無錫靈山梵宮《覺悟之路》的多聲道擴聲系統(tǒng)

莫桂鋒，李榮芳

（廣州勵豐聲光科技有限公司，廣東 廣州 510665）

無錫靈山梵宮坐落于煙波浩淼的太湖之濱，鐘靈毓秀的靈山腳下，與莊嚴的靈山大佛比鄰而立，顯得非常雄偉壯觀。2009年3月28日 ～ 29日，第二屆世界佛教論壇大會在靈山梵宮隆重召開，同時大型佛教音樂劇——《覺悟之路》也在靈山梵宮圣壇劇場首演。這部音樂大典以弘揚佛教文化、啟迪心靈智慧為主旨，依托圣壇獨有的劇場條件（國內(nèi)先進的音響、視頻、燈光技術(shù)），為觀眾呈現(xiàn)出一幅幅如夢如幻的篇章。

廣州勵豐聲光科技有限公司（以下簡稱“勵豐聲光”）作為此次梵宮圣壇劇場音響系統(tǒng)的中標承建單位，承擔(dān)了全部音響系統(tǒng)的深化設(shè)計、安裝、調(diào)試、技術(shù)保障等工作。

1 演出對聲音的藝術(shù)要求

《覺悟之路》描述了佛陀悉達多從一國太子走入民間、體驗生老病死、最終悟道成佛的故事。聲音被導(dǎo)演組認為是該劇的靈魂。為了保證音樂效果，導(dǎo)演組邀請了著名作曲家打造《覺悟之路》完整版音樂。其音樂的特點是既有氣勢磅礴的深遠樂音、空靈優(yōu)美的天籟女聲，還有純凈悠揚的童聲合唱、曼妙歡暢的東方舞樂，以及詩意酣然的民俗器樂。因此，實現(xiàn)演出效果尤為重要。

如何實現(xiàn)藝術(shù)創(chuàng)作者的理想，準確表達其構(gòu)思和理念，這對于音響系統(tǒng)來說，是一次全新的挑戰(zhàn)?！皠钬S聲光”經(jīng)過多次創(chuàng)作與深化設(shè)計研討，提出了確保聲音效果的三個關(guān)鍵要素：建筑聲學(xué)環(huán)境、作曲及錄音方式，以及擴聲系統(tǒng)的設(shè)計與工程品質(zhì)。具體如圖1所示。

2 演出擴聲系統(tǒng)的設(shè)計

梵宮圣壇劇場是一個圓形空間，圓形的大穹頂，最高離地面38 m。如圖2所示，綠色代表觀眾區(qū)，藍色代表舞臺區(qū)。觀眾區(qū)直徑50 m，中心舞臺直徑8 m，270°視角環(huán)形舞臺寬10 m。這種特殊觀演環(huán)境，傳統(tǒng)的擴聲模式已完全不能滿足要求；配合全景式舞臺，采用了多聲道擴聲系統(tǒng)，從穹頂、墻面、地面3個不同方向布置發(fā)聲點，讓觀眾真正感受到身臨其境的效果，更加直接地進入藝術(shù)家營造的意境。

2.1 擴聲聲場設(shè)計

梵宮圣壇多聲道擴聲系統(tǒng)由頂部至地面共3圈組成，實現(xiàn)真正的全景聲場效果。針對該場地的情況，聲場設(shè)計必須考慮3個關(guān)鍵因素：

（1）長混響時間

建筑聲學(xué)環(huán)境（空間容量大）帶來比較長的混響時間，特別是離地面11 m以上的空間，混響時間過長尤為明顯。怎樣通過電聲設(shè)計，盡量避免長混響帶來的不利影響，是首先要考慮的因素。

（2）高還原品質(zhì)

由于是穹頂狀空間，音箱之間的聲干涉比較嚴重。如何通過陣列設(shè)計和聲場調(diào)試，達到高保真的還音效果，同樣是比較大的挑戰(zhàn)。

（3）大動態(tài)余量

由于覆蓋距離比較遠，而演出必須要有氣勢磅礴的聲音效果，所以，必須考慮大動態(tài)的音箱選型或陣列設(shè)計，以及超低頻的指向性控制。

2.1.1 四周環(huán)繞主擴音箱組

觀眾區(qū)環(huán)繞主擴聲采用線陣列與常規(guī)音箱的組合，如圖3所示，均勻設(shè)置了8組音箱，每組包括4只全頻線陣列音箱和1只全頻常規(guī)音箱，每組音箱覆蓋大部分觀眾席。

