馬文釗

（天韻星光沉浸聲工作室，北京 100000）

為獻禮中國共產黨建黨100周年，4月30日至5月2日，原創(chuàng)音樂劇《新華報童》在北京天橋藝術中心中劇場上演?！缎氯A報童》的內容取材于新華日報在1941年揭露“皖南事變”真相的歷史事件，表演上穿插著搖滾、Rap與街舞等視聽元素。

為了增強這部劇的聽覺感受，天韻星光沉浸聲工作室與天韻星光音響團隊為該劇設計了一套沉浸式擴聲系統(tǒng)。筆者結合音樂劇《新華報童》制作沉浸聲需求，解析沉浸聲系統(tǒng)構成，沉浸聲制作的思路和實施方案，對比沉浸聲制作與立體聲制作的差異。

1 沉浸聲制作的目標

對于應用沉浸聲秉承的理念是，絕不僅為展示一項新技術而使用沉浸聲，一定要為內容服務。《新華報童》沉浸聲設計的制作意圖是，基于Frontal揚聲器系統(tǒng)+360°環(huán)繞聲揚聲器，結合Soundscape聲音景觀系統(tǒng)+TTA Stagetracker II自動追蹤系統(tǒng)（見圖1）構建的沉浸聲系統(tǒng)，營造360°環(huán)繞聲像還原和混響空間，為導演及音樂總監(jiān)提供一副聲音的“畫布”（Canvas）。

圖1 TTA Stagetracker II自動追蹤系統(tǒng)

（1）演員的聲音能與其在舞臺上的位置相吻合，達到“所見即所聽”，即音畫一致性（Audio-visual Consistency）。

（2）與傳統(tǒng)立體聲或LCR這些基于聲道（Channelbased）的制作不同，此次沉浸聲系統(tǒng)是利用基于對象（Object-based）的處理方式〔這里說明一點，其實還有一種定位方式，即Scene-based（基于場景），也就是Ambisonic，本文暫不討論〕，利用Soundscape聲音景觀系統(tǒng)，根據(jù)每一幕的場景，用聲效來實時打造當前的聲音環(huán)境。實際上，即便當前的燈光、道具或舞美元素有其效果的變化，聲音都具有將觀眾置身于某一固定聲場的能力（Being There），如圖2所示。畫面未出而聲音先行，這是電影語言中的常用手段，可以先告訴觀眾，將要去到什么地方：伴隨著汽笛聲的江邊，瞬刻的太平迎來之后的狂轟亂炸，或者用虛擬的空間效果營造角色頭腦中凌亂的思緒。

圖2 ArrayCalc中的聲場模擬

Soundscape除其核心——DS100數(shù)字音頻信號處理平臺外，軟件控制由En-Scene與En-Space（見圖3）兩部分插件組成，前者是做對象（Object）的定位，后者所有混響預設都是著名音樂廳的卷積采集，筆者很喜歡，做交響樂尤為出色。所以，沉浸聲系統(tǒng)就像一副平鋪在桌上的畫布，混錄（Mixing）環(huán)節(jié)就似揮墨，重點依舊是為內容服務。

圖3 Soundscape En-Scene對聲對象的定位

一個對象（Object），可以是劇中人物江陽（男一號），可以是軍鼓，可以是弦樂的立體聲Stem編組，可以是Waves文件里精心調試的效果返回，還可以是細心挑選的特效聲。所有的對象在沉浸聲系統(tǒng)里可以被隨心所欲地定位，無論是舞臺上的實際位置，抑或是想讓他出現(xiàn)的位置，甚至是在觀眾席的周圍。

除定位之外，對當前聲音的空間感定義，也可以十分靈活。利用Soundscape聲音景觀系統(tǒng)內部的混響插件En-Space，可以打造空間的一致性（Homogeneity），既可以利用它制造演唱的混響，也可以來打造虛擬的某種空間感。事實上，對于佩戴了追蹤設備的演唱來說，混響最好只使用沉浸聲系統(tǒng)內部的混響插件。在制作過程中發(fā)現(xiàn)，如果將外部立體聲混響送入沉浸聲處理器，則該混響會耦合出一個“虛中”，這會影響到當前演員的定位；除非讓Vocal（聲音對象）一直處于絕對的中間不動。

