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主题公园“最强音”

2014-7-5 9:58:42      点击:

过去两年里,迪士尼乐园以及梦工厂打造的“梦中心”先后在上海动工,而从1989年中国大陆第一家主题公园——“锦绣中华”开业至今,中国的主题公园已经超过2,500家。虽然尚未找到最佳盈利模式,国家也不断出台降温政策,但仍然挡不住一波又一波的主题公园投资热潮。在新建和翻新的过程中,主题公园已经成为专业AV极具前景的、独特的垂直市场。

  一般而言,主题公园规模之庞大(动辄占地几十亩甚至上百亩),系统环境之复杂,使用设备数量之多令一般项目望尘莫及。现代的主题公园当中,先进的AV系统是景区丰富娱乐元素、营造氛围、保障通信的重要手段。其中,音频系统更是承担着艰巨的任务,本期我刊邀请了在这一领域有卓越建树的领先企业——HARMAN(哈曼)、YAMAHA(雅马哈)、埃威姆和东方佳联,共同探讨如何打造主题公园的“最强音”。

应用特点

  音频系统在主题公园的应用无处不在,不论是室内还是室外,是固定安装还是流动表演!鞍粗魈庀钅亢团涮紫钅看笾掳翰煌魈饴短旎蚴夷诰绯、动感电影院、园区广播、零售专卖店、餐饮、酒吧、配套酒店等相应的专业扩声系统。涉及的音频设备包括固定安装、大中小型流动演出、各类商用音响设备,数字音频网络构建和管理设备等!盚ARMAN PRO CHINA应用服务经理Johnson Yang为我们总结了主题公园音频的应用范围。
  园区公共广播系统是主题公园音频系统重要组成部分,它同时又包含了很多小系统,如公园内部公共区域广播、商业场所背景音乐、火警系统广播,以及紧急呼叫系统(寻人、寻物)等。据YAMAHA PA.COMBO营业部技术企划钱杰介绍,公共广播系统的特点是涵盖区域广泛,音源众多,并伴有一定的随机性(火警或寻人等)。虽然音频信号传输距离较长,但扩声范围不大,也无需大声压,对音质要求适中。
  同时,基于主题园区覆盖范围大、分区多的特点,广播系统要能够同时播放多路音频,各远程设备机房应具有远程控制和远程管理能力,以及系统冗余等完备的安全热备份设计。另外,在主题公园嘈杂的环境里,广播系统的声场部分仍然需要额外重点考虑足够的声压级和语言清晰度。Johnson Yang补充道。
  主题公园属于人流聚集的公共场所,首先必须保障公众游园的秩序和公共安全,公共广播系统在这当中扮演重要角色。特别是在发生紧急事件时,系统需要切换为紧急广播,用以指挥和疏散人群。这就要求系统具备高度的可靠、稳定性,同时还要明确与其他音频系统之间的优先级关系,要能够在紧急情况下强制切换。
  在专业扩声系统方面,一般可以划分为园区范围的音频系统和主题项目的独立音频系统,其中公共广播系统和园区范围的音频系统有时也会共用一套系统。东方佳联产品经理吴成彬告诉我们:“园区范围音频系统主要体现为背景音乐和主题音乐功能,以及一些开放区域的音乐播放功能(如:花车巡游的音频系统就是由花车上的音频系统和园区中的音频系统配合进行的)。在一些主题公园,例如迪士尼乐园,所有的媒体素材都是由中心机房统一播放分发,再通过园区内的骨干网络分发到各个区域的分区音频系统。因此园区范围音频系统对于网络传输性能要求比较高,而且由于通道数量较多,对于系统的通道容量要求也比较大。主题项目的音频系统有些是通过园区的网络接收到的音乐信号,有的是独立的音频系统。如果是从后者,就要在本地做好音乐、视频和主题游乐活动的同步!倍郊蚜静肪砦獬杀蛑赋。
  做好专业舞台扩声系统是主题公园各项活动的必备条件之一!啊彝饫┥话阋蟠笊,远距离传输,对音质也有一定的要求,节目播放时间相对固定!鼻芗绦档,“‘流动扩声’系统在主题公园中比较常见,最典型的如花车巡游系统,其扩声范围不固定,在扩声的过程中随机性较高,因此对流动系统的要求多数体现在多车巡游的过程中如何做好系统同步以及音频信号同步!
  剧场演出是主题公园的重头戏,且表演类型繁多。Johnson Yang指出,设计剧场类专业音频系统需要尽可能保证系统的灵活性?悸堑狡涑な奔渲馗词褂玫奶氐,系统的可靠和安全性也是设计的重点。由于现今的电影多为数字格式,动感影院的扩声系统除满足THX标准认证外,还需考虑具有足够的动态范围,以满足数字格式音频要求。

