【摘要】 針對市縣臺電視播出節目音頻不符合規范的現象,使用現有設備,參考非編、上載、播出的軟硬件音頻電平讀數,從整體上考慮,比較、查找了制播系統音頻電平低、高低參差的原因,并結合工作實際給出解決問題的辦法。
【關鍵詞】 非編 上載 播出 音頻 電平
隨著電視臺數字化進程加快,電視制播系統的各項指標不斷得以提高,但是有些地方臺受到制作、管理水平限制,距離觀眾的要求還有相當差距。對照我臺播出的各檔節目,有一個突出的問題是音頻電平參差不齊,觀眾反映強烈,大多是聲音偏低,個別節目聲音偏高。
電視臺的制播系統是一個大的系統,播出端有問題,不能僅僅限制在播出系統里查找原因,要從制作這個源頭查起。
我臺制作系統使用聯網的非編和單機非編兩類,節目進入播出系統相應地有上載和網絡導入兩類方式。播出系統類型是數字標清 ,系統內含有PANDORA 嵌入音頻壓限和增益處理器(以下簡稱響度控制器)。該響度控制器會對音頻信號進行一定壓縮或者擴張處理。
為了查找原因,筆者以-20db,1Kkz音頻標準信號為基準,以WFM7200為檢測儀器,對制作、上載、播出全系統進行檢測,試圖找到原因,給出解決問題的辦法。
檢測的目的有幾個:
1、比較-20db,1khz音頻信號在非編制作、上載、播出幾處電平讀數差異。
2、比較不同的節目上載、傳輸途徑,找出衰減原因。
3、響度控制器哪一種模式更適合實際播出使用
4、同一個節目在不同頻道播出有無差異。
一.節目文件的準備
為了便于統一比較,本次測試使用的節目源為100/0/75/0/彩條,附帶-20db,1Kkz音頻標準信號。非編以EDIUS為例,該軟件自帶“調音臺”窗口,可以指示音頻電平。
為了防止非編自身的音頻電平指示有誤差,先通過WFM7200讀取其電平值。EDIUS通過SDI接口輸出的信號,內嵌音頻電平用WFM7200讀取也是-20db,說明該非編輸出的信號可以作為電平測試基準。
隨后用EDIUS非編輸出一個彩條節目文件,分別裝入U盤、輸出到磁帶。在輸出到磁帶時,考慮到音頻電纜阻抗變換帶來的損耗,音頻電平以錄像機自帶的電平表為準,將錄制音頻電平調整到-20db。
二.節目上載和傳輸途徑
與播出互聯的非編網絡,在節目文件制作完成后,通過網絡直接導入到播出。與播出隔離的非編網絡,以及單機非編在節目文件制作完成后,可以通過病毒隔離墻進入非編FTP,再導入到播出網絡。部分單機非編做的自辦節目,以及外來、聯辦節目的磁帶、光盤送到采編部門上載。上載的途徑包括磁帶,藍光盤,節目文件通過DVD光盤機USB口讀取這幾種。因為藍光盤和錄像機一樣,音頻信號通過卡儂口輸出,所以不單獨加以比較。

在上載端,由于載體不同,信號路徑隨之變化,并產生相應的損耗。切換器音頻接口是RCA(蓮花口)輸入、輸出。磁帶通過錄像機輸出時,有2種途徑,一是直接由XLR(卡儂口)進入上載站的卡儂口,二是錄像機卡儂口輸出到切換器的蓮花口,切換后再通過蓮花口輸出到上載站的卡儂口。
節目文件拷貝進U盤,插入DVD光盤機USB口,讀取后音頻通過蓮花口輸出到切換器,切換后再通過蓮花口輸出到上載站卡儂口。為了比較,選擇了不同的三個上載站,2種不同品牌DVD光盤機進行試驗。同時為了比較切換器帶來的差異,比較了不經切換器,直接輸出到上載站卡儂口的電平。為了比較蓮花口到卡農口使用的電纜在制作方面帶來的差異,筆者特意使用了不同人員制作的電纜,均為卡儂接口端地線和負端接在一起。
表1——上載接口比較
信號源 |
音頻輸出口 |
切換器 |
上載站 |
1號 |
磁帶直入 |
XLR |
/ |
XLR |
2號 |
磁帶經切換器 |
XLR |
RCA |
XLR |
3號 |
DVD 1 |
RCA |
RCA |
XLR |
4號 |
DVD 2 |
RCA |
RCA |
XLR |
5號 |
DVD 3 |
RCA |
RCA |
XLR |
6號 |
DVD 3未切換 |
RCA |
/ |
XLR |
7號 |
DVD 3電纜2未切換 |
RCA |
/ |
XLR |
三.WFM7200電平表的調整
