網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的數(shù)字影院音頻系統(tǒng)

    近年來，電影行業(yè)正面臨著百年來最大的變革 —— 數(shù)字化，從電影的拍攝、制作、發(fā)行和放映均逐步的向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向轉(zhuǎn)變。從本世紀(jì)初電影放映設(shè)備開始數(shù)字化以來，目前全世界近萬(wàn)塊銀幕已經(jīng)安裝使用了數(shù)字設(shè)備，而且隨著數(shù)字放映技術(shù)的不斷進(jìn)步，影院設(shè)備數(shù)字化的步伐將會(huì)越來越快。

    針對(duì)影院設(shè)備數(shù)字化的需要，世界上各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織也都制定了數(shù)字電影的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其中最有代表性的是好萊塢數(shù)字影院創(chuàng)導(dǎo)組織（DCI）制定的《數(shù)字影院系統(tǒng)規(guī)范》。該規(guī)范最新版是2008年3月發(fā)布的V1.2版。其中對(duì)數(shù)字影院的音頻系統(tǒng)也提出了明確的要求：“數(shù)字電影音頻系統(tǒng)中的數(shù)字影院處理器應(yīng)該從播放服務(wù)器接收數(shù)字音頻，然后將其轉(zhuǎn)換成為模擬音頻信號(hào)，并分配到不同的揚(yáng)聲器通道中。要求處理器至少能夠接收16路AES數(shù)字音頻，最少也需要滿足目前電影的5.1聲道（即左、右、中、次低頻、左環(huán)繞、右環(huán)繞），同時(shí)也可以滿足7.1聲道（比5.1增加了左中、右中兩組主聲道），剩余的音頻通道將用于聽力和視力障礙輔助通道或者由用戶自定義其功能�！�

    數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的影院音響系統(tǒng)對(duì)電影院運(yùn)營(yíng)的影響

    影院設(shè)備進(jìn)入數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化之后，對(duì)于影院運(yùn)營(yíng)來說，最重要的仍然是設(shè)備運(yùn)行的可靠性。設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠直接關(guān)系到影院運(yùn)營(yíng)收入和影院聲譽(yù)和口碑的好壞。不管是放映設(shè)備還是音響設(shè)備，甚至是影廳內(nèi)燈光或銀幕系統(tǒng)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都將會(huì)影響到影片的放映，嚴(yán)重的將會(huì)造成停場(chǎng)或退票，直接影響到影院的運(yùn)營(yíng)收入，間接影響則是給觀眾造成不好的印象，從而影響到影城長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)效果。

    作為影院音頻系統(tǒng)的核心，影院音頻處理器則更是重中之重。試想一下，如果觀眾正在全神貫注的欣賞影片，突然聲音全部沒有了，現(xiàn)場(chǎng)將會(huì)是一個(gè)怎樣的場(chǎng)面？所以對(duì)于影院音頻處理器來說，設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是至關(guān)重要的，而且對(duì)于突發(fā)性的故障必須要有相應(yīng)的應(yīng)急措施來保證影片的正常放映。

    另外，在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的今天，影院以往的工作模式也面臨著改變，當(dāng)影院的放映和還音設(shè)備全部數(shù)字化之后，影院就有了利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)所有設(shè)備集中控制的技術(shù)基礎(chǔ)，放映機(jī)房?jī)?nèi)將不再需要太多的放映人員，只需一個(gè)人坐在中央控制室內(nèi)即可完成目前需要多人完成的工作。所有影廳的影片放映、聲音控制、燈光幕布控制均可以設(shè)定一個(gè)時(shí)間進(jìn)度表，然后由控制電腦定時(shí)操作，放映人員只需在中控室內(nèi)監(jiān)控各種設(shè)備的工作狀態(tài)即可。隨著中國(guó)人力成本的提高，這也將為影院節(jié)省運(yùn)營(yíng)費(fèi)用提供一個(gè)新的途徑。

    QSC數(shù)字影院音頻系統(tǒng)的特點(diǎn)

