2022年2月4日至20日，第24届冬季奥林匹克运动会（2022年北京冬季奥运会）的成功举办，中央广播电视总台依托5G+4K/8K+AI等先进科技成果，以国际水准,通过全媒体融合传播展现精彩冬奥，让世界再次聚焦中国，聚焦北京。本刊特辟“冬奥会专题”栏目，解析本届冬奥会广播、电视、网络转播中新技术的应用，新设备的更迭，管窥当下全媒体融合制播的新格局。 阐述2022年北京冬奥会冰壶赛事公共信号声音制作的规范要求、制作理念、制作规划与方案实施。
2022年2月20日，第24届冬季奥林匹克运动会（以下简称“北京冬奥会”）在国家体育场圆满落下帷幕，北京作为首座双奥之城见证了竞技体育的荣耀与梦想。受奥林匹克转播服务公司（OBS）的委托，中央广播电视总台（以下简称“总台”）的制作团队共承担了冰壶、单板滑雪（包括U型场地技巧、坡面障碍技巧、平行大回转、大跳台和障碍追逐等小项）、自由式滑雪（包括空中技巧、雪上技巧、U型场地技巧、坡面障碍技巧、障碍追逐和大跳台等小项）共3个分项比赛的国际公共信号制作任务。笔者作为声音制作团队中的一员，就冰壶项目公共信号的声音制作规范、制作理念、制作规划与方案的实施进行解析。
1 公共信号的声音制作规范
OBS为了向全世界的持权转播商提供高质量、高标准的赛事转播公共信号，在转播框架内对于公共信号制作的各方面都明确给出了严格、统一的规范要求。
继东京奥运会后，北京冬奥会赛事转播制作中第 2 次全方面启用高清（ HD ） +4K 超高清（ 4K UHD ）的模式 。其中，在声音制作方面，高清（HD）+4K超高清（4K UHD）公共信号中首次实现了同时适配2.0立体声（stereo）+5.1.4三维声（Immersive）的音频公共信号，详见图1、表1、表2，这将引领日后声音制作的发展方向。2.0立体声+5.1.4三维声的音频公共信号将通过不同的链路传送至场馆制作区的TOC（技术控制中心）或DSNG（数字卫星系统），并回传至IBC（国际广播中心）进行信号的分发。
图1 北京冬奥会音频公共信号制作的规格
表1 北京东奥会音频公共信号主路由的声道分配
表2 北京冬奥会音频公共信号备路由的声道分配
OBS可为不同诉求的持权转播商提供多元化、个性化的服务内容，在赛事转播信号传送阶段需要制作并提供多种音频信号素材，包含标准的电视国际公共信号（PGM TV）、广播音频公共信号（PGM RD）、体育展示播报传声器信号及导演/制作人内通信号（PA announce/CUE）、EVS片段素材直传（MCF）、内场传声器编组信号（FOP MIX）、场馆氛围及观众效果编组信号（Crowd MIX）、摄像机机头传声器编组信号（Microphones）等，详见表3。
表3 北京冬奥会音频公共信号的类型、制作内容、格式及输出目标
不同的音频信号素材在遵循相同技术制作指标的同时，还会根据信号使用对象的差异定义额外的功能要求。例如，广播音频公共信号（PGM RD），要求在赛事制作流程开始前的45 min提供信号，持续至赛事制作流程结束后30 min，信号内容为指定分类的声音缩混素材，且不受任何制作流程操作的影响。再如，内场传声器编组信号（FOP MIX）、场馆氛围及观众效果编组信号（Crowd MIX），信号内容为指定分类的声音缩混素材，且按正常制作过程中的比例提供，信号不受任何制作流程的操作影响。这些额外的功能需求会对后续规划音频制作产生决定性影响。
奥运会音频公共信号制作均遵循统一、严格的技术指标，以确保各项赛事转播音频技术质量的一致性。例如，数字音频信号规定需要满足48 kHz采样率、24 bit的量化精度，信号制作中的数字基准电平为-18 dBFS，信号制作的响度标准为-23 LUFS(±1 LU)，信号的动态范围在-30~-15 dBFS或在10 LU LRA响度范围内，信号制作的峰值电平不能超过-3 dBFS。以上所有测量依据均基于ITU-R BS1770-4建议书[1]。
