自動(dòng)混音器在電視節(jié)目制作中的應(yīng)用

岳瑩瑩 陳景敏 江蘇廣電總臺(tái)教育頻道

電視是重要的大眾傳播媒體之一，在信息時(shí)代的背景下爆發(fā)出了更加強(qiáng)勁的能量，電視節(jié)目類型、節(jié)目創(chuàng)意和節(jié)目制作水準(zhǔn)日新月異。多媒體技術(shù)、數(shù)字電視技術(shù)和三網(wǎng)融合技術(shù)的發(fā)展給觀眾提供更多選擇的同時(shí)，也給電視制作提出了新的挑戰(zhàn)。在電視制作技術(shù)中，音頻技術(shù)配合視頻技術(shù)，營(yíng)造不同的節(jié)目氣氛和觀看效果，是節(jié)目質(zhì)量的重要保障。大量音頻制作，包括聲音的采集，編輯和回放都是電視節(jié)目制作中需要面對(duì)的重要環(huán)節(jié)。最前端的聲音采集是所有后續(xù)工作的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，涉及到話筒、調(diào)音臺(tái)、功放、音箱等設(shè)備的使用。在特定場(chǎng)景下聲音采集工作的順利執(zhí)行更是重中之重。本文介紹了演播室多路動(dòng)態(tài)聲源場(chǎng)景下，前端聲音采集工作中應(yīng)用自動(dòng)混音器的心得，為解決類似場(chǎng)景下的聲音錄制，提供一個(gè)有效的解決方案。

2．傳統(tǒng)節(jié)目音頻采集模式

傳統(tǒng)的演播室節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)有主持人、嘉賓和觀眾等人員，聲音的采集以主持人和嘉賓為主，且互動(dòng)性要求不高。在此情況下，雖然演播室有多路聲音采集通道的配置，但是同時(shí)只有一個(gè)或少量幾個(gè)通道被激活使用。調(diào)音臺(tái)的所有音頻輸入通道推子在初始情況下，全部置于調(diào)音臺(tái)面板最下端位置。節(jié)目開始后，調(diào)音師根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)的腳本及在場(chǎng)人員的行為，操作調(diào)音臺(tái)相應(yīng)通道的推子，激活相應(yīng)一路或幾路聲音的輸入。哪一路音源信號(hào)過大，哪一路音源信號(hào)過小，誰(shuí)的聲音音質(zhì)不好，可以再加以調(diào)整。調(diào)音師時(shí)刻得用敏銳的聽力去發(fā)現(xiàn)并調(diào)整相應(yīng)通道的推子位置以改變?cè)鲆?，通過高中低頻調(diào)整音質(zhì)，使得該路信號(hào)與其他音源匹配協(xié)調(diào)而不至于破壞合成后信號(hào)的效果。這種工作模式，在通道總數(shù)量和同時(shí)激活的通道數(shù)量都有限的情況下，是非常有效的一種方式，保證了聲音采集的效果。但是，調(diào)音師在節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)工作高度緊張，既要看稿本，看設(shè)備，還要通過觀察窗口看現(xiàn)場(chǎng)；還要聽監(jiān)聽，聽調(diào)度，聽現(xiàn)場(chǎng)助手反饋；更要才思敏捷：綜合聽和看，做出迅速及時(shí)有效的反饋即調(diào)整調(diào)音臺(tái)推子及旋鈕到適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?/p>

3．新節(jié)目形式對(duì)調(diào)音工作的挑戰(zhàn)

