李海华
广东省 深圳华侨城都市娱乐投资公司 518000
摘要：随着音乐事业快速发展，在剧场中也逐渐应用了更为先进的技术，数字音频系统就是其中一种，并且直接影响着剧场的舞台和整体表现效果。而为了进一步提升剧场数字音频系统传输网络的应用水平，需要对剧场音频系统组成及各部分功能予以详细掌握，并对一些数字化音频系统的应用经验进行总结。
关键词：剧场；数字音频系统；传输网络
引言
通过分析和研究一些剧场的电声系统设计，逐渐了解到了剧场电声系统的设计和施工配合过程。在当前剧场中，舞台表现效果最为依赖的就是剧场数字音频系统传输网络的应用。因此，相关人员需要对数字音频系统的组成和功能进行详细的了解并掌握，从而才能实现更为理想的应用效果。
1典型剧场音频系统组成及各部分功能
在典型的剧场音频系统中，包括了多个部分组成内容，主要分为声源、调音台、周边设备、信号处理设备、功效、音箱、传输系统等等。结合剧场特点的不同，通常可以对分为具有观众厅扩声、舞台返送监听、效果声扩声、控制室监听监视、周边电声处理辅助、拾音及音源播放等负责各方面功能的系统。
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图1 剧场音频系统组成
在大规模的剧场中，在观众厅和舞台部分的音频系统主要包括声音还原、控制室监听监视等系统，还有就是负责音像录制和存储功能的系统。在舞台部分，需要拾取和传送演员表演时的声音，并向监听系统返送舞台效果，从而帮助演员更好的把握舞台效果。
在音频系统中，在对现场各种声音进行拾取时，通常是利用舞台上设置的话筒，并将这些声音转换成电流信号，之后向音频系统中心控制设备借助传输线缆进行传输，针对各种的输入的是声源信号，可以利用调音台或者称其为混音控制台来实现匹配、放大、混合、调音、分配控制等功能。
在电声系统中，主要包括两个方面，首先是均衡器、效果器、降噪器、激励器等音质处理方面，另外是压限器、分频器、分配器、音箱处理器等信号控制方面。
在周边处理设备方面，主要负责润色和加工处理各种节目信号，对建筑声学缺陷进行弥补，并针对电声设备性能方面的不足进行补偿，从而实现一些特殊声音效果的产生。
在信号处理设备方面，在剧场音频系统中，这一设备是重要组成部分，对于系统调试具有重要的作用。在传统信号处理方法中，主要是借助很多专用线缆、调音台、功放等设备具有不同功能和用途的各种处理设备进行互联，从而组成一个扩声系统。在当前使用的全新信号处理方法中，在一台设备中应用了高精度专用浮点运算DSP处理芯片，并借助各种高效音频数据算法加以辅助，从而各种传统设备工作进行有效代替，比如均衡器、效果器、降噪器、激励器等设备。也就是在一个设备上聚集了多种设备的功能，并对相应的数字化信号进行处理。
功放设备主要功能是放大功率，针对调音台、周边设备发送过来的低电平音频信号，功放设备会进行放大处理，按照配接的扬声器负载对其输出功率进行调整。在传统功放设备中，主要采用模拟类功放，针对一些连续变化的音频信号，直接采用线性方式进行放大。在现代功放设备中，逐渐向着数字化网络化方向发展，相比于模拟功放，数字功放具有更强的过载能力，并且对交越失真现象可以有效避免，在数字功放过程中，主要使用数字信号进行放大，从而实现具有一致相位的输出信号和输入信号，相移为零，因此可以实现准确的声像定位。在传统模拟功放中，功放管具有较大的内阻，在对各种不同阻值的扬声器进行匹配时，扬声器负载的大小会直接影响到模拟功放电路的工作状态。在数字功放中，内阻通常较小都表现为0.2欧姆以下，相比于扬声器表现出的4到8欧姆的阻值范围，完全是可以忽略掉的，因此也可以较为理想地匹配扬声器设备，不存在匹配问题。
