。设计不得不超越音乐导演、表演、现场观众以及世界上的媒体的期望。

除了计划如何设计开闭幕礼的音频系统,我们也要考虑到如何为在伦敦碗里举行的体育比赛提供扩声(一般来说,这样的工程会被作为单独项目进行考虑的)。LOCOG运动场音频管理公司的经理Roland Hemming指出,“这次的运动表现项目比过往任何一次的奥运会都更具有综合复杂性。为满足这些要求,这次的扩声系统就必须比以往比赛中所使用的系统增加更强大的功能。”

为了能在各项比赛中获得最佳声音,我们需要使用大量资源,最好的公司和设备,以及把一批才华横溢的人们聚集到一齐,然后合作几个月甚至几年,为的就是要让各个项目都能获得最佳效果。我们也需要一套优秀的扬声系统,而且得把小的视觉影响,为的是让整个奥运会开闭幕礼及田径运动项目都能得到完美呈现。至少在视觉和声学方面,2012伦敦奥林匹克体育场让人印象深刻的是吊挂在观众区上空的阵列,而且考虑四个月来天气的因素影响。对于一个音响系统设计师来说,首先要考虑的是要覆盖的区域。伦敦给大家提供了一些挑战的机会,这些在后面将提到。

Richard Sharratt,奥运及特会开幕礼现场调音师,“显而易见,这样大规模的扬声系统并不常见,但在ScottBobby的专业调教下,整套系统有了美妙的效果……能与这样一个优秀、友善且能干的团队一齐工作,从中得到的都是一种独一无二的经历。”

Gary Bradshaw,奥运会闭幕礼现场调音师:“整个场馆都充满了电子气息。然而,在这样一个团队中工作,时刻都能感受到一种紧张的气氛。在现场基本没多少演练的机会,这样大家都会觉得出错的可能非常高。另一方面,观众们会很清楚怎样享受一场庞大派对的气氛……能亲身参与到这么一件盛事中,已经是一种无比的光荣。

Piers Shepperd2012伦敦奥运开闭幕礼技术导演,说到:“所有四场开闭幕礼将会使用到各种音源,从伦敦交响乐团到Coldplay乐队。L-ACOUSTICS的扬声系统能一直传送高质量的声音,令人难以置信。无论身处任何位置,伦敦碗的观众都亲身感受了一场卓越的音乐盛宴——没有失真,梦幻般的清晰度以及精确的重放。

Bobby Aitken,开闭幕礼的音响设计师,他说:“我想评论一下我们的音频团队,35人里面包括了音响工程师,设计师,经理和工作人员组成音频团队。在我30年的职业生涯中,从来没有这么荣幸,能够与这样一支天才,专注且全心奉献的团队一齐工作。这是一个团队,是Paul Keating[Delta Sound],Chris Ekers[高级产品经理],以及Scott把所有的人凝聚在一起,使得音响能如此成功。当然设备的选择固然很重要,但不可否认的是,最关键的条件仍然是人。”

Roland HemmingLOCOG 体育场音频经理,说到“我认为几乎每个人对体育场的气氛感到惊奇,音频系统当然做出了特别的贡献。”LACOUSTICS系统的表现三非常完美的。

我在想,与其说运动员的出色表现是由于杰出的音响系统,不如说取决于他们多年的训练和承诺。气氛是难以置信的,抛弃任何一个因素都是不完美的。体育运动的表现更要着重于所有的科目和每一个元素都要跟上。我非常荣幸是2012年伦敦奥运会是有史以来声音最好的一届奥运会

下面是关于案例的研究,我详细的描述作为音响系统设计师关于2012年伦敦奥运会设计、讨论过程。


设计宗旨

设计原则

之前大多时候我是使用地面堆放的分散式的设计,将碗下半部分观众定位为表演区域。以我的经验用分区扩声,在碗上部和下部之间的区域可以提高主观听感。

用最少数量的音箱获得垂直方向的覆盖,并且使用最少数量的阵列解决水平方向的覆盖,当然一开始为了使用最少的功率所以就选择了合适的线阵列扬声器产品。

体育场中一大片区域是留给世界媒体的,电视媒体在碗下半部,新闻媒体与电视媒体在同一块区域但在碗的上半部,来自世界各地授权播音评论员有一个评论员位置,在碗下半部分的媒体看台,这样他们能看到庆典并且评论。