多媒體技術(shù)、數(shù)字電視技術(shù)和三網(wǎng)融合技術(shù)的發(fā)展給電視節(jié)目的制作提供了更加寬泛的形式。演播室節(jié)目不再局限于傳統(tǒng)形式下以少數(shù)主持人和嘉賓交流為主的模式，多主持人，多表演者，甚至有現(xiàn)場(chǎng)觀眾互動(dòng)的節(jié)目形式不斷被更多電視節(jié)目所采納。這類節(jié)目非常即興，通常只設(shè)置一個(gè)主題，主持人負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)的話語(yǔ)導(dǎo)向，嘉賓和觀眾隨時(shí)插入和切出話題。并且這類節(jié)目的在場(chǎng)參與人員也比較多，相應(yīng)的聲音采集通路數(shù)量也多。此類節(jié)目制作若仍然通過調(diào)音師來全控音頻的采集將是一項(xiàng)艱巨甚至是不可能完成的任務(wù)，手忙腳亂仍然不能解決丟字和嘯叫的混亂場(chǎng)景。調(diào)音師若將所有音頻通路全部開啟，演播室內(nèi)多個(gè)話筒只要在工作狀態(tài)，即使使用者不說話，也會(huì)拾起演播室內(nèi)的噪音、混響等。這些信號(hào)與正在使用的話筒信號(hào)融合，降低了融合后的輸出音頻質(zhì)量，即演播室的動(dòng)態(tài)范圍和系統(tǒng)信噪比被嚴(yán)重降低，有時(shí)在保證擴(kuò)聲效果的情況下還會(huì)導(dǎo)致嘯叫。

上述問題在我臺(tái)今年的新欄目《最贊老師》第一次錄制樣片時(shí)都暴露出來了。在演播室，《最贊老師》節(jié)目的人員擺位安排如圖1所示。從調(diào)音觀測(cè)窗向舞臺(tái)望過去，演播室原來的觀眾區(qū)前排現(xiàn)有3人組成的主持團(tuán)，第二三排是8人聽課團(tuán)，原先觀眾區(qū)對(duì)面的舞臺(tái)是參與節(jié)目活動(dòng)老師的表演區(qū)。場(chǎng)上最少有12支話筒在工作，除了三個(gè)主持人用的手持話筒，其余人都用耳麥。節(jié)目的互動(dòng)性非常強(qiáng)，聽課團(tuán)8人隨時(shí)插話評(píng)論，主持人也會(huì)即時(shí)調(diào)整談話節(jié)奏和內(nèi)容；不同區(qū)域之間， 老師、聽課團(tuán)和主持人要能聽清楚對(duì)方才能自如的交流，同時(shí)擴(kuò)音要保證現(xiàn)場(chǎng)觀眾能聽清楚。用演播室原來的音頻配置根本不能滿足要求，現(xiàn)場(chǎng)音頻通路切換不及時(shí)，有時(shí)推上去的路數(shù)一多，就產(chǎn)生嘯叫，有時(shí)即使不嘯叫也會(huì)出現(xiàn)一種怪怪的金屬聲的感覺。再技術(shù)熟練的調(diào)音師在處理這樣的情況時(shí)，竭盡全力也難以達(dá)到理想的音頻效果。反觀在傳統(tǒng)節(jié)目中，一個(gè)技術(shù)熟練的調(diào)音師只會(huì)在既定的時(shí)間里打開使用的話筒，而將其他暫時(shí)沒有使用的話筒關(guān)閉。如果有自動(dòng)化設(shè)備能夠承擔(dān)這樣的工作，反應(yīng)速度要比調(diào)音師快出很多，那么類似于《最贊老師》節(jié)目制作時(shí)遇到的音頻問題即可迎刃而解。

圖1 《最贊老師》演播室音頻配置

4．自動(dòng)混音器原理

自動(dòng)混音器，是通過特殊設(shè)計(jì)對(duì)多路音頻輸入信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控并實(shí)時(shí)調(diào)整輸出信號(hào)的增益和均衡的一種現(xiàn)場(chǎng)混音設(shè)備。它可以在某路或某幾路不使用話筒的音頻信號(hào)時(shí)，自動(dòng)降低其強(qiáng)度，從而極大降低了幾個(gè)話筒同時(shí)在拾音狀態(tài)下發(fā)生的嘶嘶聲、轟隆聲、混響和其他無關(guān)的噪音。自動(dòng)混音器經(jīng)常被用于預(yù)期現(xiàn)場(chǎng)無調(diào)音師的環(huán)境中如會(huì)議廳或者多人同時(shí)參與的討論如電視談話類節(jié)目等。即在默認(rèn)多路音頻輸入的話筒需要隨時(shí)處在拾音狀態(tài)的環(huán)境下都可以應(yīng)用自動(dòng)混音器來保證音響效果。自動(dòng)混音器硬件或軟件根據(jù)每個(gè)音源的音量來平衡多個(gè)聲源，可以自動(dòng)快速，大幅度地調(diào)整各種信號(hào)電平，并保證不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)聲音嘯叫。