如果儀器配置了測量、讀取音頻電平精準數據的選件,就可以直接把儀器讀數拿來作為結果。但是WFM7200只能夠精確到1db,小數點后面要靠目測估計。
為了相對精確讀取電平,需對音頻電平表加以調整。經DVD光盤機USB接口讀取的節目,1khz音頻電平從-20db衰減到-38db左右。而WFM7200默認的音頻電平表顯示到了-20db以下就以5db為一格,為了精細測量要加以調整。
在WFM7200右上角選擇音頻測量所在區域,按full鍵,放大到全屏。在左側按config,使用按右上角SEL周圍的上下左右鍵選擇Digital Audio Displays,Meter Scaling 進入縮放標尺菜單。使用Grat Setp Site,將標尺每格調到最小的3db。用Custom Offset將標尺最高數值調整為-18db,這樣可以看到沒有衰減的音頻電平。用Custom Height將標尺的長度調整到25db。如果要保存測量結果,用來寫報告或者日后比較用,可以保存儀器屏幕截圖到U盤。插入優盤后,按儀器左側Dispaly,選擇Save Display to USB ,按Press Select,按右上角SEL鍵,或者向右的箭頭。保存圖片為BMP格式。

四.比較電平讀數差異
非編輸出的節目文件拷貝進U盤,通過病毒隔離墻傳輸到非編網絡的FTP服務器,導入到播出網絡后,分別在上載站播放、在播出服務器播出該文件。然后通過上載站軟件自帶的電平表,播出系統的響度控制器桌面端電平表分別讀取數值,來和原始數值比較。因為網絡傳輸中間沒有任何衰減,可以通過這個節目電平來判斷幾個電平表讀數的差異。
在播出服務器播出該節目,用WFM7200在其輸出端測試,得到的讀數也是-20db。
接著在上載站播放,可以看到這個導入節目音頻電平讀數仍然為-20db,沒有變化。說明上載站的音頻電平表是可信的,這里的-20db等同于非編里面的-20db,也等同于WFM7200里面的-20db。
響度控制器桌面控制端的電平表在設置為直通狀態時讀數消失,而使用WFM7200測得的電平值和播出服務器端相同。該設備有4種Default(默認)狀態,相應地進行不同的壓縮、擴張等各種處理,所以讀數也就各有不同。在Default 1狀態下,-20db的音頻處理后讀數為-22db。這是由于其桌面端的電平表讀數是以2db為單位的,和儀器相比誤差較大。
五.不同上載、傳輸途徑衰減比較
測試點 |
上載軟件顯示電平讀數 |
播出服務器輸出WFM7200測試結果 |
PANDORA桌面控制器電平表顯示讀數 |
|
|
|
Default1 |
Default2 |
Default3 |
Default4 |
信號源 |
|
|
|
|
|
|
網絡導入 |
-20 |
-20 |
-22 |
-26 |
-24 |
-24 |
1號 |
-21.1 |
-21.3 |
-24 |
-26 |
-24 |
-24 |
2號 |
-27.3 |
-28.2 |
-28 |
-32 |
-28 |
-30 |
3號 |
-36.6 |
-36.2 |
-36 |
-32 |
-28 |
-38 |
4號 |
-36.6 |
-37.2 |
-36 |
-34 |
-28 |
-38 |
5號 |
-36.6 |
-36.9 |
-36 |
-32 |
-26 |
-38 |
6號 |
-36.6 |
-36.5 |
-36 |
-32 |
-26 |
-38 |
7號 |
-36.6 |
-36.6 |
-36 |
-32 |
-26 |
-38 |
表2 電平對比
上載軟件本身只提供了-18,-24,-30,-40,-50,-60這幾個讀數。由于直接標示的點較少,以及軟件設計時的布局、窗口比例的原因,導致操作人員讀取數值時無法獲得精確讀數。但是,通過截圖后比較其像素點距離獲得的讀數看,顯示電平數值與儀器測量得到的數值差別不大。

從表2來看,播出服務器輸出接口的WFM7200測試結果表明,網絡導入的節目文件沒有任何衰減。磁帶經錄像機播放后信號直接通過卡儂口上載時衰減為1.3db,衰減不明顯。而錄像機卡儂口接到切換器蓮花口,再從切換器蓮花口轉換到上載站卡儂口后,出現了明顯的衰減,達到8.2db。