    QSC公司是美國(guó)專業(yè)音頻行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，擁有40多年歷史，致力于為全球用戶提供專業(yè)功率放大器，影院揚(yáng)聲器和專業(yè)擴(kuò)聲揚(yáng)聲器，各種數(shù)字音頻處理器，以及完整的網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣等各種音頻系統(tǒng)解決方案。其電影院領(lǐng)域的音頻設(shè)備在美國(guó)大概擁有近一半的市場(chǎng)占有率，在中國(guó)市場(chǎng)也是進(jìn)口品牌當(dāng)中佼佼者。本文將著重介紹QSC影院產(chǎn)品相關(guān)情況。讓大家對(duì)數(shù)字影院的不同方案有所了解。

    影院音頻設(shè)備主要包括音頻處理器、音箱和功放等產(chǎn)品，數(shù)字影院也不例外。QSC是目前市場(chǎng)上唯一能夠?yàn)橛脩籼峁┩暾�的�?shù)字影院音響系統(tǒng)解決方案的知名廠商。這也是我們?yōu)槭裁催x擇QSC為例進(jìn)行介紹的原因之一。

    我們先來說說“心臟”產(chǎn)品—— 處理器。為滿足數(shù)字影院建設(shè)的需求，QSC在2009年率先推出了可以完全滿足DCI標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字影院處理器DCP 300，是數(shù)字影院解決方案的核心。以DCP 300為核心的影院音頻系統(tǒng)具有很多突出優(yōu)勢(shì)：

    1.充分為客戶的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，整個(gè)系統(tǒng)依據(jù)最新DCI數(shù)字影院系統(tǒng)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，既滿足目前數(shù)字電影音頻系統(tǒng)的需要，又能夠滿足未來十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)數(shù)字電影音頻系統(tǒng)的需要，以降低影院因設(shè)備升級(jí)而增加的成本。

    2.配備強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）功能，并內(nèi)置揚(yáng)聲器參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過數(shù)據(jù)電纜連接影院處理器和功放，從而大大簡(jiǎn)化了影院音頻系統(tǒng)的安裝、布線和調(diào)試過程。用戶在安裝和調(diào)試的時(shí)候可以直接調(diào)用揚(yáng)聲器型號(hào)和參數(shù)，再針對(duì)具體情況對(duì)整個(gè)音頻系統(tǒng)和聲場(chǎng)進(jìn)行快速、細(xì)致的調(diào)整。

    3.網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能和管理功能，工作人員通過網(wǎng)絡(luò)即可對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行操作和管理。由于目前商業(yè)影院絕大多數(shù)均為多廳影院，影院工作人員需要對(duì)所有影廳的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，通過網(wǎng)絡(luò)，他們無(wú)論是在機(jī)房還是在經(jīng)理辦公室均可以隨時(shí)查看設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并按照不同的權(quán)限執(zhí)行不同的操作。

    4.首次將網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸概念引入到影院音頻系統(tǒng)中，利用擴(kuò)聲系統(tǒng)中已經(jīng)成熟應(yīng)用的CobraNet技術(shù)建立影院的網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸系統(tǒng)，為影院的集中管理和網(wǎng)絡(luò)化管理奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

    5.將QSC的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，如影院揚(yáng)聲器、影院功放和影院處理器集成為一套完整的系統(tǒng)，為客戶提供全面的、無(wú)縫集成的系統(tǒng)解決方案，為客戶最大限度的減少后期設(shè)備維護(hù)成本。

    DCP300數(shù)字影院處理器的特點(diǎn)：

    1）接口豐富：

    DCP300即考慮了未來數(shù)字影院音頻系統(tǒng)的發(fā)展需要，又考慮了當(dāng)前影院的設(shè)備現(xiàn)狀，所以DCP-300主輸入配備了8路模擬音頻輸入接口和16路AES數(shù)字音頻輸入接口，另外還配備了S/PDIF數(shù)字輸入、通用話筒/線纜輸入、非同步立體聲輸入等接口，以適應(yīng)其它不同的節(jié)目源。

    控制接口方面，DCP300配置了USB接口和百兆以太網(wǎng)絡(luò)接口用于調(diào)試和監(jiān)控，還配置了自動(dòng)化控制輸入、邏輯輸出和繼電器輸出用于和影院自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)影片放映時(shí)燈光、幕布等系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。

