综艺演播室新闻虚拟制作音频技术方案

本文以全媒体特别直播节目《三星堆新发现·揭秘》为例,浅析如何将前期为综艺音频录制设计的演播室音频系统按照新闻制作直播音频主备系统要求、新闻制播网、操作习惯等进行增加和更改音频路由，灵活运用音频跳线盘及音频现有设备进行系统搭建，折中考虑技术方案。摘要四川广播电视台立足国家文化地标和精神标识的价值高度，于5月29日、30日两天，联动中央广播电视台总台推出全媒体特别直播《三星堆新发现·揭秘》。本次直播设有三个点位：分别是位于三星堆考古大棚发掘现场的实时画面及室外访谈区；距离发掘现场十公里外的文物保护中心；以及四川广播电视台400平米S3综艺演播室。由于日常新闻直播的演播室室内面积较小，不能完全呈现本次虚拟前景植入效果，故选择400平米S3综艺演播室。S3综艺演播室音视频、灯光、导摄系统承担起了这次特别直播的信号汇聚及演播室虚拟包装任务。新闻直播信号路由、信号处理、信号分配并不如综艺制作的复杂，但安全播出是重中之重，就意味着简单的信号制作需要各级的备份，备份信号源使整个系统路由庞大起来。演播室主备信号流程示意图如图2所示。

一演播室音频系统改造技术方案

S3演播室设备集成于2010年，音频系统原本为小型综艺节目录制设计，主调音台为STUDERVISTA5数字调音台，备调音台为MAIDSVENICEF16小型模拟调音台，主备调音台通过SW420二选一开关进行切换。系统集成了12路无线话筒（6手持、6背包）、音频周边、InstantReplay360音频播放器、播出服务器、机动解嵌器、2路X85、VTR等信号源。由于备份调音台为模拟调音台且路数有限，仅选择重要信号进行备份。原则上音源的数字信号进入主调音台，模拟信号进入备调音台。1.外来信号接入方案根据新闻直播节目需求，在原有音频系统基础上，音频系统进行了信号源的改造，主要有新闻制播网服务器和多路外来信号的接入。首次将新闻制播网服务器整体迁移至综艺演播室，音频通过演播室原有集成的播出服务器数字线路将新闻制播网的HDP1、HDP2、应急播1、应急播2四路信号接入主调音台。本次直播需要4路外来信号，分别是三星堆发掘现场光纤信号、发掘现场卫星信号、文物保护中心卫星信号两路。其中发掘现场光纤与卫星为主备关系，文物保护中心两路卫星信号互为主备。发掘现场主备信号通过两台X85、文物保护中心两路卫星信号通过2台帧同步机分别接入主调音台。由于系统集成时未考虑播出服务器、X85等视频信号源模拟信号进入备调音台，音频系统工程师通过重新铺设模拟线缆的方式，将视频信号源的模拟信号直接接入备调音台。由于帧同步机、机动解嵌器无模拟输出，音频系统在输入端也没有数字音分、数模转换器等现成设备，只能将帧同步机、机动解嵌器集成在跳线盘上的数字信号通过跳线的方式进入InstantReplay360音频播放器，将360音频播放器用作数字音分和数模转换器，且在直播过程中360音频播放器需一直处于预录状态，这样才能使数字信号进入主调音台，模拟信号进入备调音台。外来信号接入如图3所示。2.主持人和导播通话方案根据新闻直播节目操作习惯，主持人与导播实时双向通话改造：节目组提出主持人可能会在放插片、外来信号时与导播进行交流，由于综艺演播室集成时未考虑主持人与导播双向通话，未配置咳嗽盒，主持人只能通过演播室通话系统中的IFB进行单向接收，也未将主持人话筒的推前信号接入演播室通话系统。音频系统工程师通过主调音台辅助输出至跳线盘，通过跳线输出信号直接接入另一只音箱，单独给导播监听主持人推前信号。3.监听方案S3综艺演播室音频间与导播间在物理上有一墙之隔，音频间为独立房间，接收指令通过演播室通话系统完成。正常监听音量时常会出现盖过通话系统小喇叭音量的情况，导致录音师不能第一时间准确接收导演指令。另一方面，综艺演播室电话耦合器的通话面板设置在音频间，外来信号全部通过电话耦合器来调度，导播与拨打耦合器的人员也必须实时沟通。对于新闻直播更重要的是清楚接收导播流程的指令，结合几次演练过程中发现的问题，最后将电话耦合器面板移至导播间，监听与通话之间只能折中选择监听音量，以保证清晰明确导播指令。为保证直播安全，导播间将原来监听数字音分后的信号改为监听主加嵌板卡后蓝光机解嵌信号，以保证监听到通过视频处理后送总控的信号。4.本底噪声解决方案由于演播室为综艺演播室，灯光多采用电脑灯而不是新闻演播室使用的LED灯，其电脑灯风扇噪声明显，尤其是经过十多年的使用，风扇老化，散热噪声更加明显，已成为S3演播室内较大的本底噪声，直接影响无线胸麦拾音效果。录音师只能将胸麦灵敏度降低，以减小演播室本地噪声的拾取，且与主持人和嘉宾反复沟通调试，通过调音台通道EQ、噪声门、压限器等处理，找到折中点以降低噪声拾取提高有效人声的清晰度。在技术方案制定和演播室改造过程中，系统路由非常清晰，根据节目需求制定了各类有效的应急处置预案。音频技术方案流程图如图4所示。