试运行操作规程中说明,我们减小低区媒体看台区的音量,要求评论尽可能的清楚并且要给评论员提供包围感和热情洋溢的体验。最后只在碗下半部分的媒体区域音量减小6dB,碗的上半部分不要求减少音量。

交互的左右主扩声

我们尝试给尽可能多的人立体声的感觉。尽管分散式设计通常很难去感受到,但到吊挂和地放阵列的信号路径设置成交替的左右声道的布局。

体育比赛

之前就决定用吊挂的庆典扬声器系统也可兼用做体育比赛扬声器,那么就要求吊挂阵列需要增加碗下部的覆盖,增加部分在庆典活动时是需要关掉的。

扬声器布置

在椭圆比赛场地周边安装一圈绳索横梁或固定边,设计将固定边放在屋顶边30米左右的位置,离开场地均为30米左右的高度,从几何角度这是最理想的吊挂位置。

固定边本身就是简易的48mm挠性钢丝绳,有56根小尺寸的钢丝绳索连接到屋顶支撑系统。每一组阵列由张力环和小绳索来定位和固定。当然,吊挂的位置也必须考虑避开运动会其他的设备。

设计过程

体育场对于我来说都是件不寻常的事情,当时它已经建好,我不但可以拿到精确的CAD图纸,而且我可以去体育场内去真实的感受如何让设计更好的贴近建筑。设计过程从CAD文件开始建立EASE模型,这个模型是用来做分析的,从5个备选方案里进行选择,包括L-acoustics。一旦我们作出了选择,那么详细的设计阶段就要开始了。

L-acoustics设计用SOUNDVISION 3D SIMULATIONEASE加混响进行模拟。

场地几何

场地形状相对比较简单并且规则,有三个地方因为功能设计的原因不连续,比如北边和南边视频显示屏已经西边的碗中部分。

基本方法是用吊挂和地面堆放的阵列的方式贯穿整个设计,从而克服在垂直方向上声场控制的多样性,这个方法非常适合体育场地2/3的区域,然而我期望用独特的方法处理西边碗中的部分不规则区域,这个可以在调试或试运行过程中得到处理。

吊挂线阵长度

为了使听众自始至终都要获得同样一致的听觉体验,在伦敦碗的上空的每个阵列都配备了10V-DOSC扬声器。如此数量的V-DOSC阵列的长度超过4.5米,为线阵列提供足够长度,有助于低频声场的控制。

Photo credit: Scott Willsallen

从上图你可以看到这个垂直线阵的组合,同样的组合被安装在在整个体育场的四周。截图显示了这些分布在伦敦碗上部和中部位置的V-DOSC阵列的垂直组合。

选择设置22组阵列的话,可以使我们在提供立体声聆听环境的同时,并避免了过多的区域重叠和破坏声音的清晰度。22个阵列也必须配合整个环形拉力圈的几何构造工作的。

L-ACOUSTICS SOUNDVISION


22V-DOSC阵列设计也需要满足体育比赛的要求。V-DOSC为碗上层部分,以及西边碗上层部分和碗中层部分提供良好的覆盖。而且吊挂阵列需要拓展覆盖碗的下层部分。

我们计划在体育比赛的时候运行V-DOSC的全频设置,由于不提供超低音箱,可通过改变系统的EQ去拓展频率响应。用这种方法,可以为碗下层提供大部分40-80Hz能量,因此downfill可以是两分频的产品,这样做对功率负载和重量的负荷都是有帮助的。在这个时候,LACOUSTICS发布了ARCS II 恒曲率线阵产品,不但有足够的功率和覆盖,而且只需要两只就足够了。增加两只ARCS II音箱为碗的整个下层区提供非常完美的downfill覆盖。

堆放阵列

如下图,地面堆放阵列,由四只KUDO和四只SB28组成。KUDO立面高度小,4只高度可以接受。

使用一长排SB28扬声器组的设计,意图就是为了创造一个水平方向的指向性控制。而对于垂直方向的指向性控制没多大用处的,其目的是为了尽可能地减少低音扬声器的数量,无论在哪个角落都能感受到的声音的冲击力和清晰度。这方法很成功,我也确信在将来也会继续这么做。

Photo credit: Scott Willsallen

缺口填补

扬声系统的设计是分布在场地的周围,这样就不可避免地遇到一些阻挡,例如舞台,拍摄平台和布景,这些都会遮挡声音导致听众席出现声影区。原本的设计已经考虑到这种情况,准备了812XT扬声器,在开闭幕礼上,随时应对这样的状况。