    2）強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力：

    DCP-300內(nèi)置了強(qiáng)勁的DSP數(shù)字信號(hào)處理引擎，主要用來對(duì)影廳聲場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整和對(duì)揚(yáng)聲器音頻信號(hào)進(jìn)行分配處理。其中，其內(nèi)置電子分頻器可以對(duì)所有主聲道進(jìn)行2分頻、3分頻和4分頻處理，同時(shí)也支持被動(dòng)分頻（由揚(yáng)聲器自帶分頻器處理）模式。上述幾種分頻模式均可以自己定義揚(yáng)聲器的分頻模式和分頻點(diǎn)，或者從處理器內(nèi)部揚(yáng)聲器數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇相應(yīng)的揚(yáng)聲器型號(hào)，揚(yáng)聲器數(shù)據(jù)庫(kù)中除了包含了所有的QSC的DCS影院揚(yáng)聲器的參數(shù)之外，還包含了目前大多數(shù)主流品牌的影院揚(yáng)聲器的相關(guān)參數(shù)，用戶可以直接從中調(diào)用。

    除了分頻處理功能之外，DCP-300還可以對(duì)所有的音頻通道進(jìn)行獨(dú)立的信號(hào)處理，其中每個(gè)通道均包括1/3倍頻程的圖示均衡器、參量均衡器、濾波器、極性設(shè)置、延時(shí)調(diào)整和增益控制等，安裝調(diào)試人員在電腦前即可完成所有的設(shè)備調(diào)試工作。

    3）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能：

    DCP-300數(shù)字影院處理器和DCA系列數(shù)字影院功放搭配使用即可以實(shí)現(xiàn)影院的集中管理和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能，它是基于QSC成熟的QSControl.net系統(tǒng)平臺(tái)專門為影院系統(tǒng)所開發(fā)的。QSControl.net平臺(tái)基于普通的百兆以太網(wǎng)絡(luò)，可以通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)中所有音頻設(shè)備進(jìn)行詳盡的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，其中即包括功放的狀態(tài)，又包括揚(yáng)聲器負(fù)載的工作狀態(tài)。

    DCP-300自帶的監(jiān)聽揚(yáng)聲器可以監(jiān)聽影廳內(nèi)所有音頻通道的信號(hào)輸入和功放輸出，可以隨時(shí)的發(fā)現(xiàn)影廳內(nèi)的聲音是否有異常，并可以快速的確定是那個(gè)通道、什么環(huán)節(jié)出現(xiàn)了異常。

    DCP-300可以通過DataPort數(shù)據(jù)電纜與DCA數(shù)字影院功放連接，并獲得功放和揚(yáng)聲器的工作狀態(tài)，如功放的工作溫度、功放是否出現(xiàn)削波、是否處于保護(hù)狀態(tài)、功放的型號(hào)、以及工作電壓、電流和功率、控制功放開關(guān)機(jī)，揚(yáng)聲器的阻抗、開路或短路狀態(tài)等等。

    上述的信號(hào)監(jiān)聽和工作狀態(tài)的監(jiān)控均可以通過百兆以太網(wǎng)絡(luò)報(bào)告到中央控制電腦，并且出現(xiàn)故障時(shí)可以進(jìn)行報(bào)警提示，監(jiān)控人員可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，并能夠準(zhǔn)確的確定哪一個(gè)影廳甚至那一臺(tái)功放的某個(gè)通道出現(xiàn)了故障，這樣便可以快速、準(zhǔn)確的解決問題。

    QSC還設(shè)計(jì)了墻面安裝的網(wǎng)絡(luò)控制器NAC-100，用于在網(wǎng)絡(luò)中任意的地點(diǎn)對(duì)影院整個(gè)音頻系統(tǒng)進(jìn)行控制，它采用網(wǎng)絡(luò)POE供電，只需將網(wǎng)線插上既可使用，可以安裝在影院的機(jī)房、經(jīng)理室、影廳入口等任意地方，通過它，影院的工作人員可以選擇任意影廳進(jìn)行控制，如調(diào)整音量，甚至控制影廳內(nèi)的燈光等。