裝入U盤的節目文件經DVD光盤機讀取后,不經過切換器的情況下,蓮花口直接轉換為卡儂口到上載站,衰減為16.5db左右。使用不同技術人員制作的電纜造成的衰減區別不大。而當信號由DVD光盤機通過蓮花口到切換器,然后蓮花口輸出轉換到卡儂口進入上載站,衰減為16.2——17.2db,和未使用切換器相比沒有明顯擴大衰減。
對比結果說明了三個問題:一是蓮花到卡儂的接口間轉換帶來了8db以上的衰減,比較大;二是經DVD光盤機讀取再轉換接口后衰減更大,達到16db以上,翻倍了;三是不同品牌的DVD光盤機,不同電纜對信號造成的衰減差別不大。
六.響度控制器不同模式的影響
表3 響度控制器輸出口WFM7200測試結果
模式 |
Default1 |
Default2 |
Default3 |
Default4 |
Bypass |
信號源 |
電平 |
響度 |
電平 |
響度 |
電平 |
響度 |
電平 |
響度 |
響度 |
|
|
Short Ld |
Infinite |
|
Short Ld |
Infinite |
|
Short Ld |
Infinite |
|
Short Ld |
Infinite |
Short Ld |
Infinite |
導入 |
-22.3 |
-22.3 |
-21.5 |
-23.5 |
-23.5 |
-24.6 |
-24.5 |
-24.5 |
-25.4 |
-22.2 |
-22.2 |
-26.0 |
-20 |
-22.1 |
1號 |
-23.3 |
-23.3 |
-21.7 |
-25.1 |
-25.1 |
-24.6 |
-27.6 |
-27.7 |
-25.5 |
-22.5 |
-22.6 |
-25.8 |
-24.5 |
-24.2 |
2號 |
-26.5 |
-26.4 |
-22.6 |
-28 |
-28.0 |
-24.7 |
-26.2 |
-26.3 |
-25.5 |
-28.3 |
-28.4 |
-25.8 |
-31.3 |
-24.3 |
3號 |
-34.6 |
-34.7 |
-22.9 |
-31.8 |
-31.9 |
-24.8 |
-26.2 |
-26.3 |
-25.5 |
-36.2 |
-36.5 |
-25.9 |
-39.4 |
-22.3 |
4號 |
-35.6 |
-35.6 |
-23.8 |
-32.2 |
-32.3 |
-25.0 |
-26.1 |
-26.2 |
-25.6 |
-37.4 |
-37.4 |
-26.0 |
-40.3 |
-22.7 |
5號 |
-35.1 |
-35.2 |
-24.0 |
-31.8 |
-31.9 |
-25.1 |
-25.7 |
-25.8 |
-25.6 |
-36.9 |
-37.1 |
-26.1 |
-40.0 |
-23.1 |
6號 |
-34.9 |
-34.9 |
-24.4 |
-32.0 |
-32.1 |
-25.3 |
-25.9 |
-25.9 |
-26.0 |
-36.6 |
-36.7 |
-26.1 |
-39.6 |
--23.5 |
7號 |
-34.9 |
-34.9 |
-24.8 |
-31.9 |
-32.0 |
-25.4 |
-25.9 |
-25.9 |
-25.9 |
-36.7 |
-36.7 |
-26.2 |
-39.6 |
-24.0 |
以網絡導入節目為基準,可以看到在響度控制器桌面端電平表的讀數從-22到-26,有一定差別。但這些讀數仍然能夠說明,在這個電平值階段控制器已經進行了處理,并且是向下壓縮的。同時對比網絡導入節目和磁帶直接采集節目可以看出,雖然二者電平有差異,但是由于響度控制器的電平表以2db為單位,精度較低,結果居然沒有差異。進一步長期觀察,可能會發現這樣的現象:網絡導入的節目讀數甚至可能比磁帶直接采集的節目讀數還要低。