系统安装

Jeremy Lloyd(技术经理,舞台和设计)设计整个系统的安装方法和悬挂理念。所有22组阵列的安装耗时超过了4天。悬挂V-DOSCdownfillARCSⅡ定制安装件包括一个减震器,一个垂直支柱,灯架还有ARCS连接件,这些构件固定在一起形成刚性结构,支撑整个V-DOSC阵列组。

功放的安装

伦敦奥林匹克体育场的屋顶边缘有一条马道,环绕整个体育场的屋顶。在这条通道上有各种不同的大型技术设备箱,例如自动控制装置,配电箱和音频网络节点。

功放可以很宽松的安装在网络接口的附近。而最重要的是,要尽量减少扬声器线缆的总长度,同时要确保功放柜能应对天气变化。基本上各个悬挂的阵列扬声器的线缆长度控制在50米内,而且功放的保护措施可以抵御了伦敦的倾盆大雨。

网络系统和信号分布

信号的传输和系统的数据主干网是依靠一条四芯的光钎环形线路。其中一对光纤用于封闭的环形光纤网络,为整个系统的音频信号传输提供支持。另一对光纤则用于连接到千兆级别的网络交换机。这一整个网络称之为音频局域网。

整个音频局域网分成四个虚拟局域网进行管理,其中一个是用作LA的网络。对于容量超过200LA8功放的网络,预设IP地址是十分重要的。每组吊挂阵列使用了6LA8功放,V-DOSC5台,ARCSⅡ用1台;比赛场地区域的阵列则用3LA8放大器,KUDO使用2台,SB28使用1台。所以每一阵列就已经需要9IP地址。

噪音污染

我们没有受环境噪音限制条例,而遭遇任何系统性能的瓶颈。只要是系统运行的时候,我们一直在校准声压级记录器对现场进行监测。当我们深夜还在为闭幕礼进行混音研讨时,我们收到了附近居民的一些投诉,但考虑到深夜这样的时间,我也会埋怨。

测试,调试及投入应用

LA网络管理

Delta Sound拿到了合同并使用L-ACOUSTICS设计就开始讨论关于系统控制的更具体的内容。

L-ACOUSTICS给予我们难以置信的帮助,我们第一个使用他们升级后的LA管理软件(用于控制功放),我真的很不情愿做第一个测试者,去测试把223台功放放到一个网络中的情况。他们跟我说:“那这样吧。如果我们自己尝试把223台功放连接到一齐进行一个月的测试,你觉得这样就公平了吧?”结果,他们真的那样做了!他们就真的完全按照我们计划设置的IP地址进行了长达一个月的测试,实在太美妙了。得到这样级别支持,令我们感到难以置信。

Marc Benard,产品应用工程师,在L-ACOUSTICS从事电子专业,他解释道:“现在的竞技场以及体育场的音频设计,一般需要用到6080LA8功放。但跟伦敦奥运体育场比起来,就不是一个数量级别的,伦敦起码需要200多台LA8功放。对这样一个上万名现场观众以及数十亿的全球电视观众关注的盛会,会让技术团队感到有一点压力的。

L-ACOUSTICS的其中一部分承诺,就是针对这个项目提供特殊的质量保障措施。在法国Marcoussis有一个实验场地,用作复制伦敦碗将要用到的整套音频系统,200LA8功放都安装在一个房间里,连接到一个备份AES/EBU数字和模拟音频信号分配系统,由一个容错的光纤环形网络进行控制,使用与奥运会体育场一样的的网络交换机,并运行同样的协议。”

“所有这些都由一台简单并且相当基本的Windows XP系统的电脑控制,这台电脑上使用了近期新发布的LA NETWORK MANAGER V2远程控制软件,这个软件结合了一个完整的系统事件信息系统。这就考验我们这个平台的恢复能力和响应能力。这些改良措施让全球的用户受益,无论是使用了几台功放控制器的当地的演唱会,还是最流行艺术家的巡回演出。

软件表现良好,使我对L-ACOUSTICS的实验充满信心,这个软件程序为这个项目做好了准备。

软件的使用

2012伦敦奥运之前,我已经在很多项目上使用过L-ACOUSTICS的产品,但只使用过一些LA8功放,且几乎没试用过LA NETWORK MANAGER的软件。进入功放读取预先设定的速度非常快,多种可视化的选项,在我们在测试和正式使用时,提供极好的反馈信息。

软件的设备分组功能十分优秀,允许对系统的部分对EQ进行微调或对延时进行更改,并且速度非常快且可靠。在特定的排练场合,分组功能也帮助我们迅速地哑音大部分的音频系统。