    QSControl.net系統(tǒng)可以允許用戶創(chuàng)建自己的控制界面，將用戶所需要監(jiān)控的內(nèi)容有選擇的顯示在電腦屏幕上，而不是全部?jī)?nèi)容。同時(shí)，QSControl.net系統(tǒng)可以對(duì)操作用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，不同級(jí)別的工作人員能夠進(jìn)行的操作也是不同的，如：放映員只能查看當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)，更改影廳內(nèi)的聲音音量；放映經(jīng)理則除了上述的權(quán)利之外，還可以查看系統(tǒng)日志，選擇聲音格式，對(duì)全部設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢查等。

    下面我們?cè)賮砜纯从霸阂纛l產(chǎn)品的另外兩個(gè)重要的組成部分—— 功放和音箱。

    影院對(duì)音頻設(shè)備的主要要求有兩個(gè)方面，第一是音質(zhì)，其次是性能穩(wěn)定。電影的觀看效果的好壞有一半取決于聲音的效果是否逼真，是否能夠給觀眾營(yíng)造強(qiáng)烈的現(xiàn)場(chǎng)感受，這就要求影院的揚(yáng)聲器系統(tǒng)對(duì)聲音的還原保真度非常高，所以現(xiàn)在主流的電影院中的主音箱部分均采用3分頻或以上的音箱，并對(duì)全頻段的聲音進(jìn)行數(shù)字分頻處理，然后分別由低頻、中頻、高頻單元完成各自頻段聲音的還原，這樣能夠保證聲音層次清晰，對(duì)白準(zhǔn)確，低頻震撼而高音明亮，從而將觀眾真正的拉入的電影的情景中。

    另外，電影音頻系統(tǒng)的穩(wěn)定性也非常重要，由于電影院的設(shè)備每天都要連續(xù)運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)12個(gè)小時(shí)以上，一旦系統(tǒng)中的任何一臺(tái)設(shè)備在放映電影時(shí)出現(xiàn)故障，就將會(huì)影響到電影的正常放映，不但影響了觀眾觀影的效果，同時(shí)也會(huì)給影院造成票房和聲譽(yù)上的損失。所以影院音頻系統(tǒng)特別是功放和揚(yáng)聲器的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作就顯得尤為重要。

    QSC的音箱產(chǎn)品線非常齊全，為了適合不同大小和層次的影廳需要，設(shè)計(jì)了多達(dá)32款音箱供用戶進(jìn)行選擇。僅僅銀幕主音箱就有6款兩分頻、11款三分頻音箱和6款4分頻音箱，環(huán)繞聲揚(yáng)聲器有5款型號(hào)，次低頻揚(yáng)聲器也有4款型號(hào)可供選擇，另外還專為大型巨幕IMAX和穹幕電影設(shè)計(jì)了可以吊裝的4分頻主音箱，所以無(wú)論你的影廳大小和形狀如何，QSC總有合適的揚(yáng)聲器能夠滿足需要，這是任何一家音響廠家所不能比擬的。

    上圖藍(lán)色為普通的4分頻系統(tǒng)的高頻頻響曲線，紅色的是QSC的頻響曲線。

    為了滿足影院對(duì)聲音的更高層次的要求，QSC還推出了其獨(dú)有的4分頻影院主聲道揚(yáng)聲器。4分頻主揚(yáng)聲器將主聲道全頻信號(hào)劃分為低頻、中頻、高頻和甚高頻4個(gè)頻段來分別由不同的單元進(jìn)行處理，聲音聽起來更加細(xì)膩、更富有層次感。同時(shí)為了避免高頻和甚高頻聲波的相互干擾和聲音延時(shí)的不同，QSC的設(shè)計(jì)人員采用了一個(gè)同軸單元來處理兩個(gè)頻段的聲波，巧妙的將兩個(gè)單元的聲波進(jìn)行耦合處理，從而避免了高頻信號(hào)部分相互干擾抵消，并確保了高頻和甚高頻聲場(chǎng)的一致性。再加上全系列標(biāo)配的10英寸中頻單元和15寸低頻單元，可以將電影情節(jié)中的各種不同的聲音淋漓盡致的展現(xiàn)給觀眾。