从观赛角度出发，音频公共信号的制作需要呈现更加真实、震撼的赛场环境以及犹如置身其中的比赛细节，两者之间的作用与平衡可以增强视听效果的冲击力、感染力与代入感，令观看者仿佛身临其境又近在耳边。基于上述制作需求，设计音频公共信号的制作方案，重点包括音频信号源的构成与关系、制作系统的框架及音频制作中的兼容性。
冬奥会冰壶项目的声音制作信号源主要分为5大类：赛场气氛效果（ambient/Immersive）、近场观众效果（near crowd）、比赛细节效果（FOP-filed of play）、摄像机传声器（CAM-MIC）、体育展示信号源（PA announce/music）。
在声音制作中，赛场气氛效果主要用于构建场馆的空间并渲染整体气氛，作为整体声音制作的根基；近场观众效果主要用于近距离展现观众的掌声、欢呼声、呐喊声等气氛效果，给予场馆空间信息更多的细节与情感色彩；比赛细节效果主要用于在近距离拾取并展现运动员竞技的细节效果，如战术交流、擦冰声、冰壶滑行的声音、冰壶撞击的声音等，给予感观更多的冲击力与带入感；摄像机传声器主要用于中远距离展现运动员或比赛的细节效果，并完成如单边注入点出镜报道、赛后采访等制作流程；体育展示信号源主要用于丰富整体声音的层次，还原更真实的赛场环境。
在音频公共信号实际制作过程中，不同声音信号源需根据不同的功能定位控制合理的制作比例与声像关系。以5.1.4三维声公共信号为例，如图2所示，赛场气氛效果作为信号制作的根基应占据声音的主体，营造出良好的包围感，且准确描绘出赛场的空间信息；近场观众效果作为空间的细节信息，可定位在整体声像偏前的位置，比例不易过大，保留一定的纵深感；比赛细节效果作为声音制作效果的重点应定位在整体声像靠前的位置，比例与赛场气氛效果相呼应，听感清晰且具备较好的融合度；摄像机传声器和体育展示信号源同样应定位在整体声像靠前的位置，通过比例的调节规避与其他声音效果的相互干扰。
图2 5.1.4三维声公共信号的信号源比例与声像定位
北京冬奥会冰壶项目的音频公共信号制作共由4套三维声制作系统承担，分别负责赛场内A、B、C、D 4条赛道的信号制作任务。各制作系统看似独立但也存在信号共享与传输的需求，在制作框架、操作规范上也需具备相对的统一性。例如，为了保证4套音频系统所制作的公共信号在空间感知方面的一致性，赛场气氛效果信号将统一由决赛赛道的音频制作系统完成制作，并按本系统相同的制作标准共享至其它3套音频制作系统；再如，赛时流程传送的初始阶段（如片头动画、景观音乐等），为了保证各赛道公共信号的同步性、一致性，各制作系统应统一使用决赛赛道的公共信号完成相应环节的制作流程，待流程结束后在适当时间切换至本系统的制作信号源……此外，对于各制作系统而言，在保留一定声音创作个性的同时，信号制作中声音素材混合的比例、参数调整的原则等方面同样需要遵循统一的操作规范，从而实现用户在切换不同冰壶赛事公共信号源的过程中保持相似的听觉感受。
根据北京冬奥会赛事公共信号的制作要求，音频工作者需要同时制作并提供5.1.4三维声、5.1环绕声、2.0立体声的公共信号内容，如图3所示，不同信号间的兼容性对于最终公共信号的质量与效果也起到决定性的影响。考虑到操作的便捷性与兼容性，同时考虑到体育赛事声音元素的声像定位需求，在公共信号制作过程中，可将5.1.4三维声定义为主要制作方向，通过两组环绕声逻辑母线实现上、下两层声床的信号制作，这种方式可以迅速与5.1环绕声公共信号的制作相结合，且两者之间不会产生任何的冲突。其次，5.1环绕声公共信号也可通过调音台系统内部的down mix（下混）母线实现对2.0立体声公共信号的同步制作，下混的参数设置见表4。这样的制作流程条理更清晰、更便于音频工作者将精力放在信号制作内容的本身，并且在对比监听不同信号源的同时，可实现对以上3种公共信号的快速调整，及时解决所发现的问题。
