音乐剧《新华报童》的沉浸声制作

马文钊

（天韵星光沉浸声工作室，北京 100000）

为献礼中国共产党建党100周年，4月30日至5月2日，原创音乐剧《新华报童》在北京天桥艺术中心中剧场上演。《新华报童》的内容取材于新华日报在1941年揭露“皖南事变”真相的历史事件，表演上穿插着摇滚、Rap与街舞等视听元素。

为了增强这部剧的听觉感受，天韵星光沉浸声工作室与天韵星光音响团队为该剧设计了一套沉浸式扩声系统。笔者结合音乐剧《新华报童》制作沉浸声需求，解析沉浸声系统构成，沉浸声制作的思路和实施方案，对比沉浸声制作与立体声制作的差异。

1 沉浸声制作的目标

对于应用沉浸声秉承的理念是，绝不仅为展示一项新技术而使用沉浸声，一定要为内容服务。《新华报童》沉浸声设计的制作意图是，基于Frontal扬声器系统+360°环绕声扬声器，结合Soundscape声音景观系统+TTA Stagetracker II自动追踪系统（见图1）构建的沉浸声系统，营造360°环绕声像还原和混响空间，为导演及音乐总监提供一副声音的“画布”（Canvas）。

图1 TTA Stagetracker II自动追踪系统

（1）演员的声音能与其在舞台上的位置相吻合，达到“所见即所听”，即音画一致性（Audio-visual Consistency）。

（2）与传统立体声或LCR这些基于声道（Channelbased）的制作不同，此次沉浸声系统是利用基于对象（Object-based）的处理方式〔这里说明一点，其实还有一种定位方式，即Scene-based（基于场景），也就是Ambisonic，本文暂不讨论〕，利用Soundscape声音景观系统，根据每一幕的场景，用声效来实时打造当前的声音环境。实际上，即便当前的灯光、道具或舞美元素有其效果的变化，声音都具有将观众置身于某一固定声场的能力（Being There），如图2所示。画面未出而声音先行，这是电影语言中的常用手段，可以先告诉观众，将要去到什么地方：伴随着汽笛声的江边，瞬刻的太平迎来之后的狂轰乱炸，或者用虚拟的空间效果营造角色头脑中凌乱的思绪。

图2 ArrayCalc中的声场模拟

Soundscape除其核心——DS100数字音频信号处理平台外，软件控制由En-Scene与En-Space（见图3）两部分插件组成，前者是做对象（Object）的定位，后者所有混响预设都是著名音乐厅的卷积采集，笔者很喜欢，做交响乐尤为出色。所以，沉浸声系统就像一副平铺在桌上的画布，混录（Mixing）环节就似挥墨，重点依旧是为内容服务。

图3 Soundscape En-Scene对声对象的定位

一个对象（Object），可以是剧中人物江阳（男一号），可以是军鼓，可以是弦乐的立体声Stem编组，可以是Waves文件里精心调试的效果返回，还可以是细心挑选的特效声。所有的对象在沉浸声系统里可以被随心所欲地定位，无论是舞台上的实际位置，抑或是想让他出现的位置，甚至是在观众席的周围。

除定位之外，对当前声音的空间感定义，也可以十分灵活。利用Soundscape声音景观系统内部的混响插件En-Space，可以打造空间的一致性（Homogeneity），既可以利用它制造演唱的混响，也可以来打造虚拟的某种空间感。事实上，对于佩戴了追踪设备的演唱来说，混响最好只使用沉浸声系统内部的混响插件。在制作过程中发现，如果将外部立体声混响送入沉浸声处理器，则该混响会耦合出一个“虚中”，这会影响到当前演员的定位；除非让Vocal（声音对象）一直处于绝对的中间不动。

（3）利用沉浸式扩声的空间定位优势，来降低乐队混音中的掩蔽效应（Spatial Unmasking），而非传统手段中更多利用均衡器、压缩等方式。应用Soundscape声音景观系统混音，会发现所有输入（Input）需要加的EQ或压缩（Compressor），都明显没有以往在立体声中那样来得多。

