2月4日，第24屆冬季奧林匹克運動會在北京在國家體育館“鳥巢”開幕。在綠色、共享、開放、廉潔的辦奧理念下，“雙奧”開閉幕式總導演張藝謀以“一朵雪花的故事”向世界展示了一場空靈、浪漫、現代、科技的開幕式，表達了“世界大同，天下一家”的主題。
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北京和國家體育場“鳥巢”分別成為世界上唯一承擔夏奧會和冬奧會開閉幕式的“雙奧”城市和體育主場館。考慮到節儉辦賽、天氣寒冷、疫情防控等因素，時長約100分鐘的冬奧會開幕式的參演人數約3000人，比起2008年北京奧運會的15000人大幅縮減，聲光電技術的運用成為開幕式成功的關鍵。
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音響系統既要配合現場表演和電視轉播，也承擔著觸發包括燈光、視頻、激光、煙花在內的各個聲光電工種的任務，必須保證萬無一失。系統的設計除了要做到現場均勻覆蓋和達到足夠聲壓級外，還要構建復雜的音頻傳輸網絡以及調控與路由系統，確保絕對安全的系統備份，并方便運營維護檢測。長時間的低溫、雨雪和大風等氣候變化也時刻考驗著系統的性能和表現。
本次北京冬奧會的音響總設計何飚老師帶領一支近100人的強大技術團隊完滿完成了任務。團隊由專家顧問、各音頻設備廠家總監級技術人員以及現場技術保障和支持人員組成。系統結合國際一線品牌和國內自主品牌，通過前沿技術和定制設備，保證運行安全、穩定、高效。
北京冬奧會開閉幕式音響設計團隊
左至右：王海東(音響設計兼FOH及monitor調音師)，何飚(北京冬奧會音響總設計)、陳健業(音響設計)、胡偉(音響設計)
何老師的團隊在鳥巢進行過多次大型演出，包括半年前黨慶100周年文藝演出《偉大征程》。這些經驗讓團隊對鳥巢的吊點，供電方式和設備擺放累積了充足的經驗。從而在布線和施工上少走了很多彎路，對于主擴系統、無線系統的搭建以及與奧林匹克廣播服務公司(以下簡稱OBS)的對接都很有幫助。
盡管如此，大部分之前的活動都在夏季舉行，中國北方在冬季很少舉辦大型戶外賽事。“我們的設計最先考慮的是設備能否在極寒的惡劣天氣下保持穩定性，”何老師說。“為此，我們向各廠家查詢了他們在極寒天氣下的成功案例，并借鑒了他們在歷屆冬奧會的使用方式和方法。另外我們還在8月份在租用了一個冷庫，在零下15-20度的溫度下對所有品牌做了長時間低溫測試。”
搭建現場圖
鳥巢混響時間以及本次開幕式要求的全場覆蓋也給音響系統帶來了不少挑戰。“鳥巢是全世界少數考慮到吸聲的露天體育場，”何老師表示。“它有兩層帶孔的膜結構，可以起到一定的吸聲作用。但從08年到現在，由于灰塵對孔的堵塞越來越嚴重，鳥巢的混響時間變得更長。另外我們之前做的活動，一般是開半場，這次開滿全場。語言清晰度是一個很大的挑戰。”
吊掛中的L-Acoustics K2
擴聲系統由法國的L-Acoustics和國內品牌高達尚組成。出于防疫要求，入場觀看的觀眾人數約為30000人，占鳥巢總座位數不到一半，但分布在四面的座位中。鳥巢總共有六層觀眾席，西側主席臺的一面由8組L-Acoustics K2線陣列覆蓋，每組數量介于12-16只之間，全部由LA12X功放驅動，并通過LA Network Manager軟件對功放進行實時監控。何老師在多個大型活動中均選用華匯音響顧問有限公司代理的L-Acoustics揚聲器和DiGiCo調音臺這一黃金組合。華匯派出李佳科和趙浩志等多位工程師到現場提供全程支持。
西側兩組L-Acoustics K2用于覆蓋主席臺區域
華匯的技術支持團隊，左起：李佳科、軒轅詩頌、趙浩志
東側和南北側分別由高達尚的K12三分頻雙12寸線陣列覆蓋，共14組，數量介于8只-15只之間。內場地面放置24組高達尚的K10雙10寸三分頻線陣列，每組兩到三只，放置在一只高達尚S28雙18寸超低上方聲。為了確保位于第三層的主席臺聽得更清晰，這里使用了八只高達尚A8作為補聲。