在扬声器设备中，这种设备可以将电能转化为声能，在剧场的音频系统中，通常希望将声音还原到20赫兹到20千赫兹的范围，在现阶段各种扬声器设备中，通常都难以实现宽频声音重放功能。在低音播放音频时，通常需要具备重、大、厚的纸盆振膜，在高音播放音频时，通常需要轻薄的振膜，因此想要能够实现对高音、中音、低音的播放，在重放全音域扬声器系统中，通常需要同时配备三种类型的扬声器单元，共同组成一个扬声器系统。
在通常情况下，在观众席区域，主要由声桥扬声器、台唇扬声器、效果扬声器、补声扬声器、台框扬声器等共同组成了扬声器声场系统。在声桥扬声器中，通常会采用左中右三组布局，对观众席区域利用台框两侧扬声器进行覆盖，对声像位置进行拉低，从而对观众的听觉体验进行控制，让观众感受到声音是从舞台传出来的，而不是从声桥等高位置传过来的。针对观众席前部区域，主要利用台唇扬声器进行补声，同样对声像位置进行拉低。针对主扬声器覆盖较差的两侧观众席，以及上层观众席对下层观众席造成的阻挡，需要对补声扬声器进行安装。利用效果扬声器主要是形成一些天空效果、环绕效果等特殊音像效果。
在剧场扩声系统中，通常情况下会设置多个调音位置，在部分演出中，还需要进行其他媒体的录像和转播，拾音器的信号在传送到主控机房以外，还需要输送给其他多个通道。通常情况下，会在舞台附近设置一间技术用房，利用这种设计方式，并利用这一技术用房来汇集来自舞台、乐池、灯光桥等地的拾音器信号，利用专用分配系统对这些信号进行分配，之后向各个调音位置、电视播出专用接口等进行信号输送。
2数字化音频系统的应用
2.1音频系统设计要求
在各种大型剧场中，通常需要举办各种音乐活动，比如民族音乐会、舞剧、歌剧、演唱会、歌舞晚会、交响音乐会等，需要对这些音乐活动的需求予以满足，同时还需要对其他形式演出予以兼顾，并为其他媒体的转播和录像等行为，预留出必要的音频和视频线路和接口。在大剧场中，就要达到国内一流水准的扩声系统，总体要求较高。
2.2音频系统设计组网形式
在剧场音频系统中，使用常规的模拟系统虽然能够对业主要求予以满足，但是应用模拟系统过程中，会存在布线繁琐、维护工作量大、受干扰影响大等问题，并且针对剧场中各个位置的扬声器，想要实现实时的监控，就需要对布线和管理设备进行额外的增设。而针对这些模拟系统所表现出的不足，我们可以借助数字系统的应用予以弥补，针对当前的市场中数字化技术应用水平较高的产品，相关人员进行了详细调查，最终发现在组网中应用效果最好的就是OPTOCORE技术。
在剧场音频系统中，将FDDI主节点设置在了音像制作中心位置，并采用数字光纤接口基站，分别设置在了大剧场声控室、小剧场声控室、电视转播车转接箱位置、露天舞台声控室等位置，并采用星型布线方式对主节点和各个分节点进行了布置，在主节点、分节点之间，对8芯室内多膜光缆进行了采用。通过这种方式可以对双向传输信号需要予以满足，并且可以对路由冗余备份需求予以满足。而且通过主节点可以形成音频传输网络的环网。当网络中任何一个分节点发生故障或者关机时并不会影响其它节点的正常工作。中心节点故障时 一个中心节点故障时 通过比较可以看出星型拓扑结构具有如下优点：①由于星型拓朴结构所有信息都要经过中心节点来支配，所以布线、维护、管理比较容易。②系统重新配置灵活，移动、增加或拆除某一节点比较方便，仅涉及所连接的设备，不影响整个系统。③故障隔离检测容易。
结语
随着我国科学技术水平逐步提升，在剧场中逐渐应用了更为先进的音频系统传输网络，极大提升了剧场的音乐表现效果，也提升了剧场观众的视听体验。目前，针对剧场音频系统，相关人员仍然在不断开展相关的研究和创新工作，我国剧场发展水平也在不断提升。
参考文献
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