电视播出系统中的响度控制技术

一. 电视音频播出存在的响度问题

从目前广大电视观众收看到的电视节目声音来看，大家一定经常被这样一个问题所困扰，那就是响度的不一致。主要体现在以下三个方面：1、同一个节目的声音起伏；2、同一个频道不同节目的音量差异；3、不同频道的节目音量大小不一。这些问题的存在使得观众在收看节目和切换频道时要不停地调整音量的大小以适应人耳的听觉。比如谈话节目的音量刚调好，出现了音量很大的广告，观众赶快要把音量调小，否则就会觉得很吵；而广告之后可能是电视剧，观众又要把音量调大，否则会听不见台词。

从广电总局监测中心对国内不同卫星链路接收下来的电视节目进行测量，发现伴音响度也相差确实较大，最大的相差有28dB，同一卫星链路接收的同一套节目不同时段节目响度也有较大差别，最大相差近6dB。所以，当我们展望数字高清化播出所带来更完美的视听感受时，作为电视节目播出机构，必须对声音播出的基本要求有一个重新审视，需要研究数字音频的播出将会对受众带来何种审美感受。

二. 与响度相关联的基本概念

(1) 响度(Loudness)，电信号转换为声波振动时度量声音能量的一个指标，我们经常说的音量其实就代表了响度。响度是一个复杂的声学仿真概念，用一个鲜为人知的单位(sone)来标示大小，它和声压级、频率有密切关系，我们不必拘泥于严谨的物理声学定义，只要理解响度代表声音的平均能量以及响度的舒适度与声音的声压级有关就够了。

通常，一些非音频专业的技术人员容易将电平和响度混为一谈，错误地理解为控制电平就是控制了最终还原的响度。实际上，电平本身的度量有多种方法，如VU表、ppm表、dBFS表等，最接近人耳听觉特性的是VU表，VU表指针或条状图的摆动特性可以大致描述信号还原为声音时音量的变化，也就是人耳最终感觉到的响度变化，但也只是大致，并非特别准确，如果用ppm或dBFS数字表，则可能偏差更大，原因在于表头的响应特性，只有VU表响应于音频信号的准平均值，接近于听觉特性，其余都是响应于音频信号的峰值或准峰值，这类表头通常只对控制信号的峰值有用。而响度的测量，过去一直借助于仿真的方法，过于刻板和不便，很少有音频制作或电视播出部门参考响度的测量。

近年来，一些著名的音频厂商加强了对响度测量及控制的重视。

dsp是digital signal processor的简称，即数字信号处理器。它是用来完成实时信号处理的硬件平台，能够接受模拟信号将其转换成二进制的数字信号，并能进行一定形式的编辑，还具有可编程性。由于强大的数据处理能力和快捷的运行速度，dsp在信息科学领域发挥着越来越大的作用。

处理的方法，直接分析音频信号，给出信号还原时标准的响度值并用传统的电平表示(响度电平)。当然不同厂商在对信号分析时采用的方法有所不同，各大标准化组织也并没有统一标准，尽管这很有必要，可出于商业上面的考虑，出现这种状态是正常的。但就我国而言，由广电总局选择一种标准进行推广普及，指导全国音频制作和播出系统对节目的响度进行控制，应该说非常必要，不像过去依靠电平表的情况，响度测试仪给出一段时间内响度数字化值，不合适时简单控制一下电平就可将响度控制在特定的水平。

(2) 动态范围(Dynamic Range)，人耳可感知的声音在很窄20Hz?20kHz频率范围，但是动态范围非常大，自然界从可感知的最微弱的声音到耳膜无法承受的声音，动态超过145dB，更大的声压可感知会伤害听觉。如此宽的动态范围，在转换为电信号时，很难被忠实记录及还原。当然，随着电子技术的发展，这一局限已经越来越小但并未根本解决，我们只有通过调音师手动控制或压限器之类的电子设备，对信号动态范围加以合适的压缩，保证在采集、存储和传输过程中不出现失真，在此基础上尽可能保持原有的动态范围。大的动态范围是HI-FI高保真音频的追求目标，专业音频工作者为此不懈努力，但对电视播出而言，却有相应的问题需要解决。(责任编辑：admin)