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前言
近年来，国内使用电声可变混响系统的剧场越来越多，电声可变混响系统改善了剧场的声场环境，丰富了剧场的使用功能。一套新系统的良好使用必然离不开精心的调试与磨合。那么，在实际应用中，电声可变混响系统是否有哪些值得注意的细节？筑声阁非常荣幸地获得潘博老师的文章授权。作为交流开放平台，筑声阁也欢迎更多的声学及剧院达人们加入讨论。
威尼斯人剧场隶属澳门威尼斯人酒店，它是秀场和多功能剧场，并不是传统意义上的音乐厅。如同美国拉斯维加斯威尼斯人酒店KaShow剧院一样，这个剧场最初是为太阳马戏团CirqueduSoleil驻场剧目“ZAiA”定制而建的。该剧场是澳门首个主题演出场馆，也是太阳马戏团美洲以外的首个驻场演出场馆。它是亚洲设施最完善的演出场馆之一。威尼斯人剧场共设有个座位，舞台、机械、灯光和音响系统都相当复杂。上演ZAiA时，它的内部声学环境是以电声扩声为主，特殊处理的墙壁及软包座椅都具有吸声的特性，有良好的声学基础。年2月19日“ZAiA”结束驻场演出后，它被改造成了可以承接商业演出、电影放映等娱乐活动的多功能剧场。
威尼斯人剧场照片
多功能剧场需要适应不同的演出类型以及电影放映的需要，其建筑声学和电声系统设计是非常重要的。首先要确保足够大的声压级和足够高的清晰度使得观众可以清楚地听到舞台上发生的一切，这通常需要良好的建筑声学设计及传统电声扩声来满足要求。另外，剧场的混响时间需要随音乐的风格的不同而变化。例如对于电声乐队来说，得到高语言清晰度和干净的声音是目的，这需要混响时间越短越好。为适应不同需要的演出，大多数剧场一般用可移动的面板、反声罩或是可调整高低的帘幕等物理建声方法来改变声场的声学特性，以获得所需要的声学环境。
表1具有代表性的演出所适宜的混响时间
为了兼顾古典音乐和流行音乐的演出，威尼斯人剧场在年安装了一套MeyerSound的“电子声罩”Constellation系统。通过电声的方式使房间声学得到增强，同时改变剧场内的早期反射声和晚期反射声并控制它们的频响延时和平衡，从而使近次反射声增强、延长混响时间，同时混响时间在更大范围内可调，实现房间的声学可变，达到剧院舞台声罩的效果。此系统极具创新意义，目前在全球安装有70多套。
Constellation系统的简介
图1Constellation系统可变混响频率特性
简单来说，ActiveAcoustic（主动声学控制）处理声音的方式分为两种：
（1）用观众席区域的多点话筒拾取剧场内所有的声音，包括话筒拾取音箱声音产生的“固有回授”，经处理生成可变化的混响时间，称为非直连（non-in-line)或称再生声场(regenerative)系统。Constellation使用矩阵式单一特性的混响器并保持功率随频率变化恒定，以保持系统稳定。对于每一个频点混响器是一个酉矩阵。
（2）利用离舞台最近的话筒拾取乐器的原始声能转化为早期反射声，称为直连(in-line)或非再生(non-regenerative)系统。Constellation需要非再生系统产生的早期反射声，来保证由直达声到早期反射声再到晚期混响声的连续性。
Constellation系统是非再生和再生（直连或非直连）两种系统的混合应用。核心硬件为D-Mitri数字音频控制平台，ActiveAcoustic的核心处理器为该系统中的DVRAS模组。
Constellation系统的调试及使用
乐手反馈
从之前与我们合作过的费城交响乐团处得知他们对威尼斯人剧场的声场并不满意。
进场前期试听
(1)简单测试
走进威尼斯人剧场，工作人员已经在舞台上等我们了，得知Constellation已经处于打开的状态。我们用传统的清唱和拍手的方式测试场馆的声场，并没有听出与一般的音乐厅有所不同，当我们要求关掉系统时才觉得场馆若没有Constellation的声音是比较干的。