全頻線陣列音箱性能參數(shù)：頻率響應(yīng)60 Hz ～ 19 kHz，±3 dB；最大聲壓級140 dB；覆蓋角：90°×5°。

全頻常規(guī)音箱性能參數(shù)：頻率響應(yīng)60 Hz ～ 19 kHz，±3 dB；最大聲壓級136 dB；覆蓋角：120°×40°。

采用線陣列技術(shù)，提高陣列的Q值及最大聲壓級，不但避免了長混響的不利影響，還保證了大動態(tài)余量。采用線陣列和常規(guī)音箱的結(jié)合，很好地滿足了聲場不均勻度，并且節(jié)約了投資。

全部音箱暗裝于活動蓮花瓣后面，演出時蓮花瓣自動打開，從而保證了天花造型的完美。

2.1.2 地面壇心舞臺音箱組

壇心舞臺周圍落地布置了8組音箱組，如圖4所示，每組包括2只全頻音箱和1只超低頻音箱。由于壇心舞臺是升降式舞臺，所有音箱采用流動布置方式。

全頻音箱性能參數(shù)：頻率響應(yīng)40 Hz ～ 18 kHz，±4 dB；最大聲壓級136 dB；覆蓋角：80°× 40°。

超低頻音箱性能參數(shù)：頻率響應(yīng)30 Hz ～ 125 Hz，±4 dB；最大聲壓級139 dB；雙18英寸超低頻單元。

通過采用有源消噪聲技術(shù)，控制音箱陣列的指向性，特別是超低陣列達到了心型指向的水平，大大減少相互間的干擾，也避免了超低能量向上覆蓋，帶給觀眾超低音震撼效果。

2.1.3 穹頂音箱組

為了克服空間混響過長的問題，穹頂上空固定暗裝了4組強指向性的音箱，如圖5所示，每組包括1只全頻音箱和1只超低頻音箱，還原真實的頂部效果聲。

全頻音箱性能參數(shù)：頻率響應(yīng)140 Hz ～ 19 kHz，±3 dB；最大聲壓級142 dB；覆蓋角：30°×20°。

超低頻音箱性能參數(shù)：頻率響應(yīng)38 Hz ～ 140 Hz，±3 dB；最大聲壓級142 dB。

2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計

控制系統(tǒng)是一個多聲道音源的縮混和播放系統(tǒng)，其原理圖見圖6。多聲道音頻工作站在現(xiàn)場使用，其制作的音樂可在現(xiàn)場實時監(jiān)聽。音樂經(jīng)多聲道音頻工作站制作完成后，導(dǎo)入到信號處理矩陣系統(tǒng)的雙硬盤儲存器。演出時，雙硬盤儲存器作為主音源，經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的信號處理后，分別進入到各個還音通道。為確保系統(tǒng)的安全可靠，設(shè)計了自動備份的音源。一旦主音源的信號中斷（雙硬盤儲存器、信號處理矩陣系統(tǒng)或者多聲道音頻增強處理矩陣崩潰），音頻切換箱會自動切換到48軌硬盤錄音機的播放，而觀眾不會聽到切換聲，確保演出順利進行。

該控制系統(tǒng)是真正意義的三維多聲道擴聲系統(tǒng)，擁有多達32個聲道輸出。系統(tǒng)設(shè)計運用多種先進技術(shù)，確保先進性、穩(wěn)定性和靈活性。

2.2.1 現(xiàn)場縮混

多聲道音頻工作站設(shè)計成流動形式，可以在聲控室或現(xiàn)場調(diào)音位接入使用。本系統(tǒng)最大的特點之一就是所有的多聲道音源都是現(xiàn)場縮混制作，憑借著現(xiàn)場多聲道擴聲系統(tǒng)的真實效果，作曲家和錄音師可以充分展現(xiàn)才華，使觀眾聽到的就是他們想要表現(xiàn)的?！队X悟之路》是創(chuàng)作團隊走訪了包括印度、尼泊爾，我國西藏、云南、福建、杭州、無錫靈山勝境在內(nèi)的世界各地名山大澤、古剎名寺，現(xiàn)場采集鳥聲、鈴聲、鐘聲，以及樂器等音源，回到梵宮圣壇現(xiàn)場混音制作而成。