主席臺返送選用了體積小功率大的高達尚A8
返送方面全部由高達尚品牌提供。由于舞臺大而簡約，不能使用傳統的多點分布返送方式。對于近區(靠調音臺一側，場館的西側)，使用了每組三只，共四組堆疊在LED大屏外沿的高達尚K20音箱提供返送，而遠區(東側及中心)的返送則由吊掛在棚頂的兩組，每組16只K8雙8寸線陣列提供。
地面主擴聲音響-高達尚 hi K20
宣誓臺則采用了高達尚雙6寸M6監聽，這款小體積大聲壓的型號專門為本次冬奧開幕式開發，以配合舞美和特殊投射角度的要求。另外在后舞臺、表演區邊緣、出入口以及后臺區域，大量使用了高達尚A15進行覆蓋。所有的高達尚音箱由品牌自身的H8K四通道功放驅動。系統所有的功放都設置為A+B的模式進行備份。
為了對抗雨雪和低溫天氣，本次所使用的所有音箱都滿足了IP55的防塵防水等級要求。另外，16個功放點全部設置了保溫棚，并采用物聯網技術，實時監控棚內溫度及濕度。
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盡管有豐富經驗，這次的音箱吊掛還是有不少困難。“因為是國際大型賽事，這次的吊掛點要求特別嚴格，要通過國檢，也就是要符合去年上半年實施的最新的國家標準，”高達尚總經理陳健業表示。陳先生也是音響團隊里唯一參加過兩屆北京奧運的“雙奧”人員。“這次演出沒有搭建比較高的舞臺，加上需要躲開電視拍攝機位，因此音箱吊得比往常要高，覆蓋面積也要更大。LED大屏又是比較硬的反射面，對聲音有較大影響，所以很多音箱都要訂做，確保在聲壓級足夠大的情況下，體積要足夠小。冬奧開閉幕式使用了近300只高達尚品牌的音箱，這是國產品牌的一大進步。”
如何保證系統安全、穩定地工作是設計的最關鍵的部分。本次的FOH和返送都由調音師王海東老師在一張DiGiCo SD7 Quantum調音臺上完成，另有一張SD7 Quantum作鏡像備份。它們各配一個也是完全相互備份SD-Rack接口箱。SD7 Quantum的雙引擎架構可以做到兩個引擎無縫切換，這樣調音臺系統實現了界面雙重備份，引擎四重備份。
完全鏡像的一主一備DiGiCo SD7 Quantum調音臺
系統以調音臺為核心構建了環形和星形兩個傳輸網絡。“我們在調音臺輸入鏈路采用了環形網絡，而整個系統傳輸和輸出采用了星形網絡，”何老師解釋。“調音臺的環網作為流動演出而言非常的穩定，但由于我們還要在這么大的場地里傳輸其他的信號，我個人認為星形網絡還是相對方便。”
FOH和Monitor用的DiGiCo SD7 Quantum作為整個網絡核心
環形網絡使用MADI轉光纖的方式，通過DiGiCo自帶的Optocore系統與兩臺互為備份的DiGiCo SD-Rack接口箱相連，負責調音臺信號的輸入，處理和備份。
整個系統的信號由DirectOut組成的星形網絡輸出到各個音頻子系統，包括現場擴聲、錄音以及OBS的直播系統，星形網傳輸近1000路音頻。星形網絡核心是DirectOut M.1K2 MADI矩陣路由器。
在現場擴聲系統中，信號經過調音臺處理后，由一主一備共兩臺M.1K2分配給鳥巢棚頂八臺，場內六臺ANDIAMO 2 MADI轉換器，并將信號傳輸給功放及音箱。該型號標配兩個MADI端口，可以作為主備信號，實現無縫的端口冗余備份和切換。兩臺ANDIAMO.MC 32通道話放和AD/DA轉換器負責放大場內的有線話筒信號。錄音系統的信號也通過這兩臺M.1K2矩陣提供路由。
現場擴聲及錄音部分音頻傳輸網絡拓樸
現場擴聲部分網絡傳輸連接
疫情期間開幕式實行嚴格的閉環內外管理制度，為了確保給閉環內的OBS傳送可靠的音頻信號，星形網絡里采用了另外兩臺互為主備的DirectOut M.1K2 MADI路由矩陣。主備DIGICO SD7 Quantum調音臺和主備SD-RACK的MADI分別連接這兩臺M.1K2中，再使用單模光纖送去OBS在音控室的光端機，光端機接收到主備MADI信號后，通過兩臺DirectOut MADI SRC采樣率轉換器重新鎖定OBS的音頻時鐘，以獲得一個穩定的時鐘同步信號，最后再傳送MADI多通道音頻至OBS奧林匹克頻道以2.0立體聲和5.1.4兩種格式播出。