以一個(gè)裝配有吊頂返聽音箱和三支話筒的小型會(huì)議室環(huán)境為例，在沒有自動(dòng)混音器配置的情況下，一個(gè)人說話的聲音能被全部三支話筒拾取并在調(diào)音臺(tái)內(nèi)混合后從音箱播放出來，而從音響出來的聲音又會(huì)被話筒收入，這樣很容易造成嘯叫。

如果裝配了自動(dòng)混音器，距離講話者最近的話筒收到較強(qiáng)的信號(hào)，而離講話者較遠(yuǎn)的兩支話筒拾入的信號(hào)將被有效衰減。自動(dòng)混音器工作原理見圖3。自動(dòng)混音器工作原理見圖4。

（1）首先，話筒輸入信號(hào)被分路給用于RMS有效值電平和門限電平檢測(cè)的旁鏈濾波器（Side Chain Filter）。

（2）有效值電平被輸入給門限計(jì)算器。門限計(jì)算器負(fù)責(zé)計(jì)算所有通道當(dāng)前的門限。計(jì)算出的新門限值反過來再賦予自動(dòng)混音器的每一路輸入通道。也就是說，所有的話筒用同一個(gè)門限值。

（3）通過更新的門限設(shè)定，旁鏈濾波器通過話筒的狀態(tài)來控制對(duì)應(yīng)通道的壓控放大器VCA。如果有效電平值高于門限值，則話筒狀態(tài)為“開路”，即壓控放大器不對(duì)信號(hào)施加衰減。如果有效電平值低于門限值，則話筒狀態(tài)為“衰減”，即壓控放大器對(duì)信號(hào)應(yīng)用“關(guān)閉衰減”。

圖2 普通混音器工作原理

圖3 自動(dòng)混音器工作原理

圖4 自動(dòng)混音器工作原理

（4）話筒狀態(tài)的邏輯信號(hào)輸出。

（5）旁鏈濾波器同時(shí)將話筒的狀態(tài)傳遞給NOM(Number of Open Mics，開路的話筒數(shù)量)計(jì)算器。NOM計(jì)算器負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)自動(dòng)混音器上所有處于“開路”狀態(tài)的話筒數(shù)量。NOM的值是計(jì)算NOM衰減的依據(jù)。NOM衰減按照10log（NOM）的方式來決定最終衰減，有一路話筒開路，NOM衰減為10log（1）=0db，有兩路則為10log（2）=3db，有4路開路則是10log（4）=6db。

（6）最后所有被處理過的信號(hào)合路輸出到母線上。

（7）系統(tǒng)提供單路直接輸出功能，能夠輸出NOM衰減處理前和NOM衰減后的單路信號(hào)。

5．自動(dòng)混音器的基本配置內(nèi)容

一般自動(dòng)混音器的基本設(shè)置從輸入到輸出，包括每路輸入靜音和電平控制以及每路混音輸出的靜音和電平控制。母線開關(guān)控制任意一路輸入信號(hào)是否能夠參與混音輸出。每路話筒輸入的設(shè)置有指定的話筒開路或者最近的話筒開路保持（使用此設(shè)置可以決定在所有輸入端沒有信號(hào)時(shí)，哪些話筒通道將保持開路狀態(tài)。默認(rèn)該項(xiàng)不設(shè)）。開路話筒限制：設(shè)計(jì)者可以設(shè)置開路話筒的個(gè)數(shù)，以控制最大NOM（警告：設(shè)置此值必須小心，因?yàn)樗赡軙?huì)影響到自動(dòng)混音器的整體性能）?？梢耘渲玫捻?xiàng)目如下：

（1）通道手動(dòng)控制開關(guān)。當(dāng)開關(guān)開啟時(shí)，該通道的話筒狀態(tài)始終保持開路狀態(tài)，其電平不會(huì)對(duì)門限或NOM衰減有影響。

（2）通道NOM增益開關(guān)，控制通道對(duì)NOM衰減的影響。打開時(shí)，NOM衰減被施加到該信號(hào)。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，此通道將不會(huì)被NOM增益衰減公式（-10log（NOM））計(jì)數(shù)，也不受NOM衰減影響。