（3）利用沉浸式擴聲的空間定位優(yōu)勢，來降低樂隊混音中的掩蔽效應（Spatial Unmasking），而非傳統(tǒng)手段中更多利用均衡器、壓縮等方式。應用Soundscape聲音景觀系統(tǒng)混音，會發(fā)現(xiàn)所有輸入（Input）需要加的EQ或壓縮（Compressor），都明顯沒有以往在立體聲中那樣來得多。

這里有一個十分重要的提示，樂池中的樂隊實際是非入畫的元素，雖然二樓的觀眾可以“瞥見”樂手，但是沒必要將樂隊也按照所見即所聽的方式處理。對于這種樂隊不可見情況的處理，筆者認為，針對沉浸聲的制作，切忌把樂隊定位做得很夸張，恐怕體現(xiàn)不出空間感。在整體的沉浸聲制作在中，完全是另一種處理思路，總體方針應當還是一種增強版的立體聲思路。

2 系統(tǒng)的主要構成

眾所周知，沉浸聲系統(tǒng)對場地的要求有很多，比如吊點、承重以及環(huán)繞揚聲器布局的可能性等。在對演出的劇場勘查完畢后發(fā)現(xiàn)，劇場的硬性條件（Logistics）完全可以滿足一套完整的沉浸式擴聲系統(tǒng)的要求。

2.1 PA揚聲器系統(tǒng)

PA揚聲器系統(tǒng)由5組陣列揚聲器組成的Frontal揚聲器系統(tǒng)、置于頂部的超低揚聲器與地面的超低揚聲器、Frontfill（前補）揚聲器、角落補聲揚聲器以及360°揚聲器（同時包含Surround和Height通道）組成，如圖4、圖5所示。

圖4 5組Frontal陣列揚聲器和Frontfill揚聲器

圖5 藏在聲橋通道里的SL-Sub揚聲器

Frontal揚聲器系統(tǒng)是沉浸聲系統(tǒng)的主要部分。目前對于“沉浸聲”的第一反應，大多是環(huán)繞聲、多聲道，感覺鳥繞場飛、飛機掠過頭頂。當然，這些圍繞Surround及頂部通道制作的沉浸聲是很重要的部分，并且筆者認為，在沉浸聲推廣的初始階段，要讓大家體會到這種效果。但需要強調的是，沉浸聲應用在現(xiàn)場演出中更為關鍵的因素、最顛覆擴聲形態(tài)的，實際上是Frontal揚聲器系統(tǒng)的擴聲，這一部分的聲音制作后續(xù)詳解。

正面的擴聲揚聲器系統(tǒng)完成之后，再安裝布置360°揚聲器系統(tǒng)，包括現(xiàn)場架設環(huán)繞和頂部揚聲器，如圖6所示。360°揚聲器系統(tǒng)是對通常情況下的180°揚聲器系統(tǒng)的全面補充，讓整個觀眾席都被包裹在一個Immersive Zone（沉浸區(qū)域）之中。

圖6 環(huán)繞和頂部揚聲器的分布

2.2 Soundscape和Stagetracker

在Soundscape中，Mapping（定位圖）功能是一個可以由用戶自定義定位區(qū)域的操作。在一套既包含F(xiàn)rontal陣列揚聲器又含有360°揚聲器的沉浸聲系統(tǒng)中，通常最少要定義兩個區(qū)域：一是純舞臺區(qū)域，二是連同舞臺和觀眾席的整個場地。

Soundscape對于Frontal陣列揚聲器系統(tǒng)的定位，主要是利用延時（Delay）+電平（Level）的方式，并且有一個很重要的特點，也是更易上手的一點，即無論將Object放在多遠多偏的位置，其音量在系統(tǒng)中是不會減小或加大的，而是保持不變；當然，依放置位置不同，這個Object分配到Frontal揚聲器系統(tǒng)中的Delay以及Level都會變化，從而產生定位信息。這樣一來，對于Object的音量控制，實際上還是在調音臺上，并沒有脫離調音師的掌控。