系统的演变

  上世纪90年代早期,主题公园系统还依赖于由混合?樽槌傻牟蹇芄,设备经由线路和切换器的设置组合来配置,配置工作具有相当大的挑战,尤其是在存在上百个音频通道的大型景区。
  “切换器配合定压式音频系统是较为早期的主题公园背景音乐系统,其工作原理是将音频信号通过继电器箱方式进行切换,信号基于功率信号进行传输的,”埃威姆公司系统集成部经理马德武指出,“这种方式理论传输距离可达2千米,实际一般是几十米到几百米,其结构简单、性能稳定、终端便宜。但同时由于传统的定压受制于工艺限制、电缆线径等因素影响,频响范围在200Hz-12KHz,音乐效果较差,容易受到干扰。节目容量小也导致不能对单点或随意分组进行区域选择性扩声。作为模拟时代的产物,它不能兼容数字格式音源和实现自动音源的播放!
  马德武还谈到了调频式音频系统,它采用调频调制方式,将音频信号搭载到高频载波上进行音频信号的传输,用高频载波的频率变化描述音频信号的变化,结合数字音频处理器作为路由切换和分区控制。这种方式虽然提升了节目容量、扩展性和数字兼容性,但其频响带宽较。30Hz-7KHz,高音较差,低频增多。
  到了今天,虽然功能并没有改变很多,但系统已演变为新的形式。在规模宏大的主题公园里,面对超远距离的信号传输,传统的模拟传输方式显得捉襟见肘,同时还会造成信号的大幅衰减或增加线径造成造价提高。因此,在数字化音频系统远程传输音频信号成为可能的今天,越来越多的主题公园采用了数字音频传输音频信号。
  相比传统的模拟系统,数字系统传输距离远、布线简单(多数为网线或者光纤)、抗干扰能力强、一条网线就可以传输几十路甚至几百路音频信号、通过路由器后能方便在网络中发送和接收信号,从而可以节约成本,特别是节省了线路敷设的投资。
  近年来,CobraNet、Dante、AVB等各种网络音频协议的发展也为扩声新时代的到来建立了基础!盎贑obraNet的主题公园扩声系统实现了数字化、网络化和智能化,系统信噪比高,在处理和传输环节损失极小,可获得较高质量的音频。同时,通过软件平台很容易实现立体实景的分区选择,多种节目源可同时播放、定时播放,可任意组合分区,可设置寻呼的优先级和多种功能的编程等,并可在机房或在局域网内任意的授权电脑上管理。随着网络技术的发展和计算机技术的普及,网络化数字媒体矩阵系统成本的降低,使它成为了目前主流的主题公园音频系统! 马德武指出。
  同时,数字化、网络化的时代对于整个音频系统也提出了更高要求,“处理器首先需要支持网络控制接口以及数字网络音频接口(数字音频格式根据不同的协议应采用可插卡的?樯杓),同时应提供GPI/O或RS232等标准控制接口,以满足外部系统的硬件对接!盚ARMAN公司Johnson Yang谈道,“根据不同的数字音频协议,选取不同的架构类型,通常的做法是,主干采用开放式的数字音频协议(如目前使用最多的CobraNet或Dante,方便系统的扩展及与其他临时系统连接;局部采用自主协议(如HARMAN BLU-Link),既减少了数字网络复杂程度(环网冗余结构,又具有系统的私密保护能力,以实现全数字一体化系统!
  “数字音频处理器,作为整个系统的强劲心脏,其安全性是要首先考虑的,一般情况下我们都会采取双设备热备份、双电源,以及冗余备份的双网络同步传输音频信号网络系统!盰AMAHA公司钱杰补充道。
  在实际的应用中,不同的主题公园也会采用不同的系统架构。东方佳联吴成彬表示,有些主题公园的园区范围音乐系统采用集中式媒体播放,网络分发的方式,有些主题公园则采用分散独立式音乐系统。采用前一种方式的主题公园通常历史悠久,文化积淀深厚(如:迪士尼乐园),要求公共区域的游乐互动性更好、园区内的氛围更加统一。不过,采用集中式园区音乐系统的主题公园由于其覆盖面积广大、通道数量多,因此都需要较大的网络音频系统作为系统核心,用来进行信号处理和分发。当然,也可以采用网络音频传输系统+本地音频处理系统来搭建园区范围音乐系统,不过采用此种两套系统相加的方式,在系统管理方面通常不如采用整合了传输、处理和控制的网络音频处理系统(如:QSC Q-Sys、MeyerSound D-Mitri、Peavey MediaMatrix等)。各式各样的基于标准TCP/IP的专业千兆网音频传输协议(如Q-LAN和AVB等),能够搭载着不同的无损音频信号,在网络中进行自由分发。在信号处理方面,QSC Q-Sys和MeyerSound D-Mitri已创造性地摒弃DSP平台,而采用CPU平台,极大地提高了音频处理能力,能够满足主题公园内大规模音频系统的需求,并减少用户对于音频处理产品的投资。