    功率放大器同樣是影院音頻設(shè)備當(dāng)中重要的一環(huán)，它除了要將音頻信號(hào)完整如實(shí)的進(jìn)行放大之外最重要的就是要能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。在影院音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就要對(duì)功放進(jìn)行充分的考慮，不僅僅是從功率大小上進(jìn)行計(jì)算，還要考慮功放的工作模式、效率，頻率響應(yīng)，功放的穩(wěn)定性，以及功放的功率余量等等，這樣在實(shí)際使用中才能保證功放長(zhǎng)期穩(wěn)定的給影院揚(yáng)聲器提供充足的驅(qū)動(dòng)力。

    QSC在40多年前創(chuàng)立時(shí)就是以功率放大器的先進(jìn)性和穩(wěn)定性著稱，這也是他的拳頭產(chǎn)品，到目前，仍有許多先進(jìn)技術(shù)是QSC率先研發(fā)和使用的，現(xiàn)在QSC在全球已經(jīng)成為最大的專業(yè)音頻功放的供應(yīng)廠商。在其眾多的功放系列中， DCA和ISA兩個(gè)系列的功放是專為影院系統(tǒng)研發(fā)，并嚴(yán)格地按照電影對(duì)音頻系統(tǒng)的特殊要求進(jìn)行功放的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和測(cè)試，從而保證了功放不僅在性能上能夠很好的滿足影院音頻系統(tǒng)的需要，更重要的是能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，其極低的故障率為整個(gè)影院音頻系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。另外從功率和型號(hào)分配上來看，多達(dá)10款不同功率大小和類型的功放，能夠十分從容地滿足影院用戶對(duì)功放的各種要求。

    數(shù)字影院系統(tǒng)在多廳影院中的典型應(yīng)用舉例：

    上圖中是QSC數(shù)字影院系統(tǒng)在一個(gè)多廳影院中的典型應(yīng)用，該范例是一個(gè)擁有5個(gè)數(shù)字影廳的商業(yè)影城，其中5號(hào)廳是最大的影廳，其它四個(gè)廳為大小一樣的小廳，在最大的影廳中，我們使用了QSC獨(dú)有的4分頻主揚(yáng)聲器，以保證最佳的聲音效果。另外在該系統(tǒng)中，我們每個(gè)影廳使用1臺(tái)數(shù)字影院處理器DCP300，由數(shù)字服務(wù)器播放的數(shù)字音頻直接進(jìn)入到DCP300中進(jìn)行數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換、分頻處理、均衡處理、增益控制等，然后通過QSC專用數(shù)據(jù)電纜輸入到DCA功放和QSC的影院揚(yáng)聲器中。

    所有影廳的DCP300影院處理器連接到影城內(nèi)部局域網(wǎng)（LAN）中，影城的工作人員即可以在網(wǎng)絡(luò)的任意位置甚至通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地的監(jiān)控影城中所有音頻設(shè)備的工作狀態(tài)和運(yùn)行情況。

    圖中的NAC-100可以安裝在影城的任意位置，如放映機(jī)房、觀眾廳入口、經(jīng)理辦公室等，無(wú)需單獨(dú)供電，只要有網(wǎng)絡(luò)連接即可，它既可以作為放映、場(chǎng)務(wù)人員的遙控設(shè)備，也可安裝在影院經(jīng)理的辦公室內(nèi)作為管理人員的監(jiān)控設(shè)備。

    結(jié)束語(yǔ)

    目前數(shù)字影院的音頻系統(tǒng)與放映和發(fā)行方式一樣進(jìn)行著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的變革，在未來的數(shù)年內(nèi)，當(dāng)數(shù)字電影完全普及之后，數(shù)字影院的音頻系統(tǒng)也將會(huì)完成數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的變革，并且將會(huì)根本改變目前的影院運(yùn)營(yíng)管理方式。更大的畫面、更多的音頻通道、更震撼的音響效果、更加先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)、更為方便的管理方式等等，都會(huì)給我們帶來一個(gè)嶄新的數(shù)字電影世界。