從表3可以看出,Default 1對-20db電平進行壓縮,而-28db及其以下的電平給予小幅度擴張,比較接近節目采集時的電平。Default 2模式對-20db附近電平進行了壓縮,而對于-36db附近的電平進行擴張,壓縮和擴張的比例都大于Default 1。數值變化大的是Default 3,對-20db附近電平進行少許壓縮,而對于-36db附近電平進行大幅擴張,達到10db以上。Default 4則對-20db電平予以壓縮,但-28db——-36db幅度基本不變。
由此可見,單從音頻電平方面考慮,如果制作的各檔節目音頻電平整體上能夠符合制作規范,適合選擇Default1、Default4模式。如果節目音頻電平大多低于規范要求,適合選擇Default3模式。
比較表3中電平值和Short Ld響度值會發現,估算小數點后一位的電平值和Short Ld響度值很接近??紤]到目測估算誤差,筆者認為在測量這種單一頻率信號的電平值時,可以用Short Ld響度值代替。
七.比較2個頻道全程音頻電平是否有衰減
有些觀眾反映,同一檔新聞節目在本臺2個頻道先后播出時,聽上去聲音音量差別較大。
播出系統播放的節目信號傳輸到網絡公司后,要進行編碼,進入復用器等一系列設備后送往有線電視分配網。在播出之后可能引入的電平差異我們無法控制,也無法測試。但是要比較兩個頻道的音頻電平差異,就必須全程全網進行閉環比較。
為了對兩個頻道的聲音電平、響度進行對比,筆者同時在2個頻道播放網絡導入的節目文件,以1khz,-20db音頻為基準進行測試。然后在有線電視機頂盒處進行驗證,看從電視播出源頭到終端接收全程是否引入差異。
先將兩個頻道的響度控制器模式設置一致,確保參數相同。接著將2個型號相同的機頂盒音量都調到最大,兩個監看的相同型號電視機音量調到同一個數值。保持機房安靜,避免出現干擾噪音。
因為沒有聲壓測量儀器可用,筆者借用了一臺攝像機。將攝像機音頻輸入設為內置,電平控制方式為自動。站在公共頻道電視機前1.8米,將攝像機放置在與電視機揚聲器相等的高度,測得聲音電平指示為距離安全框3個指示單位。攝像機設置不變,接著按照同樣距離,高度,測得綜合頻道聲音電平也是距離攝像機液晶屏安全框3個指示單位。
這樣的測試可能不如聲壓測量儀器精確,不過至少能夠說明,同一個節目在2個頻道播出后,能夠還原的聲音音量基本一致。觀眾感覺有聲音大小差異,問題不在播出系統。
初步分析,是由于聽音環境、周圍背景聲音高低、個人感受等多種原因造成了觀眾聽感的差異。與此同時,公共頻道有較多外來上載節目,經過DVD光盤機讀取后上載造成較大衰減。進一步檢查這些節目,又發現節目本身制作不夠規范,同一檔節目聲音電平差異較大,有的節目僅僅語音電平差異已經達到20db。
有些外來上載節目,聲音電平很低,也通過綜合頻道播出,為什么沒有人發現?分析這些節目播出時間后發現,即使同樣節目在綜合頻道播出,大多是在清晨等時段,因此注意到的人較少。而對于電視劇、綜藝這些節目,因為時間相對較長,自身聲音電平變化范圍大,如果不指定具體節點很難比較,所以觀眾一般不會指出。
八.結語
通過以上檢測說明,音頻電平低的原因主要是上載方式不當,引入衰減造成的。為了控制音頻電平的衰減,需要改變上載方式。此后我們主要使用藍光錄像機、磁帶錄像機,通過卡儂口直接接入上載站進行采集,從而使得上載帶來的衰減基本可控。
與此同時,某些節目通過網絡導入,可能出現聲音電平偏高,甚至爆表的現象。技術部門通知各節目制作人員,要參考相關規范制作,以非編內置的電平表為參考,不能夠只憑音箱、耳機音量判斷聲音大小。
由于缺乏足夠的儀器,筆者只能夠通過現有設備對系統進行檢測,結果不夠精確,談不上十分嚴謹,但是對實際工作仍然具有一定的參考意義。
電視臺是一個單位,更是一個系統。播出只是觀眾看到的最終結果,但是背后還有眾多環節。在這樣一個系統里,各自為戰是做不好節目的,只有各個環節都按照規范工作,從源頭抓起,才能夠把電視做好。
通聯
作者 王新熙
單位 宿遷市廣播電視總臺
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職稱 工程師
研究方向 播出系統設計和維護,電視節目制作