设计的挑战

  在主题公园的发展过程中,音视频系统日趋复杂,系统规模也变得更加庞大,通道容量成为首要挑战!罢缜懊嫠,由于需要传输上百路音频信号,所以传统的Cobranet等上一代数字音频格式在音频传输通道数量上来说,就不太够用。必须采用更新的千兆网数字音频格式比如:Dante,它在一个千兆网中可达到512进、512出,并且可以扩展,当然对线材也是需求超5类以上网线!盰AMAHA公司钱杰指出。
  “当一些主题公园的系统庞大到一定程度,即使目前市场上最大容量的网络音频系统的通道数量(512路×512路)也难满足需求,因此如何设计一个合理并有效的中心网络音频系统和各区域分散网络音频系统相结合的网络音频系统就是设计的重点所在。由于系统规模不断扩大,承载系统的网络基础的设计也是越来越难,因此大型主题公园中的园区范围音乐系统的主干网通常都是万兆网,网络拓扑也较复杂,需要专业的网络技术人员进行网络结构设计,并且对于所选用的网络音频传输系统要求也比较高,具有更好的IT网络技术兼容性的网络传输协议将是未来的发展方向!倍郊蚜疚獬杀虮硎。
  目前一线品牌的专业音响设备厂商都能提供数字网络音频矩阵的相关产品,基本可以满足大型主题园区的数字音频网络平台的搭建。对于使用方对整体系统的安全性以及易用性的要求,成为进一步的设计挑战。
  在安全性方面,“声音对于我们的听觉感受是不允许中断的,所以一个良好的音频系统需要重点考虑的是系统的安全可靠。首先,系统需具有完善的实时监测功能,再庞大的系统也应该满足所有的设备节点都可以进行自我实时监测并通过用户终端界面实时反馈信息,第一时间确保系统的稳定运行;其次,系统的音频路由应考虑冗余设计,无论物理线缆的损坏或老化,都允许备份系统的自动启用!盚ARMAN公司Johnson Yang指出。
  “系统需要在出现紧急情况时能够做到热备份,在此基础上也需要保证各个子系统之间的音频信号能够沟通,保证系统的灵活性! YAMAHA公司钱杰说到。
  由于主题公园很多应用都是在户外,所以防雷设计也是保障安全的重要一环。埃威姆公司马德武为我们介绍防雷的方法:扬声器一般安装于户外,长期遭受风吹雨打,雷击可能会通过扬声器的线缆进入到分机房,导致功率放大器损坏等故障,严重可能会击穿网络系统,因此在工程项目实施过程中要充分考虑户外设备防雷;防雷一般可采用西门子的电涌保护?,串接到功率放大器到扬声器之间,实现防雷的作用。
  在易用性方面,“主题园区的音频系统庞大而复杂,而对于使用方来说,需要系统操作越简洁越好(向应用层面的转化)。所以对于整体系统网络管理平台,进行可视化图形界面的编辑,是首要设计重点。而整体网络系统管理平台又取决于各设备厂商的系统完整性(从话筒到功放),这也是目前大规模的专业音响厂商并购原因之一,对于用户,一体化的系统解决方案和一体化的系统管理平台可能比其他因素更为重要!盚ARMAN公司Johnson Yang表示。
  此外,在设计中还需要考虑与主题公园环境相结合,例如可以在主题景点区域布设两只界面拾音麦克风,实时采集环境噪声电平大小变化,同步将变化信息返馈传递给媒体矩阵系统,主系统就根据现场的观众人数环境本底噪声的随时变化,实时地动态调整音频系统音量,做到人多音量大,人少音量小。而这一切都无须人为干涉,对于像主题公园这样的大面积音频系统,这种功能是非常必要的,可有效节约能源,如Peavey的MediaMatrix就具备间隙式和学习型的环境软件。马德武说道。
  针对当今对环保意识的要求,我们也注意到一线品牌已经在高效节能上具有了长足的进步,如HARMAN的GreenEdge理念已贯穿所有产品线。无论是扬声器和功率放大器,都在致力于研发更高灵敏度、更高效能和更紧凑化的高新产品。

