【摘要】 隨著廣播電視事業(yè)的飛速發(fā)展，在滿足觀眾視覺(jué)感受的同時(shí)，我們已經(jīng)開(kāi)始重視聲音的處理和傳輸，聲音作為電視信號(hào)中很重要的一部分，也應(yīng)該得到進(jìn)一步的優(yōu)化，以適合整個(gè)電視行業(yè)的發(fā)展。本文簡(jiǎn)要講述了響度這一概念在播出系統(tǒng)中對(duì)于聲音調(diào)節(jié)方面的重要性，以此作為聲音處理的一個(gè)開(kāi)端，逐步強(qiáng)化電視行業(yè)的聲音優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】 響度 響度控制 聲音電平 播出系統(tǒng)
一.電視播出系統(tǒng)中的音頻問(wèn)題
隨著廣播電視事業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，觀眾有越來(lái)越多的電視節(jié)目可供選擇觀看，節(jié)目?jī)?nèi)容豐富多彩。但是仔細(xì)觀察之后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常在更換頻道的時(shí)候或者同一個(gè)頻道內(nèi)節(jié)目更換的時(shí)候出現(xiàn)聲音突然變大或者變小的問(wèn)題，需要我們手動(dòng)調(diào)節(jié)遙控器來(lái)選擇自己能接受的音量范圍。
在現(xiàn)在的播出系統(tǒng)中，由于音頻校準(zhǔn)電平不統(tǒng)一、動(dòng)態(tài)處理不當(dāng)?shù)雀鞣N原因，導(dǎo)致不同電視臺(tái)、不同頻道之間，甚至是同一頻道的不同節(jié)目、節(jié)目與廣告之間存在聲音響度不一致的問(wèn)題，響度控制正是為了解決這一問(wèn)題而提出的，它的終極目標(biāo)是在保證節(jié)目藝術(shù)效果以及動(dòng)態(tài)范圍不變的前提下，使不同節(jié)目之間的響度相同。
二.響度和響度控制概念
何為響度？響度(Loudness)，電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲波振動(dòng)時(shí)度量聲音能量的一個(gè)指標(biāo)，代表聲音的平均能量以及響度的舒適度，我們經(jīng)常說(shuō)的音量其實(shí)就代表了響度。響度是一個(gè)復(fù)雜的聲學(xué)仿真概念，更多的是代表聽(tīng)眾的一種主觀感覺(jué)，用單位“宋”(sone)來(lái)標(biāo)示大小，和聲壓級(jí)、頻率有密切關(guān)系，定義1000Hz、40dB純音時(shí)響度為1sone。
圖1 等響曲線圖
響度控制是在響度基礎(chǔ)上提出的一個(gè)針對(duì)音頻處理的概念，為了實(shí)現(xiàn)音頻響度始終保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，從來(lái)保證觀眾的收聽(tīng)效果，我們提出要增加響度控制這一流程。
響度不均衡的情況是怎么出現(xiàn)的呢？在廣電系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)相關(guān)的音頻響度標(biāo)準(zhǔn)較為模糊，各制作播出機(jī)構(gòu)在節(jié)目音頻的制作、傳輸和播出過(guò)程中，使用電平監(jiān)測(cè)儀表配置不當(dāng)，使用音頻壓縮限幅設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理不當(dāng)，還有在數(shù)字播出系統(tǒng)中加自動(dòng)電平控制器，這些都會(huì)影響到節(jié)目最終還原的響度。還有一個(gè)原因就是，音樂(lè)類節(jié)目、電視劇、廣告、戲曲類、訪談?lì)悾瑸榱诉_(dá)到不同的視聽(tīng)效果，不同類型的節(jié)目有不同的響度電平。這是目前看來(lái)電視播出系統(tǒng)中首先要解決的一個(gè)音頻問(wèn)題。
三.響度控制的方法
響度控制的目標(biāo)是在保證節(jié)目藝術(shù)效果以及動(dòng)態(tài)范圍不變的前提下，使不同節(jié)目之間的響度相同。要想做到這一點(diǎn)，需要解決測(cè)量與調(diào)整兩方面的問(wèn)題。從節(jié)目源的控制方面來(lái)說(shuō)，多數(shù)電視臺(tái)雖然對(duì)臺(tái)內(nèi)的自辦節(jié)目提出了一些音頻的參數(shù)指標(biāo)，希望能夠得到響度比較一致的節(jié)目，但是由于這些指標(biāo)并不能真正反映音頻的真實(shí)響度，因此控制效果并不理想；設(shè)備廠商也有自己的響度解決方案，能夠比較好的對(duì)不同節(jié)目進(jìn)行響度控制，但是受限于特殊的音頻格式，以及在傳輸過(guò)程中需要攜帶特殊的元數(shù)據(jù)信息，所以并不能適應(yīng)所有情況，再加上電視臺(tái)節(jié)目來(lái)源比較廣泛，有自辦節(jié)目，也有外購(gòu)、收錄的，情況較復(fù)雜，而且各類型節(jié)目之間的響度要求也不一樣，要實(shí)現(xiàn)節(jié)目的響度一致是比較困難的。