3.1 音频信号的制作流程
在北京冬奥会冰壶项目音频公共信号的制作过程中，为了可以充分满足以上的制作规范与制作需求，音频工作者对信号制作的流程制定了详细且统一的规划方案，详见图4、图5。图4 决赛赛道制作系统信号制作流程示意图
对于制作输入信号源而言（图4、图5中绿色部分），根据需求定位可以分为以下几类：第1类是需要直接输出且不可做任何参数调整的，如2.0立体声+5.1.4三维声的测试校准信号（Lip-sync test）、EVS（视频制作服务器）多通道回放信号（Play back）；第2类是需要进行预先缩混并提供预混后信号共享需求的（pre fader/post fader），如赛场气氛效果传声器信号（INT AMB Mics）、比赛细节效果传声器信号（ F O P Mics）；第3类是可以正常缩混制作并提供信号共享需求的，如摄像机传声器信号（CAM Mics）、体育展示信号；第4类是正常缩混制作的信号，如出境报道传声器信号（OPP Mics）、扫画信号（ORT WIPE）等。对于信号制作的内部逻辑母线而言（图4、图5中其他颜色部分），根据功能定位同样可以分为以下几类：第1类是负责预混并提供共享信号的制作母线（图4、图5中橙色部分），如气氛效果制作母线（AMB SR5.1/ Immersive.4/AMB MIX5.1）、细节效果制作母线（FOP mix5.1）；第2类是二级缩混制作母线（图4、图5中蓝色部分），其负责将不同的预混母线信号再次进行缩混，如SUBMIX5.1母线；第3类是提供分类缩混信号的终端母线（图4、图5中灰色部分），负责提供给特殊持权转播商不受公共信号制作流程影响的分类缩混制作源，如SPLIT FOP SUBMIX5.1、SPLIT AMB SUBMIX5.1、SPLIT MIC SUBMIX2.0；第4类是下混类逻辑母线，负责将5.1环绕声缩混素材下混至2.0立体声素材，如DOWNMIX1;第5类是终混母线（图4、图5中红色部分），是音频公共信号的实际输出母线，如SUM ISTV2.0、SUM ISTV5.1、 SUM ISTV IMMERSIVE.4、RD2.0。对信号源及逻辑母线的分类意义在于，可以清晰地了解整体信号制作的流程以及每一步的注意事项，并为统一的音频信号制作效果、质量提供保障。此外，逻辑母线的分类还有另一层意义，用于指导赛时信号制作过程中的操作与参数调整。首先，预混制作母线（图4、图5中橙色部分）可快捷地实现在非比赛环节信号流程的操作需求，且其共享信号内容的制作比例不受任何影响，同时提供缩混信号初步的整体参数调整；其次，二级缩混制作母线（图4、图5中蓝色部分）在工作的同时可对信号内容在终混前再次进行统一的参数调整，以确保达到预期的制作效果、标准；最后，终混母线（图4、图5中红色部分）只负责信号的输出与音视频延时量的校对。
3.2 拾音方案
在北京冬奥会冰壶项目的音频公共信号的制作中，共使用了近114支不同型号的传声器完成4条赛道的声音拾取，传声器的安装位置与类别都做了严谨的考量。以决赛赛道为例（图6中的B赛道），除架设在摄像机上的传声器外，共使用了28支传声器完成公共信号制作中赛场气氛效果、近场观众效果、比赛细节效果等声音素材的拾取，安装位置如图6所示。
图6 决赛赛道制作系统的传声器示意图
3.2.1 赛场气氛效果的拾音方案