二直播中新技术的运用

本次直播是四川广播电视台首次将前景虚拟技术运用于新闻直播中，多源信息融合交互式的模拟三维动态画面呈现不仅使节目内容更加生动有趣，给人很强的带入感，同时虚拟音效的加入也使观众更加有一种身临其境的感觉。本次节目形式分为虚拟部分和非虚拟部分。虚拟部分主要是在一个主持人站播的场景中（如图5、图6所示），非虚拟部分主要是在两人访谈的场景中，同一主持人与一位嘉宾在访谈区域进行访谈（如图7所示）。其中主持人与嘉宾均佩戴双胸麦，一主一备；桌面摆放schopes有线桌面话筒进行二级备份。在本次直播方案讨论阶段，为解决虚拟直播节目声画同步的问题，笔者认为：话筒的延时量须根据视频端整体的延时量决定，即延时量在视频端取齐。本次直播中，共2个虚拟机位与4个非虚拟机位组合完成本次直播的所有演播室视角效果呈现。方案一：所有机位都进虚拟引擎处理，此方案造价过高；方案二：非虚拟机位加视频延时器，将所有机位延时量统一后，音频根据最终的延时量调整，显然这对已使用十多年的视频系统提出了挑战——用于直播是否安全可靠；方案三：选择运算快、延时量小的虚拟引擎，折中取延时量。在节目组沟通过程中，为完全解决声画同步问题，我们探索采用一发双收的方式，即：主持人佩戴两个腰包发射机，每一个腰包发射机对应两个接收机。但这种方式同时也给节目组导播提出虚拟与非虚拟机位不能混合切换的要求。主备话筒一发双收如图8所示。虚拟机位时，使用主备两个话筒延时处理通路；非虚拟机位时，使用主备两个话筒正常通路，以保证两种情况下声画绝对的同步。但在实际演练磨合中，由于景别、开窗等节目整体呈现效果需要，节目组没办法做到虚拟与非虚拟机位不混切。音频系统工程师最终考虑到新闻直播节目的播出安全，系统不宜太复杂，且虚拟机位一般为大景或中景，非虚拟机位一般为中景或近景，最终选择折中延时量的方案。主备话筒一发一收，通过录音师反复的对比监看，最终选择将原本450ms的延时量折中减小到240ms，以保证虚拟和非虚拟机位混切的情况下，两种画面都能控制在肉眼可接受范围内。主调音台通过调音台自身通道最大240ms延时处理，备调音台则通过话筒接收机模拟输出给TCD22音频延时器，延时240ms后进入模拟备调音台。在实际节目进行中发现，虽然延时量控制在了肉眼可接受范围内，但某些情况下，特别是在嘉宾说话时，由于嘉宾语速比主持人慢，口型和画面不对位情况相对更加明显，当虚拟机位切换到非虚拟机位那一瞬间，人眼睛本能反应会有一定的顿挫感。这也是本次直播留给我们的一些思考，有待我们进一步探索。

三总结

本次直播的难点在于前期综艺演播室音频录制系统按照新闻直播需求改造技术方案的制定，以及对于已投入十多年的演播室音频设备稳定性的考验。同时新技术虚拟前景植入的直播运用也给综艺演播室音视频系统提出了不小的考验，音频最终选择了折中的延时量解决声画同步问题。希望有了这次与虚拟配合的首次直播探索，对今后直播中虚拟前景植入和大屏跟踪技术虚拟呈现的音频处理有一定参考借鉴。笔者虽然不建议将综艺陈旧系统改造为新闻直播系统，但在时间紧、任务重、现有设备有限的情况下，通过参与直播人员大量反复的演练配合和应急预案验证，笔者认为本次直播是成功的，也是值得借鉴的。

作者：张韵 单位：四川广播电视台