在這場演出中還應用了Stagetracker追蹤系統(tǒng)，如圖7、圖8、圖9所示，其需要與舞臺區(qū)域相綁定，演員佩戴用于追蹤演員活動的信標器，因此，Stagetracker需要根據(jù)采集的數(shù)據(jù)做出相應的調整。

圖7 Stagetracker II追蹤系統(tǒng)軟件界面顯示演員實時位置

圖8 演員佩戴的信標器

圖9 Stagetracker追蹤系統(tǒng)分布在舞臺前后的3組天線

基于沉浸聲系統(tǒng)中多種功能設備的使用，F(xiàn)OH控臺需要3位調音師協(xié)力共同完成（見圖10），其中，除一位主調音師（Fader Engineer）外，還有一位負責調音臺與Soundscape的場景切換（Snapshot Engineer）；以及一位負責混響控制（Reverb Engineer），精確到每一句臺詞或歌詞。在FOH控臺上，編輯了大量的OSC（Open Sound Control，聲音控制協(xié)議）代碼，通過Soundscape的Show Control軟件En-snap和Qlab來進行各種指令的控制。編輯OSC代碼相對繁瑣，但它會使最后的演出過程中變得輕松，這次系統(tǒng)伊始階段所有控制方式上的難題，最終基本是通過OSC途徑得以解決。

圖10 主調音師、場景工程師、混響工程師（從左至右）

3 沉浸聲的制作

3.1 全新的擴聲形態(tài)

無論是哪種演出形式，應用沉浸聲的目的都是為了制造身臨其境的感覺。而這種沉浸式效果的產生，需要通過環(huán)繞揚聲器、頂部揚聲器，或者規(guī)則、不規(guī)則的多點位揚聲器布局獲得（耳機的Binaural音頻也是沉浸聲的一種呈現(xiàn)方式，但并不在本次制作需求范圍內）。從擴聲形態(tài)上來講，無論是系統(tǒng)設計及調試層面，還是混音的思路及制作流程，F(xiàn)rontal揚聲器系統(tǒng)起到了顛覆與革新性的作用。

本次演出中的Frontal揚聲器系統(tǒng)，是吊掛在樂池上方的5組KSL線陣列揚聲器（建議最少由5組揚聲器構成），作為沉浸式擴聲中的主（Main）揚聲器，起到傳統(tǒng)制作中的立體聲/LCR揚聲器的作用。如果無意打造畫外聲音效果，抑或大幅延展聲音的定位，F(xiàn)rontal揚聲器系統(tǒng)分布最好保持與舞臺口（Proscenium）同樣的寬度。在Soundscape聲音景觀系統(tǒng)中，F(xiàn)rontal揚聲器系統(tǒng)、Frontfill揚聲器以及超低陣列揚聲器通常被視為180°系統(tǒng)，對應著觀眾正視舞臺時所感受到的一幅“音響全景圖”（Panorama），如圖11所示。

圖11 Frontal揚聲器系統(tǒng)、Frontfill揚聲器及超低陣列揚聲器組成的180°系統(tǒng)

與立體聲制式相比，F(xiàn) r o n t a l揚聲器系統(tǒng)經Soundscape系統(tǒng)的處理，呈現(xiàn)出以下三方面的特點。

（1）所見即所聽。本次音樂劇中，為演員佩戴了TTA Stagetracker追蹤裝置，最終得到的結果就是，觀眾在觀看演員表演時，所聽到的演員聲音與其舞臺實際位置是一致的。如此一來，觀眾感受到的表演更為真實，有助于情緒的傳遞。

（2）增大了各混音元素之間的隔離度。換句話說，是利用Frontal揚聲器系統(tǒng)更好的解析度，從空間定位的角度解決了元素之間的掩蔽，不再擔心聽不清某個樂器，而是擔心聽得太清楚。