冰壶赛场的整体气氛效果呈现与声场的构建主要由6组电容传声器负责，分别吊装在观众席上方较高的位置，如图7所示，M1至M5传声器主要负责制作5.1.4三维声音频公共信号中底层声床的信息， M6传声器主要负责制作5.1.4三维声音频公共信号的上层声床信息。其中，M1、M3、M4、M5为AT4050ST立体声大振膜传声器，其独有的内部立体声矩阵转换功能可以有更多的拾音角度供选择，此外较平直的频率响应特性可以为声音的最终呈现提供更为温暖、平衡的音色，传声器的高声压级承受能力与高动态范围也更适合大型体育赛事现场复杂的制作环境 。M 2 使用了1支AT4050单声道大振膜传声器，为解说、评论声道提供持续的现场衬底效果，增强左、中、右三个声道听感的连贯性。M6传声器由2支XY拾音制式的BP4025立体声传声器组成，相对小巧的尺寸更适合集成安装，且良好的传声器性能指标也可以满足体育赛事5.1.4三维声顶层声床信息的制作。3.2.2 近场观众效果的拾音方案
近场观众效果的拾音由1支XY拾音制式的BP4025立体声传声器完成制作，使用1.5 m的传声器支架安装于距底层观众看台相对较近的位置，如图8所示，传声器的架设高度与轴向最终取决于与观众看台的实际距离，在配合整体气氛效果的呈现的同时提供更多的空间信息细节与情感。
图8 近场观众效果传声器
3.2.3 比赛细节效果的拾音方案
冰壶比赛的细节效果声主要包含了两大类声音元素：语言类与动效类。语言类声音元素主要表现于运动员、教练员之间的战术交流、沟通等方面；动效类声音元素主要表现在比赛中运动员擦冰的声音、冰壶在冰面滑行的声音以及冰壶撞击的声音等。对于语言类声音元素的拾取，主要使用无线领夹式传声器来实现声音的捕捉，共配置了11支全指向无线领夹式传声器，如图6中所示的M18至M28，负责两队共8名比赛队员、2名教练的语言类声音元素拾取及1支备份。全指向性的传声器在佩戴过程中更便于拾音位置的调整，详见图9，在避免衣物摩擦所产生噪声的同时，可保持良好的细节声音清晰度与均匀度。图9 佩戴在运动员身上的无线领夹传声器
对于动效类声音元素的拾取，主要使用10支全指向领夹式传声器来实现声音的捕捉，隐藏安装在冰壶赛道边，如图6中所示的M7至M16，并且为了保证声音拾取的连贯性并拓展一定的制作宽度，传声器采用在赛道两侧交错对向安装，详见图10。此外，赛道最靠近顶端的传声器还会根据比赛的规则内容安装在特定位置，例如M11/M12传声器须安装在赛道圆垒靶心的位置，主要负责拾取得分区内的声音元素及运动员掷壶起势阶段声音元素；同理，M10/M13传声器须安装在赛道前掷线（Hog Line）的位置，这是一个关键的比赛规则判罚点，同时也是冰壶滑行声音重要的拾音点。图10 安装在赛道两侧的全指向领夹传声器
3.2.4 摄像机传声器的拾音方案
在冰壶项目的赛时音频公共信号制作过程中，仅靠赛场气氛效果声、近场观众效果声、近距离细节效果声等声音素材是远远不够的，还需要考虑镜头语言的变换与组接，因此还应该有用于听觉过渡的声音元素，此外也会有像EVS选切收录这类的制作需求。为了解决以上问题，公共信号制作系统中的每台摄像机都会配置安装有立体声枪式传声器或微型传声器，详见图11，用于中远距离效果声的拾音，以提供声音制作中过渡效果声的素材。图11 架设在摄像机上的枪式传声器及微型传声器
3.3 声音制作的参数调整
3.3.1 增益的调节
传声器的增益调节在公共信号制作中是至关重要的，它直接会影响后续制作流程中一系列操作的调整与最终信号的呈现质量。增益的调节主要分为两步：预调节与微调。增益的预调节主要集中在制作演练阶段，音频工作者往往只能通过自己的经验与赛场现有条件去判断并设定传声器的增益值，比如可以利用赛道训练的状态判定细节效果传声器的大概增益值，也可以用场馆扩声量去判断气氛效果传声器的增益值等，但在这个阶段往往需要综合考虑现有状况与未来的发展趋势，避免因为一味追求前级放大的饱满度而产生信号的削波失真。增益的微调主要集中在每天公共信号的制作过程中，利用实际的赛场情况判断增益值设定的是否合理并进行微调，由于每天的观众人数、观众状态、运动员的差别等各方面因素，增益的微调需要音频工作者时刻观察与把握。3.3.2 比例的调节