OBS部分的音頻傳輸網絡
兩臺Direcout M.1K2互為主備通過單模光纖送去OBS在音控室的光端機傳送MADI多通道音頻至OBS奧林匹克頻道播出
音源部分包括現場拾音和音樂播放系統提供的信號。整個開幕式總共有18個場景，音樂播放貫穿不斷。開幕式的音樂制作團隊在國家大劇院錄音棚制作了開幕式的暖場音樂、演出音樂，并對運動員入場式的20首世界名曲進行了重新混音。北京電影學院的精英團隊也為冬奧會專門拍攝制作了精彩的VCR視頻。所有的音樂以及VCR配樂都采用2.0立體聲和5.1.4兩種格式制作。
音頻播放系統使用QLab Pro播放程序，輸出通道采用了2.0立體聲+5.1.4多聲道輸出信號以滿足OBS奧林匹克廣播服務公司的音頻制作格式要求。設備包括四臺Mac mini主機和兩臺ExBox.MD，每兩臺Mac mini播放平臺使用QLab播放程序連接到一臺ExBox.MD作為主備音樂播放系統，將兩種格式的信號送至主備DiGiCo調音臺和接口箱，并通過一臺可以同時連接四臺Mac mini的QLab控制器，實現一鍵同步播放。
除了音樂播放，整場開幕式的燈光、舞臺機械要跟隨著音頻播放的時間碼聯動，因此，音頻播放系統的穩定可靠性影響到整個開幕式的成敗。承擔這一重重的是DirectOut的ExBox.MD接口。它內置了該廠家的增強型自動冗余切換系統(EARS)技術，具有不同的操作模式以及多種觸發自動輸入切換的算法，即使主路信號丟失，它會在1/48毫秒內切換到備路信號，并且不為人察覺，之前歷經軍運會、建黨百年慶典《偉大征程》等多個重大活動考驗。
PGM工程師虞加鋒和趙茜在音頻播放系統工位
現場拾音用的有線和無線話筒要能夠在低溫安全穩定地工作，且不影響音質。經過半年的測試，團隊最終確定采用Shure Microflex、BETA、KSM、TwinPlex系列有線話筒，Shure Axient Digital系列無線話筒，Sennheiser MKH系列有線話筒，Sennheiser Digital 6000\9000系列無線話筒以及Schoeps有線話筒。
開幕式現場使用的Sennheiser、Shure數字無線話筒設備
開幕式有三個最重要的語言拾音環節，分別是中華人民共和國主席宣布開幕，北京冬奧組委主席和國際奧委會主席致辭，運動員，裁判員，教練員宣誓，為保證萬無一失，每個環節都采用有線話筒與無線話筒互為備份的拾音方式。
“我們這次的拾音備份方式打破了以往的常規，”FOH和monitor調音師王海東老師表示，他也是本次冬奧會聲音設計團隊的成員之一。“我們同時有模擬傳輸、光纖傳輸和兩路的無線傳輸。最難的部分是南側國際桿宣誓需要走模擬線纜到控臺，這里距離控臺有將近300米的距離，使用模擬線路的傳輸會面臨很大的衰減，另外還有來自LED大屏的干擾。何老師為此專門定制了一條模擬線纜，加了屏蔽層，以保證絕對安全。”
開幕式現場
在國家主席宣布開幕的環節中，共有4只Sennheiser MKH416有線話筒進行拾音，其中兩路話筒信號采用互為備份的有線方式傳輸，另外兩路話筒信號采用Shure Axient Digital AD3發射機以頻率分集模式進行無線傳輸，兩路無線傳輸之間同樣互為備份。這樣，拾音實際上實現了四備份，確保絕對安全。
主席臺上的4只MKH416有線話筒
北京冬奧組委主席和國際奧委會主席致辭使用兩支Shure MX415Dual雙拾音頭鵝頸電容話筒，并帶可自由調節高度的話筒桿。一支MX415Dual含有兩個拾音頭，雙路鵝頸話筒各自進入無源音分，最終以四路音頻信號進行傳輸，同樣采用上述兩路有線、兩路無線的四備份方式。
致辭臺上的Shure鵝頸話筒
