主题公园“最强音”

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。“按主题项目和配套项目大致包含：不同主题露天或室内剧场、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。”HARMAN 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。”东方佳联公司产品经理吴成彬指出。

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。“‘室外扩声一般要求大声压，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。”钱杰继续说道，“‘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。考虑到其长时间重复使用的特点，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模块组成的插卡架构，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，但其频响带宽较小：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。“基于CobraNet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模块设计），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。”HARMAN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。”YAMAHA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。“正如前面所说，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。”YAMAHA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。”东方佳联公司吴成彬表示。

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。”HARMAN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模块，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。”HARMAN公司Johnson Yang表示。