这里有一个十分重要的提示，乐池中的乐队实际是非入画的元素，虽然二楼的观众可以“瞥见”乐手，但是没必要将乐队也按照所见即所听的方式处理。对于这种乐队不可见情况的处理，笔者认为，针对沉浸声的制作，切忌把乐队定位做得很夸张，恐怕体现不出空间感。在整体的沉浸声制作在中，完全是另一种处理思路，总体方针应当还是一种增强版的立体声思路。

2 系统的主要构成

众所周知，沉浸声系统对场地的要求有很多，比如吊点、承重以及环绕扬声器布局的可能性等。在对演出的剧场勘查完毕后发现，剧场的硬性条件（Logistics）完全可以满足一套完整的沉浸式扩声系统的要求。

2.1 PA扬声器系统

PA扬声器系统由5组阵列扬声器组成的Frontal扬声器系统、置于顶部的超低扬声器与地面的超低扬声器、Frontfill（前补）扬声器、角落补声扬声器以及360°扬声器（同时包含Surround和Height通道）组成，如图4、图5所示。

图4 5组Frontal阵列扬声器和Frontfill扬声器

图5 藏在声桥通道里的SL-Sub扬声器

Frontal扬声器系统是沉浸声系统的主要部分。目前对于“沉浸声”的第一反应，大多是环绕声、多声道，感觉鸟绕场飞、飞机掠过头顶。当然，这些围绕Surround及顶部通道制作的沉浸声是很重要的部分，并且笔者认为，在沉浸声推广的初始阶段，要让大家体会到这种效果。但需要强调的是，沉浸声应用在现场演出中更为关键的因素、最颠覆扩声形态的，实际上是Frontal扬声器系统的扩声，这一部分的声音制作后续详解。

正面的扩声扬声器系统完成之后，再安装布置360°扬声器系统，包括现场架设环绕和顶部扬声器，如图6所示。360°扬声器系统是对通常情况下的180°扬声器系统的全面补充，让整个观众席都被包裹在一个Immersive Zone（沉浸区域）之中。

图6 环绕和顶部扬声器的分布

2.2 Soundscape和Stagetracker

在Soundscape中，Mapping（定位图）功能是一个可以由用户自定义定位区域的操作。在一套既包含Frontal阵列扬声器又含有360°扬声器的沉浸声系统中，通常最少要定义两个区域：一是纯舞台区域，二是连同舞台和观众席的整个场地。

Soundscape对于Frontal阵列扬声器系统的定位，主要是利用延时（Delay）+电平（Level）的方式，并且有一个很重要的特点，也是更易上手的一点，即无论将Object放在多远多偏的位置，其音量在系统中是不会减小或加大的，而是保持不变；当然，依放置位置不同，这个Object分配到Frontal扬声器系统中的Delay以及Level都会变化，从而产生定位信息。这样一来，对于Object的音量控制，实际上还是在调音台上，并没有脱离调音师的掌控。

在这场演出中还应用了Stagetracker追踪系统，如图7、图8、图9所示，其需要与舞台区域相绑定，演员佩戴用于追踪演员活动的信标器，因此，Stagetracker需要根据采集的数据做出相应的调整。

图7 Stagetracker II追踪系统软件界面显示演员实时位置

图8 演员佩戴的信标器

图9 Stagetracker追踪系统分布在舞台前后的3组天线

基于沉浸声系统中多种功能设备的使用，FOH控台需要3位调音师协力共同完成（见图10），其中，除一位主调音师（Fader Engineer）外，还有一位负责调音台与Soundscape的场景切换（Snapshot Engineer）；以及一位负责混响控制（Reverb Engineer），精确到每一句台词或歌词。在FOH控台上，编辑了大量的OSC（Open Sound Control，声音控制协议）代码，通过Soundscape的Show Control软件En-snap和Qlab来进行各种指令的控制。编辑OSC代码相对繁琐，但它会使最后的演出过程中变得轻松，这次系统伊始阶段所有控制方式上的难题，最终基本是通过OSC途径得以解决。