運動員、裁判員、教練員宣誓環節共有4位宣誓代表。現場使用了8支Schoeps MK41有線電容話筒，分為4組進行拾音，每組2支互為主備。另有兩支無線話筒Shure TwinPlex領夾無線話筒綁在Schoeps電容話筒桿進行隱藏安裝，并使用Y型線進入2個Shure ADX1腰包發射機進行信號回傳，實現無線話筒雙備份。出于防疫要求，現場音響人員不能近距離給四位宣誓佩戴無線話筒，高達尚團隊為為特意定做了可控升降話筒桿，可遠距離控制話筒升降并帶有記憶功能，實現話筒高度精準定位。
Schoeps電容話筒桿中綁上了Shure Twinplex領夾無線話筒以進行隱藏安裝
宣誓使用的Shure無線腰包發射機ADX1
貫穿全場的法、英、中語音播報是現場另一個重要的播音環節。三位播報員各使用一支Shure KSM8雙振膜動圈話筒，并用Schoeps MK4作為備份話筒。
Shure KSM8雙振膜動圈話筒+Schoeps MK4備份話筒用于現場播報
除有線話筒外，開幕式現場還使用大量無線話筒，包括演員佩戴的領夾式無線話筒，頭戴式無線話筒，樂器話筒。它們通過24個通道的Shure Axient Digital和28個通道的Sennheiser Digital 6000/9000無線系統進行傳輸。另有四通道Shure PSM1000無線個人監聽系統為主要演員提供返送。四組架設在鳥巢四層看臺的Shure HA8089螺旋天線用于覆蓋整個主舞臺的無線信號，而另外四組架設在一層看臺的Shure UA874天線則用于接收國旗附近使用的無線設備信號，包括運動員宣誓環節、合唱隊等。由于天線饋線的長度較長，音響團隊為每一條射頻饋線測試了信號衰減值，并在系統中進行相應的增益補償。現場使用四臺Wisycom MAT288射頻矩陣合并器和兩臺Shure UA845天線分配器進行射頻信號路由，采用A、B路進行獨立的信號合并和信號分配。
應用于合唱團的無線頭戴拾音話筒 + SENNHEISER SK6212腰包發射機
應用于小號上的Shure Beta98無線樂器拾音話筒
音響團隊早在半年就將所用的無線頻率上報給了無線電委員會。系統使用的頻段介于470-700Hz之間，但由于該頻段非常擁擠，為了監測現場地無線頻譜，現場獨立架設了兩臺Shure AXT600頻譜管理器，一臺用于備份頻率的儲備，便于發生頻率干擾時可及時調用備份頻率使用，另一臺用于在鳥巢進行24小時全天候頻譜掃描。
Wisycom射頻信號合并器與Shure射頻信號分配器
無線信號監聽需同時滿足監測現場射頻環境，以及監聽每一個無線話筒通道音頻狀態的需求，為此使用了Wireless Workbench頻譜管理基站及Wavetool無線監聽基站對不同品牌無線話筒進行射頻信號強度、電池電量信息等關鍵參數的監控。還可實現對音頻信號進行監聽，解決多通道無線系統的統一監控+監聽問題。
由于新冠疫情防控需要，鳥巢里面被嚴格分為閉環和非閉環。音頻團隊分為兩組分別在閉環和非閉環里工作。此外，低溫多變的天氣讓系統調試變得非常困難。音響團隊除了使用L-Acoustics P1測量平臺以及Smaart軟件調整頻響曲線和延時相位，還需要在一層觀眾區、主席臺和高層觀眾區不斷試聽，以處理好系統的聲音比例和延時。“我們從夏天開始安裝，七月底開始調試，九月份進入排練，在北京冬季演出不僅受風的影響，而且整體的濕度、溫度變化非常大。”何老師說。“所以我們通過不斷調試，總結經驗，務求把最好的狀態呈現給觀眾。”
調試使用的硬件：L-Acoustics P1與聲卡與無線接收機
2月20日的閉幕式采用了相同的音響系統。閉幕式再次以“簡約”的方式，通過融合多個中國元素，展現了“世界大同、天下一家”的主題，并以“穿越”的形式致敬北京這座“雙奧”之城。
閉幕式
北京冬奧會開閉幕式得到了眾多好評，很多人認為開閉幕式用科技演繹中國的浪漫，展現出一個比以往更從容和自信的中國。開幕式當天正值中國的立春節氣，象征著春回大地，萬物復蘇，相信這場盛會也將為世界帶去新的希望。
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