2.2.2 系統(tǒng)備份

出于對《覺悟之路》神圣性和莊嚴性的尊重，為了保證藝術(shù)表演的萬無一失，“勵豐聲光”深化設(shè)計人員充分分析了從系統(tǒng)架構(gòu)到每一部分的風(fēng)險點，將軟件和硬件高度集成的部位進行冗余設(shè)計，確保系統(tǒng)的高可靠性。如圖7所示，系統(tǒng)架構(gòu)簡單，具有非常高的穩(wěn)定性；關(guān)鍵部位冗余設(shè)計，且自動無縫切換；從而保證了系統(tǒng)的可靠性。

2.2.3 靈活方便

多聲道音頻工作站設(shè)計成流動形式，可以現(xiàn)場制作，也可以后期編輯。只要多軌音源錄制儲存好，對于這個簡單的系統(tǒng)而言，就是播放的控制，如同播放CD一樣簡單，而且音源是自動備份，無需擔(dān)心出問題。

同時配置了一套流動的會議擴聲系統(tǒng)，可以滿足《覺悟之路》演出之外的會議及背景音樂擴聲要求。

3 擴聲系統(tǒng)的調(diào)試

擴聲系統(tǒng)調(diào)試使用高精度聲源獨立調(diào)測系統(tǒng)（快速傅里葉變換技術(shù)的多通道實時頻譜分析儀），并和藝術(shù)家進行現(xiàn)場溝通，針對梵宮圣壇多聲道擴聲系統(tǒng)特點，提出以下調(diào)試目標：

（1）每聲道音箱組的還原度

針對每聲道音箱組內(nèi)部音箱關(guān)系作處理，使其具備高保真的還原能力。

（2）每聲道音箱組之間的一致性

主要是電平和延時的調(diào)整。由于聲場布置和觀演模式的特殊性，觀眾區(qū)四周環(huán)繞主擴音箱組、壇心舞臺音箱組和穹頂音箱組之間延時關(guān)系的調(diào)整難度比較大。

（3）低頻與全頻的匹配

超低音箱與各個聲道之間匹配，包括延時匹配、相位匹配和電平匹配也比較復(fù)雜。

經(jīng)過調(diào)試，最終把音箱之間的關(guān)系調(diào)整到最優(yōu)狀態(tài)，取得導(dǎo)演組一致認同的演出聲場效果。

4 作曲家、錄音師與系統(tǒng)工程師的合作

《覺悟之路》的后期音樂制作全部在圣壇演出現(xiàn)場完成，這在國內(nèi)尚屬首例，這就需要作曲家、錄音師與系統(tǒng)工程師三者之間密切配合。2008年10月開始，“勵豐聲光”派出系統(tǒng)工程師加入《覺悟之路》音樂制作團隊，密切配合作曲家將從世界各地采集的幾萬軌各類自然界聲效進行現(xiàn)場混音，并現(xiàn)場培訓(xùn)系統(tǒng)的使用，及時解決音樂創(chuàng)作團隊提出的問題，奮戰(zhàn)70多個日夜，最終為第二屆世界佛教論壇大會奉獻了一臺令人難忘的經(jīng)典之作。作曲家、錄音師與系統(tǒng)工程師的密切合作，充分體現(xiàn)了藝術(shù)與技術(shù)之間相輔相成的關(guān)系——先進的應(yīng)用技術(shù)拓展了藝術(shù)創(chuàng)作空間，創(chuàng)新的藝術(shù)需求推動了技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。

2009年3月29日，《覺悟之路》在第二屆世界佛教論壇大會期間進行了首演。各界人士深深為《覺悟之路》的藝術(shù)效果而感動，三維多聲道擴聲系統(tǒng)讓全場觀眾感到震撼，多家媒體進行了報道。