（3）直接輸出控制。可將通道的直接輸出信號(hào)路徑指定為NOM衰減作用前或者NOM衰減作用后，也可以關(guān)閉直接輸出。

（4）衰減下限值。判定通道不是有效輸入的最低衰減值。默認(rèn)設(shè)置為-40dB，該設(shè)置直接控制壓控放大器的行為。通常情況下，這個(gè)值不建議隨意調(diào)整。

（5）通道關(guān)閉延時(shí)。一旦話筒輸入低于衰減下限值并保持后開始持續(xù)計(jì)時(shí)，當(dāng)超過延時(shí)設(shè)定后，通道被關(guān)閉。默認(rèn)設(shè)置為1000ms。此設(shè)置也直接控制VCA的行為，所以也不建議隨意修改。除非新的設(shè)定更有效適應(yīng)當(dāng)時(shí)的場(chǎng)景。

（6）功能更強(qiáng)的自動(dòng)混音器話筒輸入還有編組設(shè)置。可以將幾路話筒按情況編成一組，每組有單獨(dú)的NOM處理邏輯。

6．《最贊老師》節(jié)目音響設(shè)計(jì)和運(yùn)行

為了解決前述我臺(tái)新節(jié)目《最贊老師》的錄制問題，我臺(tái)采購(gòu)了一臺(tái)Dan Dugan 自動(dòng)混音器（型號(hào)：Dan Dugan Model E-2）。Model E-2自動(dòng)混音器具有12路平衡模擬信號(hào)接入能力，也可以級(jí)聯(lián)擴(kuò)展同時(shí)連接8臺(tái)自動(dòng)混音器使用。我們將此設(shè)備串接在主調(diào)音臺(tái)（型號(hào)：YAMAHA PM5D）和原有話筒接收器之間。因?yàn)镸odel E-2型混音器不含話筒電平信號(hào)放大功能，不含電平調(diào)節(jié)功能，所以將所有話筒的無線接收機(jī)輸出設(shè)置為線路輸出方式連接在設(shè)備上。 《最贊老師》節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)話筒的配置情況為：主持人3支無線手持，參與節(jié)目活動(dòng)老師1只無線耳麥，聽課團(tuán)8只耳麥，總共12支話筒。主持人和節(jié)目活動(dòng)老師的4支話筒編成一組、聽課團(tuán)8支耳麥編成一組。這對(duì)于后面級(jí)聯(lián)的主調(diào)音臺(tái)來說，雖然場(chǎng)上有12支話筒，通過自動(dòng)混音器處理后，相當(dāng)于只接了兩支話筒同時(shí)在工作。在保證音質(zhì)和擴(kuò)音音量的情況下，大大降低了嘯叫的可能性?！蹲钯澙蠋煛芬纛l輸入配置見圖5。

引入自動(dòng)混音器后，即使三個(gè)主持人隨機(jī)性串場(chǎng)發(fā)言，聽課團(tuán)同時(shí)隨性插入提問和議論，在保證現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)音音量的情況下也不會(huì)出現(xiàn)嘯叫以及聽感上的空、遠(yuǎn)等現(xiàn)象，保證了《最贊老師》的順利錄制。

7．結(jié)論

電視節(jié)目制作從策劃、拍攝、制作到播出，音頻技術(shù)是確保節(jié)目質(zhì)量的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。本文從電視節(jié)目制作中的新節(jié)目形式帶來的新問題入手，在《最贊老師》節(jié)目中成功應(yīng)用自動(dòng)混音器，為演播室內(nèi)擴(kuò)聲的多話筒節(jié)目提供了參考案例。

［1］《嵌入式數(shù)字調(diào)音臺(tái)可調(diào)增益混音的設(shè)計(jì)》http：//www.zhonghualunwen.com/article/sort010/sort0136/info-25374.html

［2］《語(yǔ)言擴(kuò)聲系統(tǒng)中自動(dòng)混音器的應(yīng)用》 http：//www.proav-china.com/News/16824.html

［3］ 《自動(dòng)混音技術(shù)探索》 http：//av.imaschina.com/?a=show&catid=50&id=18521

圖5 《最贊老師》音頻輸入配置