（3）綜合前兩個特性，觀眾不再需要用大腦分辨所希望聽到的內容——聽或者不聽，聲音就在那里，使聽覺疲勞大幅下降。

系統(tǒng)工程師在面對Frontal揚聲器系統(tǒng)時，要面對從相關系統(tǒng)（Correlated）到非相關系統(tǒng)（Uncorrelated）的劇烈轉變（見圖12），這里的相關性尤指擴聲內容。在一套強相關性的系統(tǒng)中，任何兩組揚聲器之間的相遇，都是聲學的SUM（疊加），此時，揚聲器之間共享一致的內容，但是覆蓋區(qū)域可謂是“各掃門前雪”。在非相關系統(tǒng)中，就像Frontal揚聲器系統(tǒng)，正如大家看到劇場吊掛的那樣，之所以越往兩側的揚聲器越要往中間指向，目的就是盡量讓每一組揚聲器都覆蓋最大面積的觀眾，并且5組的覆蓋要盡量重合，這也是Frontal揚聲器系統(tǒng)推薦要選擇水平角度更寬的揚聲器的原因。在這種情況下，F(xiàn)rontal系統(tǒng)中的每組揚聲器之間，共享覆蓋同一區(qū)域，而音頻信號則趨于各自獨立，此時揚聲器之間的相遇，則為信號的MIX（混合）。而對于采用立體聲制式擴聲，在很多演出的現(xiàn)場更像是一對兒Wide Mono（寬單聲道），既相關又非相關，L聲道主要覆蓋左邊的觀眾，R聲道主要覆蓋右邊的觀眾，并在中間區(qū)域會有重疊覆蓋。眾所周知，這種制式只有中間的部分區(qū)域是所謂的音效黃金區(qū)域，即往往是線槽板和鐵馬隔離帶，稍微一偏離這部分區(qū)域，梳狀濾波等就來了。

圖12 從相關系統(tǒng)到非相關系統(tǒng)

Frontal揚聲器系統(tǒng)所展現(xiàn)的混音，與觀眾的時間關系（mix impulse）也發(fā)生了重大改變。在立體聲中，在中間位置，Vocal、Bass、KB等各種聲音元素到達耳朵的時間是一致的。而在Frontal揚聲器系統(tǒng)中，由于聲音元素有了水平及縱深的定位，加上Soundscape的縱深定位還包含Delay的數(shù)據(jù)，使得到達耳朵的時間各不一樣。這種時間的Delay，更加需要Frontal揚聲器系統(tǒng)對觀眾席覆蓋的合理，以及系統(tǒng)一致性的保證。

對于沉浸聲與立體聲的擴聲形態(tài)，不得不提及一個誤區(qū)，就是沉浸聲與皇帝位的關系。Frontal揚聲器系統(tǒng)由于有更加完整的觀眾席共同覆蓋區(qū)域，不會有立體聲擴聲中的聲學皇帝位，也就不會出現(xiàn)離開中心區(qū)域便感到音色變化。試想，在一個不帶擴聲的小劇場來欣賞話劇，觀眾席里是不存在聲學皇帝位的。這種基于Frontal揚聲器系統(tǒng)，并結合Soundscape聲音景觀系統(tǒng)+TTA Stagetracker II自動追蹤系統(tǒng)的沉浸聲系統(tǒng)，正是在臨摹這種返璞歸真的狀態(tài)。

3.2 基于對象（O b j e c tbased）的制作方式

以往的立體聲、LCR、5.1、7.1等制式均基于聲道，因此能在調音臺中輕松找到對應的母線，當前聲音定位效果的好壞，取決于聲道數(shù)量及擺放方式，最重要的是，這些均存在皇帝位。

基于對象（Object-based）的制作方式是辨別當前系統(tǒng)是否為沉浸聲系統(tǒng)的一個關鍵因素，但也會是揚聲器的重放依舊基于聲道的形式，而制作方式卻是沉浸式的。在該劇的沉浸聲系統(tǒng)中，對于二樓觀眾做的是立體聲補聲，其信號由沉浸聲處理器DS100將立體聲信號轉換為沉浸聲給出，而并非出自調音臺的立體聲Bus。當然，一旦重放使用的是基于聲道的某種格式，就會再次引入皇帝位的約束。