(2)听乐团现场演奏（看演出），了解剧场内声场均匀度、剧场内不同位置的音色差别并分析成因
在乐团开始进场排练之前一天晚上，我特意要求主办让我们去听一场现场演出。演出是TheCountBasieOrchestra(贝西伯爵大乐团)，是美国BigBand爵士乐团。在演出过程中，我在剧场的前排中排后排等不同区域进行了试听，Constellation系统带来的差别还是很明显的。首先在前排的VIP区域听到的基本是以舞台上迎面而来的直达声为主，声音感觉很真实，听起来比较自然（就像在音乐厅里听到的一样），基本听不出电声处理过的痕迹，感觉这里Constellation并没有介入太多，以乐团直达声为主。接着中间走道的位置已经能够感觉到声音在2kHz～4kHz的区域提升很多，小号和长号的音色比较硬，明显不如前排温暖，同时可以感觉到混响出来了，混响时间不多不少还是比较合适的，大概在1.8至2秒左右。当我走到后排的时候，小号和长号的声音很尖锐了，同时架子鼓的左右吊镲的声音非常刺耳，整体的音量大了很多而且声音刺耳使人感觉很不舒服。还有一个是平衡问题，自始至终电吉他的声音基本听不到，钢琴的声音也很弱，但听得出贝司是经过扩声的。整体的效果而言前排VIP区域的效果还是相当好的，但中后排的效果不是很理想。其中原因是观众席后部离舞台距离最远，直达声的衰减比较严重，声音感觉比较闷。系统需要介入的增益更高，接近了整个系统传声增益的极限，工作在回授的边缘带来了类似镶边效果的金属音色，失真增大使声音变得刺耳不自然。
我方乐团编制配器和作品特点
乐团编制：弦乐、木管、铜管、打击乐、三管编制。
图2澳门交响乐团的编制
我方的音乐会共有四首曲目，独奏包括小提琴、大提琴和钢琴，这三位独奏分别和乐团演出一曲之后还有三重奏和乐团的协奏。
结合Constellation系统我方做出的调整与优化
（1）根据提前观摩试听总结出的原因，分析Constellation话筒吊挂位置
（2）我方乐团在舞台上的摆位
（3）设计补偿电声扩声系统
经过之前的试听，我们要求使用PA扩声系统对交响乐团的部分乐器进行扩声以保证整体音响的平衡。扩声系统使用了左右每边9只MeyerSoundMica线阵列音箱和每边2只Melodie，在Mica下面作为近场补声，超低部分用了每边6只HP音箱。音箱由MAPP软件经过模拟进行吊装，为了保证观众席再生声场声音自然不被过度激励而形成染色，线阵列音箱所覆盖的区域小心地避开了Constellation再生声场中观众席话筒的拾取点。由于台唇内部已经内置了8只UPM，经整体调试PA系统对观众席有了均匀的覆盖。前级部分调音台使用MidasXL8系统，主持人话筒采用sennheiser系列。
图3乐团的摆位、Constellation话筒吊装位置和我方增加话筒的位置图
排练过程中发现的问题
（1）独奏
（2）DoubleBass（低音提琴）
（3）竖琴
由于我们演出的曲目中都有独奏（小提琴、大提琴、钢琴）而且还有三重奏，所以我们首先对独奏进行了扩声。在乐团排练过程中感觉DoubleBass的低音声部比例太小，声音不够饱满。这是由于舞台上所有话筒都是吊装,离得太远导致拾取低音声部的灵敏度很差，所以我们用AKGC电容话筒对DoubleBass声部进行了扩声。低音声部马上出来了。经过试听，竖琴基本听不到，因为它的发音孔在琴的后方，位置在靠近舞台上场口一侧，这样顶吊的话筒很难拾取。我们又对竖琴进行了扩声。
乐团的返送与平衡
（1）舞台上指挥要听清楚所有，这点没有问题
（2）独奏要听清楚乐团和自己，这点可以
（3）排练过程中乐团后部打击乐管乐提出听不清舞台最前方的小提琴、大提琴、钢琴独奏。所以我们在舞台侧台放置了返送音箱。选用了MeyersoundCQ-2窄角度音箱50度水平40度垂直，这样能够在让管乐和打击乐声部听清楚的情况下，防止返送喇叭的声音辐射到舞台上方Constellation吊装话筒，避免声场紊乱。