图10 主调音师、场景工程师、混响工程师（从左至右）

3 沉浸声的制作

3.1 全新的扩声形态

无论是哪种演出形式，应用沉浸声的目的都是为了制造身临其境的感觉。而这种沉浸式效果的产生，需要通过环绕扬声器、顶部扬声器，或者规则、不规则的多点位扬声器布局获得（耳机的Binaural音频也是沉浸声的一种呈现方式，但并不在本次制作需求范围内）。从扩声形态上来讲，无论是系统设计及调试层面，还是混音的思路及制作流程，Frontal扬声器系统起到了颠覆与革新性的作用。

本次演出中的Frontal扬声器系统，是吊挂在乐池上方的5组KSL线阵列扬声器（建议最少由5组扬声器构成），作为沉浸式扩声中的主（Main）扬声器，起到传统制作中的立体声/LCR扬声器的作用。如果无意打造画外声音效果，抑或大幅延展声音的定位，Frontal扬声器系统分布最好保持与舞台口（Proscenium）同样的宽度。在Soundscape声音景观系统中，Frontal扬声器系统、Frontfill扬声器以及超低阵列扬声器通常被视为180°系统，对应着观众正视舞台时所感受到的一幅“音响全景图”（Panorama），如图11所示。

图11 Frontal扬声器系统、Frontfill扬声器及超低阵列扬声器组成的180°系统

与立体声制式相比，F r o n t a l扬声器系统经Soundscape系统的处理，呈现出以下三方面的特点。

（1）所见即所听。本次音乐剧中，为演员佩戴了TTA Stagetracker追踪装置，最终得到的结果就是，观众在观看演员表演时，所听到的演员声音与其舞台实际位置是一致的。如此一来，观众感受到的表演更为真实，有助于情绪的传递。

（2）增大了各混音元素之间的隔离度。换句话说，是利用Frontal扬声器系统更好的解析度，从空间定位的角度解决了元素之间的掩蔽，不再担心听不清某个乐器，而是担心听得太清楚。

（3）综合前两个特性，观众不再需要用大脑分辨所希望听到的内容——听或者不听，声音就在那里，使听觉疲劳大幅下降。

系统工程师在面对Frontal扬声器系统时，要面对从相关系统（Correlated）到非相关系统（Uncorrelated）的剧烈转变（见图12），这里的相关性尤指扩声内容。在一套强相关性的系统中，任何两组扬声器之间的相遇，都是声学的SUM（叠加），此时，扬声器之间共享一致的内容，但是覆盖区域可谓是“各扫门前雪”。在非相关系统中，就像Frontal扬声器系统，正如大家看到剧场吊挂的那样，之所以越往两侧的扬声器越要往中间指向，目的就是尽量让每一组扬声器都覆盖最大面积的观众，并且5组的覆盖要尽量重合，这也是Frontal扬声器系统推荐要选择水平角度更宽的扬声器的原因。在这种情况下，Frontal系统中的每组扬声器之间，共享覆盖同一区域，而音频信号则趋于各自独立，此时扬声器之间的相遇，则为信号的MIX（混合）。而对于采用立体声制式扩声，在很多演出的现场更像是一对儿Wide Mono（宽单声道），既相关又非相关，L声道主要覆盖左边的观众，R声道主要覆盖右边的观众，并在中间区域会有重叠覆盖。众所周知，这种制式只有中间的部分区域是所谓的音效黄金区域，即往往是线槽板和铁马隔离带，稍微一偏离这部分区域，梳状滤波等就来了。

图12 从相关系统到非相关系统

Frontal扬声器系统所展现的混音，与观众的时间关系（mix impulse）也发生了重大改变。在立体声中，在中间位置，Vocal、Bass、KB等各种声音元素到达耳朵的时间是一致的。而在Frontal扬声器系统中，由于声音元素有了水平及纵深的定位，加上Soundscape的纵深定位还包含Delay的数据，使得到达耳朵的时间各不一样。这种时间的Delay，更加需要Frontal扬声器系统对观众席覆盖的合理，以及系统一致性的保证。