基于對象，是指聲音定位是以聲對象（Object）為本，系統(tǒng)的輸出不再被聲道數(shù)量所限制。每一個聲對象都包含其自己的聲音與它在沉浸聲系統(tǒng)中的定位信息，在Soundscape中，還應包括其在沉浸聲系統(tǒng)中的混響信息，這些統(tǒng)統(tǒng)組成了每一個Object的元數(shù)據(jù)（Metadata）。在《新華報童》的前期工作中，除設計出一份SSL L550調音臺的通道單，還需要對應一份DS100沉浸聲處理器的通道單，如表1所示（為設計的初始狀態(tài)，后有較大改動），共計64路，即Soundscape中所有的Objects?；趯ο蟮姆绞剑梢詫β晫ο筮M行所需要的定位、伸縮，并賦予其空間信息，這無疑大大增強了創(chuàng)造性。

表1 《新華報 童》DS100沉浸聲處理器的通道單（設計的初始狀態(tài)）

立體聲的聲像定位很簡單，Pan往哪邊，哪邊的聲音就更大些。在沉浸聲的制作中，對聲對象進行定位涉及一大關鍵技術——定位算法（Panning Algorithm），如WFS、VBAP、DBAP、LBAP、KNN等。當Soundscape中的Object在舞臺上進行定位（具體用的是哪種定位算法不得而知）時，靠的是Level+Delay，且對于每個Object都有三種Delay模式可選：Full、Tight與Oあ。值得一提的是，Soundscape聲音景觀系統(tǒng)與TTA Stagetracker II自動追蹤系統(tǒng)相連時，更要謹慎地選擇Object的Delay模式，因為處于移動中的Object，會因為Delay的引入而產生聲染色。

3.3 沉浸聲系統(tǒng)的伸縮性和便攜性

圖13 Soundscape中基于Level+Delay的Object定位

出于工作量以及成本的考慮，很難做到在演出現(xiàn)場從開始到結束全部進行沉浸聲的制作，尤其像音樂劇這種復雜的表演形式。因此，需要在排練場地或工作室中預先完成一部分沉浸聲的制作工作；況且，也希望在進場前能對聲音有個“預判”，無論是用Binaural模擬，還是搭建一套簡易的沉浸聲系統(tǒng)。當完成沉浸聲的預混后，每個Object實際上就有各自的元數(shù)據(jù)了。依據(jù)這份數(shù)據(jù)，每到一個新的演出場地，再因地制宜地對數(shù)據(jù)進行放大或者縮小，這種可伸縮性（Scalability）也是關鍵的一點。這種伸縮同時包含場地大小的伸縮，以及混響狀態(tài)的伸縮。

對于《新華報童》的前期制作，在飛影威亞基地的排練場，搭建了簡易的沉浸聲系統(tǒng)，正面是LCR，環(huán)繞共有6只E8點聲源揚聲器，以及一只頂部揚聲器，如圖14所示。利用這個系統(tǒng)完成了所有效果聲的定位、樂隊通道的大致定位，并保存了想要的混響狀態(tài)。進入演出場地后，只需要將排練場地的定位區(qū)域（Mapping）進行放大，同時調整混響的規(guī)模，以達到和排練時相一致的聽感，即完成了不同場地間同一份沉浸聲文件的交接。至于Stagetracker與Soundscape之間的連接，也是非常簡單，只需讓兩個處理器處在同一網段內，Stagetracker的操作頁面會自動識別Soundscape的Mapping，只要Mapping選擇對了，兩者的定位區(qū)域就是吻合的。

圖14 排練場地的小型沉浸聲系統(tǒng)

這種工作方式，其實同電影的全景聲制作是一樣的。一部影片的全景聲，無論是在北京的杜比影院播放，還是在剛果布拉柴維爾的杜比影院播放，無論是情侶廳，還是800人的大廳，都要靠這種便攜性（Portability）和可伸縮性來做到聲音文件的適配。