图4舞台两侧各放置了2只CQ－2作为独奏送到乐队中的返送
被扩声的乐器与Constellation系统的耦合
（1）乐器的“直达声”与独立效果器在调音台的混合、效果回路
为了使剧场中后部能够听起来清晰自然，要让被扩声的乐器能自然地融入Constellation的声场，我们对被扩声的独奏乐器的效果进行单独处理，效果器选择了TC。所有扩声的话筒信号进入MidasXL8的Dl分配器进行输入，经调音台和音响师处理后输出到伽利略处理器，经处理后送至Mica、Melode、UPM.也就是在处理器这一步调音台输出的信号与Constellation系统中近次反射声输出的部分分配信号得到了混合。
图5我方结合音乐作品特点实际使用Constellation系统示意图
电声扩声与Constellation系统的平衡调整
经过CueStation、遥控预设、调音台的三重调整，我们做到了音响调试的三重控制，保证了演出在一个相对自然的声场中进行。在排练期间，为了对比Constellation的效果，我们把整个系统调整到一个合适的比例时，立即把调音台所有的输出静音，只听Constellation自己的声音，感觉乐团最前面的独奏乐器突然不知道哪里去了，而且失去加持的DoubleBass低音声部使整个乐团的声音变薄了许多，竖琴的细节也听不见了。
图6ConstellationD-Mitri控制界面软件CueStation（所有的设置在此调整，相当于数字调音台加媒体矩阵）
图7Constellation的遥控控制界面（提供了多种的预设可供选择，界面为最终调试参数）
对电子可变混响系统应用的探讨
Constellation系统是一个主动式声学系统并不是传统的电声扩声，设计目的应使听感不能明显感觉到声音被过度放大。它是改变房间声学特性的一种辅助方式，它的作用是让音乐家在演出中轻松自然的演奏，让观众在多功能厅也能得到身临音乐厅般的享受。对于一般小型的室内乐团和重奏通过调整是可以胜任的。但如果乐团的编制是交响乐团，乐器种类比较多，发声的物理特性又不同时，就需要想想其他手段了，毕竟它和真正的音乐厅声场是不一样的。
与音乐厅建筑声场的对比
传统音乐厅乐器发出的声音除具有良好的声扩散和直达声外，由舞台侧面和吊顶的反声体和扩散板形成的近次反射声和中晚期反射声对增强直达声强度、音乐亲密感和空间感起着很大作用。Constellation是用话筒拾取声音送入D-Mitri模拟早期和晚期反射声使他们在场馆中耦合。但区别在于传统音乐厅可对舞台上任何位置和发声指向的声源进行自然的声扩散和声反射，然而Constellation系统依靠吊装的话筒对声音进行“吸收”用音箱进行“扩散”，因此话筒本身的指向性对声源指向性和辐射角度的不同有不同的反应。我们假设所有的音箱与话筒的频响平直，且不考虑失真因素，话筒拾音的第一步就有些问题。12只心形电容话筒分为3列4排平均分配吊挂在舞台上2.5米高的地方，这样远距离的拾音对于演奏音量比较大且发声指向舞台正上方的乐器来说拾取灵敏度是比较高的，比如打击乐的定音鼓，马林巴等以及管乐中的短笛、巴松、大号。但对于音量较小的且发声指向性向下或侧面的乐器就要差一些，比如黑管、双簧管、圆号和所有的弦乐。
另外，交响乐器从弦乐到木管铜管再到打击乐是分布在不同高度的平台上，一般是20、40、60、80公分。这种乐器音量上的差异我们可以用DVRAS界面调整平衡，但对于频率较低的DoubleBass，音量较弱的竖琴以及发声指向性与话筒拾音指向性垂直且距离太远的乐器，它们的声音却很难被舞台上空的话筒良好的拾取，导致送到观众席非再生的近次反射声能不足；乐器到达观众席的直达声太小，则导致观众席再生声场中混响声能量也不足。所以我们最后采取近距离拾音的方法来解决，通过调音台处理后的声音和Constellation的近次反射声利用线阵列音箱精准的角度直接送达观众的耳朵，有效地避开了再生声场中观众席上空和墙面的话筒，保证再生声场不被过度激励。达到了交响乐团声部应有的平衡。