如何能夠達(dá)到響度一致？現(xiàn)有的解決方法主要有響度的整體調(diào)整和實(shí)時(shí)調(diào)整兩種方式。整體調(diào)整是按照不同音頻的平均響度進(jìn)行處理，調(diào)整后不同音頻的平均響度均與目標(biāo)響度保持一致；實(shí)時(shí)是對(duì)音頻作部分調(diào)整，對(duì)音頻中響度小的部分進(jìn)行提升，響度大的部分進(jìn)行衰減，這是目前在播出系統(tǒng)中運(yùn)用較多的一種方式。這兩種方式分別有各自的優(yōu)缺點(diǎn)：整體調(diào)整可以保持節(jié)目的動(dòng)態(tài)范圍，但該調(diào)整把平均響度作為描述音頻的唯一信息，對(duì)不同類型的節(jié)目作統(tǒng)一處理可能導(dǎo)致調(diào)整后不同節(jié)目聽(tīng)起來(lái)聲音并不相同，并且很可能會(huì)影響某些類型節(jié)目的聽(tīng)覺(jué)效果，比如音樂(lè)會(huì)；實(shí)時(shí)調(diào)整可以使節(jié)目?jī)?nèi)（節(jié)目間）響度趨于一致，但會(huì)破壞音頻的動(dòng)態(tài)范圍，使聲音效果大打折扣。
目前貴州電視臺(tái)所試用的Harris音頻響度控制器屬于實(shí)時(shí)調(diào)整的方式，在播出系統(tǒng)的末級(jí)輸出環(huán)節(jié)增加一臺(tái)響度控制器，針對(duì)最后的SDI輸出信號(hào)做最終處理。我們?cè)O(shè)置了一個(gè)響度上限和一個(gè)響度下限，在此范圍內(nèi)的響度不進(jìn)行任何調(diào)整直接輸出，而超出此范圍的音頻信號(hào)需要作出相應(yīng)調(diào)整，調(diào)整幅度也是根據(jù)實(shí)際測(cè)量得到，通常在0.95至0.8之間，調(diào)整過(guò)大會(huì)導(dǎo)致節(jié)目聲音失真。
Harris APM6803音頻處理器的具體設(shè)置如下
圖所示分為五個(gè)步驟：
其中響度控制最重要的設(shè)置為：
Target Level是響度目標(biāo)值，一般設(shè)定在-31dBFS至-23dBFS之間，Ratio是調(diào)整率，是指響度超出目標(biāo)值的范圍之后，對(duì)其進(jìn)行處理的一個(gè)百分率。
另外還有一種結(jié)合硬盤播出的響度處理處理方式，因?yàn)樗械牟コ龉?jié)目都已通過(guò)節(jié)目攝取服務(wù)器變成了文件格式，這些文件再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給節(jié)目?jī)?yōu)化處理器，然后對(duì)節(jié)目文件進(jìn)行處理，處理后再送入至播出服務(wù)器進(jìn)行播出。節(jié)目?jī)?yōu)化處理器可對(duì)編碼的音頻數(shù)據(jù)類型，包括元數(shù)據(jù)，例如杜比數(shù)字、杜比數(shù)字+、杜比脈沖和杜比E處理，這些處理是通過(guò)自動(dòng)分析音頻數(shù)據(jù)流，然后比較與流的元數(shù)據(jù)的分析再確定響度的。如果發(fā)現(xiàn)不匹配的節(jié)目?jī)?yōu)化處理器會(huì)自動(dòng)更正，無(wú)需解碼和重新編碼的元數(shù)據(jù)值。當(dāng)然節(jié)目?jī)?yōu)化處理器還必須要能處理沒(méi)有元數(shù)據(jù)的文件節(jié)目，例如MPEG-1，LII和LPCM，對(duì)于這些音頻數(shù)據(jù)類型的節(jié)目，響度優(yōu)化進(jìn)程是通過(guò)自動(dòng)分析音頻流然后再比較用戶設(shè)定的響度值來(lái)確定的。如果偵測(cè)的不匹配，有關(guān)節(jié)目?jī)?yōu)化處理器將自動(dòng)縮放響度匹配目標(biāo)值，但是此處理的方法目前不是實(shí)時(shí)的，并且相對(duì)復(fù)雜。針對(duì)播出環(huán)節(jié)的響度控制，最理想的處理辦法還是實(shí)時(shí)處理。
四.結(jié)束語(yǔ)
為觀眾提供最優(yōu)質(zhì)的視聽(tīng)效果是電視技術(shù)人員的首要職責(zé)，我們已經(jīng)意識(shí)到解決響度問(wèn)題提高播出質(zhì)量這個(gè)任務(wù)的緊迫性，并且有步驟的實(shí)施，第一步我們需要對(duì)當(dāng)前播出響度的狀況有準(zhǔn)確的測(cè)量，需要準(zhǔn)確了解各類型節(jié)目的平均響度，第二步借助一定的設(shè)備，在制作階段控制好節(jié)目的平均響度并且標(biāo)準(zhǔn)化，最后在播出系統(tǒng)中進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，給觀眾帶去更美好的視聽(tīng)感受。