3.4 利用OSC進行控制

在沉浸聲的制作中，OSC控制協(xié)議十分重要。

當進行基于對象的混音時，調音臺與沉浸聲處理系統(tǒng)是同等重要的，但如果兩者之間無法連通，調音師就需要同時操作調音臺和沉浸聲控制頁面，無形中降低了工作效率。通過OSC即可在Soundscape與Stagetracker之間傳輸控制信息。除此之外，Soundscape還有若干其他的控制方式，如Soundscape的場景控制軟件En-Space、Qlab（見圖15）、iPad，甚至是DAW里面專門的插件。

圖15 在Qlab中手畫Object軌跡

在沉浸聲的制作中，Qlab依舊可以發(fā)揮其強大的Show Control能力。例如，將Qlab和DS100處理器連通后，當在Qlab輸入OSC指令：/dbaudio1/matrixinput/reverbsendgain/2 -3.0，意味著Soundscape中第2個Object的En-Space混響發(fā)送量被定義到-3 dB了；與此同時，指令觸發(fā)時的持續(xù)時間也在Qlab中可調。

在《新華報童》的制作中，編輯了大量發(fā)送不同混響狀態(tài)的OSC指令，演出時由專人對著劇本，通過負責切換混響指令的Midi控制器進行混響狀態(tài)切換，可精確到每一句話。

4 沉浸聲制作與立體聲制作的比較

沉浸聲的制作過程相較于傳統(tǒng)立體聲制式，存在以下差異。

（1）立體聲的制作中，是對調音臺的Input通道進行加工整合。沉浸聲的制作中，因為需要在沉浸聲系統(tǒng)中完成聲音定位和空間塑造，所以，需要從調音臺Post Fader（推子后）直接輸出（Direct Out）Input信號，或者由調音臺的母線輸出，如圖16，這些進入沉浸聲系統(tǒng)的輸入信號即是Object。

圖16 沉浸聲制作過程的信號流程

（2）立體聲的制作中，最終的輸出都經過母線。沉浸聲的制作中，不再有母線的概念，經過DS100處理后，直接通過Dante傳輸?shù)焦β史糯笃鳌２贿^筆者對此持觀望態(tài)度，相信在不久的將來，會有沉浸聲模式的“母線”處理手段。

（3）立體聲Pan將消失，取而代之的是更加強大的Positioning（定位）。

（4）在沉浸聲制作中，一些新的重要參數(shù)將會出現(xiàn)。如Spread（擴散值），指一個Object的聽感是聚焦還是寬泛。調大Spread，意即有更多的揚聲器發(fā)聲，且單組揚聲器的聲壓級任務量會相應降低。

（5）立體聲制作中，混響是頗具創(chuàng)造力的手段。沉浸聲制作中，依舊可將外部混響以Object的方式送入沉浸聲系統(tǒng)，但如果要最大限度保證Object定位的準確性時，則利用沉浸聲內部的混響才是最好的辦法，畢竟這種“內部調劑”才是沉浸聲系統(tǒng)設計者的原意，彼此之間都是有算法牽連的。在沉浸聲的制作過程中，每個Object都有自己的定義，對應到準確的位置，而非傳統(tǒng)基于聲道的方式中被送到某個母線或者某組揚聲器中。

5 結語

此次音樂劇現(xiàn)場應用大型沉浸聲系統(tǒng)還處于探索階段，是一次非常開心且收獲滿滿的經歷，筆者分享此次沉浸聲制作歷程，解析采用沉浸聲系統(tǒng)構成及制作，以期與業(yè)內同行交流。

在過去的幾十年里，音響設備經歷了翻天覆地的革新。如今，有精妙的傳聲器工藝，有動輒處理幾百路信號的數(shù)字調音臺，有能覆蓋百米遠的陣列揚聲器，而唯一變化緩慢的就是擴聲的形式（Format）。相較于電影聲音、游戲聲音或者流媒體平臺的聲音格式，現(xiàn)場演出領域也使用了沉浸式音頻技術。但沉浸聲格式能在巡演、劇場劇院的固定安裝中被普遍接受，還需要經過市場的培育和相關要素的普及，當然，從技術發(fā)展的角度也需要時間的磨合。