在音色上，Constellation系统的舞台话筒和观众席话筒的增益应尽量避免调得太高，否则失真增大声音会发尖。由于专业扩声功率放大电路往往使用比较深度的闭环负反馈，瞬态失真会很明显，而晶体管过载后产生的是奇次谐波失真不能与原音色融合，听起来让人不愉快。所以我们要防止系统工作在回授的边缘保证系统工作在稳定的传声增益之内，防止声染色使声音保持自然。
在视觉上，Constellation系统的音箱大部分由体积较大的黑色传统音箱组成，尤其是舞台上方以及侧面用钢丝吊装的UPJ8寸传统音箱在舞台灯光下尤为碍眼。以至于我们原计划放在舞台后方中央的LED高清巨幕的视线被挡住，坐在观众席可明显看到LED巨墓前面密密麻麻的钢丝和音箱，严重影响了视觉。最后只能委屈换成两块标清小屏幕放在台口两侧。使舞台效果无法呈现。
图8现场舞台布置图
与传统电声扩声的对比
在与馆方音响师交流过程中得知因为这是刚刚安装的最新版本的D-Mitri系统，他们也非常希望用到它。如果没有安装Constellation遇到这样的交响乐团如采用传统的电声扩声方式至少需要40多个通道的话筒才可满足。其中话筒杆的摆放，线路的安装以及调试等工作的传统交响乐扩声是让馆方音响师头疼的工作。用了Constellation系统会大大降低音响师的工作强度，简化工作。
电子可变混响系统与传统电声扩声相比优势在于声音相对比较自然，声场形成的方式较接近音乐厅。比如在同样的场馆用一般传统的电声扩声，声音从前方悬挂在舞台两侧的线阵列或矩阵音箱放出，给人的感觉是声音的方向只从前面过来而不是像音乐厅中除了迎面而来的直达声外还有四面八方的反射声形成的包围感。除此之外，传统电声扩声所加入的混响是由调音台辅助输出送到处理器后又返回到调音台和乐器声音一起通过前方舞台两侧的同一组音箱放出，这显然和音乐厅的近次反射和晚期混响形成过程完全不同。而Constellation充分利用舞台的直达声，通过拾取和处理在合适的位置合适的时间依次跟随直达声放出早期反射声和晚期混响声进行扩散，调试得当的情况下听感较传统电声扩声更自然。
Constellation系统使多功能剧院的声场更接近音乐厅，同时可以简化音响师的工作。如果想达到比较好的效果还是需要人为做一些工作。我们期待会有声音更自然操作更智能的解决方案出现！（END）
作者简介：
作为中国新生代音响设计师,潘博曾担任谭盾《武侠三部曲》、《慈悲颂》以及与杭盖乐队交响摇滚音乐会的音响设计以及现场扩音，潘博为朱家角“水乐堂”设计了音响扩音系统水乐堂由著名建筑大师矶崎新工作室改造，融合了环保理念、水乡文化和天人合一的哲学观，是对中国老建筑的一次创造性再利用。
－10年，潘博参与了国家领导人以及众多著名艺人演唱会巡演的现场音响设计及现场扩音工作，共计多场。
年上海世博会期间，潘博担任意大利馆所有演出的现场扩音工作，共计40多场的演出。
自年起，潘博多次担任电竞比赛现场音响设计及现场调控的工作，其中包括在迪拜、印度尼西亚以及马来西亚等地举办的决赛。
年5月，潘博为费城交响乐团中国巡演作现场扩音工作；年担任“星球大战－新希望”（StarWarsTheNewHope）巡演音响制作。
潘博曾为众多知名品牌活动做过现场扩音，其中包括大众奥迪汽车“奥林匹克公园”森林音乐会部分节目扩音、上海登喜路之家（DunhillHome)开幕、蒂芙尼（TiffanyCo.）传奇黄钻巡演北京站、欧米茄（Omega）手表上海发布会等。
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