对于沉浸声与立体声的扩声形态，不得不提及一个误区，就是沉浸声与皇帝位的关系。Frontal扬声器系统由于有更加完整的观众席共同覆盖区域，不会有立体声扩声中的声学皇帝位，也就不会出现离开中心区域便感到音色变化。试想，在一个不带扩声的小剧场来欣赏话剧，观众席里是不存在声学皇帝位的。这种基于Frontal扬声器系统，并结合Soundscape声音景观系统+TTA Stagetracker II自动追踪系统的沉浸声系统，正是在临摹这种返璞归真的状态。

3.2 基于对象（O b j e c tbased）的制作方式

以往的立体声、LCR、5.1、7.1等制式均基于声道，因此能在调音台中轻松找到对应的母线，当前声音定位效果的好坏，取决于声道数量及摆放方式，最重要的是，这些均存在皇帝位。

基于对象（Object-based）的制作方式是辨别当前系统是否为沉浸声系统的一个关键因素，但也会是扬声器的重放依旧基于声道的形式，而制作方式却是沉浸式的。在该剧的沉浸声系统中，对于二楼观众做的是立体声补声，其信号由沉浸声处理器DS100将立体声信号转换为沉浸声给出，而并非出自调音台的立体声Bus。当然，一旦重放使用的是基于声道的某种格式，就会再次引入皇帝位的约束。

基于对象，是指声音定位是以声对象（Object）为本，系统的输出不再被声道数量所限制。每一个声对象都包含其自己的声音与它在沉浸声系统中的定位信息，在Soundscape中，还应包括其在沉浸声系统中的混响信息，这些统统组成了每一个Object的元数据（Metadata）。在《新华报童》的前期工作中，除设计出一份SSL L550调音台的通道单，还需要对应一份DS100沉浸声处理器的通道单，如表1所示（为设计的初始状态，后有较大改动），共计64路，即Soundscape中所有的Objects。基于对象的方式，可以对声对象进行所需要的定位、伸缩，并赋予其空间信息，这无疑大大增强了创造性。

表1 《新华报 童》DS100沉浸声处理器的通道单（设计的初始状态）

立体声的声像定位很简单，Pan往哪边，哪边的声音就更大些。在沉浸声的制作中，对声对象进行定位涉及一大关键技术——定位算法（Panning Algorithm），如WFS、VBAP、DBAP、LBAP、KNN等。当Soundscape中的Object在舞台上进行定位（具体用的是哪种定位算法不得而知）时，靠的是Level+Delay，且对于每个Object都有三种Delay模式可选：Full、Tight与Oあ。值得一提的是，Soundscape声音景观系统与TTA Stagetracker II自动追踪系统相连时，更要谨慎地选择Object的Delay模式，因为处于移动中的Object，会因为Delay的引入而产生声染色。

3.3 沉浸声系统的伸缩性和便携性

图13 Soundscape中基于Level+Delay的Object定位

出于工作量以及成本的考虑，很难做到在演出现场从开始到结束全部进行沉浸声的制作，尤其像音乐剧这种复杂的表演形式。因此，需要在排练场地或工作室中预先完成一部分沉浸声的制作工作；况且，也希望在进场前能对声音有个“预判”，无论是用Binaural模拟，还是搭建一套简易的沉浸声系统。当完成沉浸声的预混后，每个Object实际上就有各自的元数据了。依据这份数据，每到一个新的演出场地，再因地制宜地对数据进行放大或者缩小，这种可伸缩性（Scalability）也是关键的一点。这种伸缩同时包含场地大小的伸缩，以及混响状态的伸缩。

对于《新华报童》的前期制作，在飞影威亚基地的排练场，搭建了简易的沉浸声系统，正面是LCR，环绕共有6只E8点声源扬声器，以及一只顶部扬声器，如图14所示。利用这个系统完成了所有效果声的定位、乐队通道的大致定位，并保存了想要的混响状态。进入演出场地后，只需要将排练场地的定位区域（Mapping）进行放大，同时调整混响的规模，以达到和排练时相一致的听感，即完成了不同场地间同一份沉浸声文件的交接。至于Stagetracker与Soundscape之间的连接，也是非常简单，只需让两个处理器处在同一网段内，Stagetracker的操作页面会自动识别Soundscape的Mapping，只要Mapping选择对了，两者的定位区域就是吻合的。