系统管理

  量变会引起质变,一个大型主题公园并不是由一个个小系统堆叠起来就成了大系统。主题公园音频系统犹如一个小世界,众多子系统各司其职。在基础建设完成之后,如何让它们之间相互配合,高效运作,亦是重要课题。
  “采用统一的网络音频处理系统就是为了更好地进行系统管理,有很多系统能够实现对网络传输设备状态、网络状态、功放状态和扬声器状态的监控,如:MeyerSound D-Mitri系统、QSC Q-Sys系统、HARMAN HiQnet系统都能够实现系统到末端的管理,当然也可以采用开放式的后端设备,如网络功放和网络扬声器!倍郊蚜疚獬杀虮硎。

 


  系统管理还需要直观的界面,埃威姆公司马德武以深圳东部华侨城应用的MediaMatrix音频系统为例进行了介绍:“每个环境区域都有一一对应的直观和人性化的中文控制界面?傻ザ赖慊鹘缑嫜≡裰付ǖ睦┥,也可进行多重区域的同时扩声。此外还可以预设不同的模式(如:自动控制或手动控制,人声模式或音乐模式等等),在需要时点击打开不同的预设,即可方便地在不同的环境分区进行各种扩声模式快速无缝切换!

  音频系统之外亦有广阔世界,要与视频、灯光、喷泉、表演等融为一体,才能为游客提供天衣无缝的娱乐体验!爸劣谟肫渌低车男髋浜,则是由统一的时钟信号同步来实现,例如在迪士尼中使用的SMPTE LTC。很多设备都支持该时间码,像QSC Q-Sys则内置了该时间码的发生器和接收器!蔽獬杀蚣绦档。