优秀的声音应该层次分明、虚实有度，以赛场气氛效果声为主体且融入恰当比例的细节效果声一直是制作所追求的理念。例如，在制作冰壶比赛的语言类细节效果声中，音频工作者首先会根据比赛的实时状态，通过调音台的电位器调整2支参赛队伍无线领夹传声器在制作中的整体比例，同时还会根据镜头画面的表达，调整比赛队伍中不同队员的无线领夹传声器比例，结合其他的制作传声器，使画面中体现的语言类声音细节听感偏近，而画面外的语言类声音细节听感偏远，实现更好的画面对应关系与情景代入感。3.3.3 频率避让原则与参量均衡的使用
在冰壶项目的音频公共信号制作中，由于有大量的传声器参与声音的制作，传声器间的信号层层叠加对声音音色的平衡产生极大的压力，需要音频工作者分类进行频率的调整，否则最终呈现的效果可能是混沌的、模糊的。实际制作中，不同类别的声音信号源都使用了频率规避原则，尽可能地把精彩、突出的频段表现出来，将模糊、混乱、相互干扰的频段让出来。例如，对于无线领夹传声器，由于音频工作者只希望保留语言的清晰度，因此在高频、中低频段都做了一定的削减，使用了较小的参量均衡Q值以保证平缓过渡，同时低频部分做了12 dB/oct的高通滤波处理；再如，对于冰壶赛道两侧的领夹传声器，在高频、中低频段都做了相应提升，突出冰壶厚重的质感与撞击时的力度，将中高频段更多地预留出来给无线领夹传声器制作运动员的语言类内容。同理，在赛场气氛效果声、近场观众效果声等其他声音元素的缩混过程中，频率的调整也使用相同的制作概念。3.3.4 声像的调整
声像的调整主要涉及赛场气氛效果传声器、近场观众效果传声器以及赛道两侧的领夹传声器。对于赛场气氛效果传声器M1/M3/M4/M5而言，主要构建5.1.4三维声的下层声床，为了可以将空间信息描绘的更饱满，其中M1、M3对应的2个声道向LS、RS的方向略微调整，M4、M5对应的2个声道向L、R的方向略微调整，以此增加空间的纵深感与包围感。对于近场观众效果传声器M17，同样向LS、RS的方向做相应声像调整，给予更多的纵深空间信息，拉近与听音者的关系。对于赛道两侧的领夹传声器M7至M16，为了拉伸细节效果声的听感宽度，所有传声器都向L和R方向做小范围的声像调整。3.3.5 动态参数的调整
在声音制作中的动态处理方面，主要涉及输入信号逻辑通道与逻辑制作母线。对于有声像调节需求的输入信号逻辑通道，原则上禁止做动态参数的调整，因为不当的处理结果会影响到整体声音信号的正确声像；预混制作母线（图4、图5中的橙色部分）以及二级缩混制作母线（图4、图5中的蓝色部分）可以进行动态参数的调节，但仅限于高阈值、低压缩比的动态处理，在控制动态范围的同时避免对声音的整体音色产生过多的影响；而对于终混母线而言（图4、图5中的红色部分），禁止做任何动态参数调整。随着北京2022年北京冬奥会的圆满成功，一个全新的时代已悄悄来临，5.1.4三维声正逐步成为赛事公共信号的常规制作模式，IP构架的制作系统也趋于成熟并在技术制作中承担着至关重要的角色，同时融媒体、远程制作、沉浸式双耳渲染等新技术也在快速的发展、壮大……为了能更好的服务于未来，作为一名音频工作者需要不断地丰富自己的知识储备，不断地吸收相关声音领域的精髓，不忘初心、坚守“使命”，为中国转播技术制作的发展做出自己的贡献。以上是笔者对北京冬奥会冰壶项目音频公共信号制作的总结，不妥之处望批评指正。
选自《演艺科技》2022年第1期 崔 巍《浅析2022年北京冬奥会冰壶赛事公共信号的声音制作》。转载请标注：演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。
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