图14 排练场地的小型沉浸声系统

这种工作方式，其实同电影的全景声制作是一样的。一部影片的全景声，无论是在北京的杜比影院播放，还是在刚果布拉柴维尔的杜比影院播放，无论是情侣厅，还是800人的大厅，都要靠这种便携性（Portability）和可伸缩性来做到声音文件的适配。

3.4 利用OSC进行控制

在沉浸声的制作中，OSC控制协议十分重要。

当进行基于对象的混音时，调音台与沉浸声处理系统是同等重要的，但如果两者之间无法连通，调音师就需要同时操作调音台和沉浸声控制页面，无形中降低了工作效率。通过OSC即可在Soundscape与Stagetracker之间传输控制信息。除此之外，Soundscape还有若干其他的控制方式，如Soundscape的场景控制软件En-Space、Qlab（见图15）、iPad，甚至是DAW里面专门的插件。

图15 在Qlab中手画Object轨迹

在沉浸声的制作中，Qlab依旧可以发挥其强大的Show Control能力。例如，将Qlab和DS100处理器连通后，当在Qlab输入OSC指令：/dbaudio1/matrixinput/reverbsendgain/2 -3.0，意味着Soundscape中第2个Object的En-Space混响发送量被定义到-3 dB了；与此同时，指令触发时的持续时间也在Qlab中可调。

在《新华报童》的制作中，编辑了大量发送不同混响状态的OSC指令，演出时由专人对着剧本，通过负责切换混响指令的Midi控制器进行混响状态切换，可精确到每一句话。

4 沉浸声制作与立体声制作的比较

沉浸声的制作过程相较于传统立体声制式，存在以下差异。

（1）立体声的制作中，是对调音台的Input通道进行加工整合。沉浸声的制作中，因为需要在沉浸声系统中完成声音定位和空间塑造，所以，需要从调音台Post Fader（推子后）直接输出（Direct Out）Input信号，或者由调音台的母线输出，如图16，这些进入沉浸声系统的输入信号即是Object。

图16 沉浸声制作过程的信号流程

（2）立体声的制作中，最终的输出都经过母线。沉浸声的制作中，不再有母线的概念，经过DS100处理后，直接通过Dante传输到功率放大器。不过笔者对此持观望态度，相信在不久的将来，会有沉浸声模式的“母线”处理手段。

（3）立体声Pan将消失，取而代之的是更加强大的Positioning（定位）。

（4）在沉浸声制作中，一些新的重要参数将会出现。如Spread（扩散值），指一个Object的听感是聚焦还是宽泛。调大Spread，意即有更多的扬声器发声，且单组扬声器的声压级任务量会相应降低。

（5）立体声制作中，混响是颇具创造力的手段。沉浸声制作中，依旧可将外部混响以Object的方式送入沉浸声系统，但如果要最大限度保证Object定位的准确性时，则利用沉浸声内部的混响才是最好的办法，毕竟这种“内部调剂”才是沉浸声系统设计者的原意，彼此之间都是有算法牵连的。在沉浸声的制作过程中，每个Object都有自己的定义，对应到准确的位置，而非传统基于声道的方式中被送到某个母线或者某组扬声器中。

5 结语

此次音乐剧现场应用大型沉浸声系统还处于探索阶段，是一次非常开心且收获满满的经历，笔者分享此次沉浸声制作历程，解析采用沉浸声系统构成及制作，以期与业内同行交流。

在过去的几十年里，音响设备经历了翻天覆地的革新。如今，有精妙的传声器工艺，有动辄处理几百路信号的数字调音台，有能覆盖百米远的阵列扬声器，而唯一变化缓慢的就是扩声的形式（Format）。相较于电影声音、游戏声音或者流媒体平台的声音格式，现场演出领域也使用了沉浸式音频技术。但沉浸声格式能在巡演、剧场剧院的固定安装中被普遍接受，还需要经过市场的培育和相关要素的普及，当然，从技术发展的角度也需要时间的磨合。