Justin Arthur,来自Norwest Productions的系统补丁工程师,花了很多时间在软件研究上,他发现这款软件的使用十分简便、快速、值得信赖。Justin Arthur说到:“L-ACOUSTICS对自己能参与2012伦敦奥运的工作感到十分开心。从开始的时候,Marc Benard与他的团队在他们的办公室搭建了系统,进行了几个月的测试,一直到后来把整套系统安装到这个盛典中。自始至终,他们都一直与我们保持电话和电子邮件的联系,随时回答各种问题。当我们在之前的软件版本中发现了一个漏洞,他们甚至为我们编写了一个新版本的软件。”

LA NETWORK MANAGER这个软件十分简单且容易操作。你需要监控系统的所有信息就在一页纸上。分组与监视功能与Version1版本相比,已经有了极大的改善,并且让用户界面更加友好。”

而且,用于管理两百多台功放网络的文件大小,也不过几百KB左右,所以管理这些文件也非常简便。

系统调试

相位调整必须考虑到周围的所有环境条件,以及扬声器系统的声学效果。而后者已经由L-ACOUSTICS公司为发明阵列变形工具对线声源阵列进行了鉴别和分类。

LA8功放滤波器设定

多年来,Lake Processing的灵活性使我获得了如此丰富的经验和成功,所以我对LA8功放的有限滤波器能力感到怀疑。另外,这种以一套滤波器设定来应用到所有类型产品的概念,我更加心存疑虑。

他们所制造的感官体验使我改变了我的想法。有些人那么推测,有限滤波器只是属于DSP的其中一项功能,或是厂家并不相信用户都能恰当地调节系统。这并非特例,滤波器越是简朴,更表明他们的世故和对自家产品的深刻了解。有能力与这样的厂家竞争的制造商,只有一到两家。

阵列变形工具
线声源阵列的音色平衡,会随着阵列的几何形状(阵列尺寸和阵列曲率)以及听音的距离而发生变化。好消息是,这些变化规律都完全可以预测的,也不需要改变频率响应的整体波形。

L-ACOUSTICS的内置设定方式是,任何改变都要把对听觉冲击减至最低,在NETWORK MANAGER软件中,这个特别的工具名叫阵列变形,运用它便能简单地进行修改。

只读取V-DOSC_LO预设定,且没有FIRIIR EQ的情况下,我尝试改变Zoom Factor因子值,并观察对单一线阵列的测量的变化,那是一种完美的感受。我又把同样的处理过程放在LF Conture低频曲线中试用,它同样给我完美的体验。最终,用于开闭幕礼的时候,我把V-DOSCZoom因子数值设为0.63,在运动比赛的时候设为1.0

系统均衡和响应

在阵列变形工具之后LACOUSTICS提供一套IIR滤波器和FIR滤波器应对环境因素。

系统的EQ用所有IIR滤波器整理中低频响应,用FIR2FIR3增强高频响应。由我、庆典声学设计师Bobby Aitken、现调音师Richard Sharratt花了很多时间才确定EQ

用四通道无线测量系统去扑捉单组阵列垂直面的四个位置,确认每个阵列的一致性。我非常惊奇的看到并且听到实际的体验与模拟的表现是如此精确的相符。

因为阵列到听众面的倾角,碗下层非常难以精确的模拟,然而,这是我非常熟悉的领域,因此KUDO的表现正与我所期待的那样,阵列的调试非常巧妙但可预见。

KUDO线阵和V-DOSC线阵间的平衡是非常复杂的,我们调整平衡无数次去寻找结果。意外的是只做了非常小的调整,不到1dB就已经非常明显了。我们非常幸运,排练期间允许花大量的时间去优化系统,这些额外的时间的确能改善听觉感受。

我不得不努力的去铭记LACOUSTICS系统中我认为可能失效配件问题的情况,对于2012年伦敦奥运会而言产品的可靠性非常关键,你可以想象一下接近吊挂扬声器是多么困难的事情。

超过450个扬声器直接暴露在恶劣天气中超过4个月,我们总计失效的只有两只15低音单元,这不仅证明了LACOUSTICS产品的质量,同时也证明了Delta Sound工作为这次盛典所做的精心准备。

最后,音响系统声音一流,我也听到很多人的评论,都称赞体育场声音的质量,非常高兴的听到来自专业人士的评价,比如Bobby,以及来自Delta,NorwestAutograph整个团队的声音。

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