  “在视频,灯光,表演等系统中加入时钟同步信号是最好的解决方案。同时从音频角度出发,在系统工程调试过程中,系统调试人员必须做出相应的用户界面以保证今后使用系统的工作人员尽量在同一界面上对不同设备进行管理和控制(可以引入集控系统)!盰AMAHA公司钱杰指出。
  在具体操作方面,埃威姆马德武指出,MediaMatrix系统通过丰富的第三方接口对接进行联动,如TCP/IP、RS232/485/422接口,通过网络可扩展DMX512接口与灯光系统联动,通过串行接口或音乐信号可与喷泉系统进行  协调动作,MediaMatrix可控制视频切换矩阵系统达到与音视频同步切换和信号的路由功能,在整个现场演出系统中与数字调音系统结合,通过MediaMatrix设备库中的调音台、自动调音台、延时器、压缩器、均衡器、噪声门、信号配线器、分频器、滤波器、电平表、信号发生器、自动增益器、场景记忆、编辑器等超过500多种音频处理设备进行音频处理,使表演中心有更好的声光电结合的效果。

  “设备实时自检、系统实时监测以及远程实时控制都是系统管理的必备要素。对不同的用户(如音频工程师、操作员等)设定不同的权限,以避免误操作的发生;网络兼容无线设备,允许用户临时通过无线终端(如iPad/iPhone)对本地系统进行操作。各类表演活动对于音视频及灯光工作来说,是一个非常专业的多部门协同的步骤。每场演出的管理者是舞台监督,各部门通过他的指令配合完成整个表演。目前解决方案是使用内部通讯系统(CCS),通过系统的不同编组,传输舞台监督的各项指令至各个部门,各部门的各工位允许实时双向反馈操作信息,如完成或故障。随着技术的发展以及大规模的并购,专业音响和灯光逐渐呈现融合趋势。如HARMAN的Si Performance调音台已经融合了灯光控制接口,相信我们很快可以看到更加集成化的系统以完成音视频及灯光的一体化操作控制!盚ARMAN公司Johnson Yang总结道。

 

面向未来

  主题公园的建设并不是一次性的。在国外,很多著名主题公园已经经历了几十年的风雨,而中国最早的主题公园“锦绣中华”也已屹立二十余年仍在为游客服务。因此,设计时的前瞻性尤为重要,这样才能为今后系统的升级留下平台和空间。

  “很多主题公园都有扩容的需求,像北京欢乐谷主题公园就进行了二期建设,而上海欢乐谷也正在筹备二期扩建,那么扩建的园区与原有的园区融为一体就需要借助园区气氛、音视频和灯光表演等各个系统的统一来实现,统一的园区音乐系统就是其中重要的手段之一!倍郊蚜獬杀蛩档,“因此在设计主题公园的各个子系统时,都需要考虑到未来主题公园的升级扩展,主题公园的音频系统在设计之初就应该考虑到扩展需求,无论是从中心系统和分散系统相结合的结构设计,网络音频系统的选型,还是网络骨干网的建设,都需要考虑到未来升级扩展的需求!
  在线材选用上同样要有超前眼光,YAMAHA公司钱杰指出,随着网络音频的不断发展,相对于以前的音频设计来说要简单很多,不再受到繁杂的计算机模拟信号线的数量、距离等因素影响。而作为音频信号,网线或者光纤已经成为远距离传输音频信号最好的载体。为了满足未来升级的需要,可以在布置网线的时候就选取6类甚至7类网线?赡茉诘毕禄肪持7类线只能当6类甚至5类线来用,但随着数字音频信号的不断进步,万兆网已经近在咫尺了。同时在选取音频设备时,也需要严挑细选,选取扩展性强的设备比如YAMAHA的DME数字音频处理器结合最新的DANTE数字音频扩展使用等。

  不论任何行业,要健康发展,完善的、统一的标准是基础。当专业音响的发展日新月异,统一标准也成为一直以来各大专业音响生产厂商努力的目标。HARMAN公司Johnson Yang亦对此表示看好:“可喜的是几大一线品牌已经开始牵手致力于标准的研发,如AVB等。这些标准的设定无疑会为音频系统的标准化和规范化带来深远的影响。同样对于用户来说,符合标准规范的一体化系统,更有利于系统的升级和扩展。

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