祁志偉

摘 要 為了讓電視節(jié)目更好地服務(wù)于大眾，獲得更好的播出效果，我們要更加嚴苛地重視音頻響度控制的問題，力爭讓觀眾聽覺感官體驗上更加舒適完美。文章從響度與響度控制、幾種常用的響度控制器以及在電視播出系統(tǒng)中響度控制的實現(xiàn)方法等方面進行了淺述。

關(guān)鍵詞 電視播出；音頻響度；控制

中圖分類號 TN94 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）220-0064-02

由于各電視臺節(jié)目素材來源不同，各制作單位的音頻制作準則不一，音響師和制作人員的水平參差不齊，故而我們在觀看電視時，經(jīng)常會在轉(zhuǎn)換頻道或者同一頻道的不同節(jié)目切換時感覺到播放的聲音出現(xiàn)忽大忽小的現(xiàn)象，有時聲音小到聲如蚊吶，有時聲音大到尖嘯刺耳，經(jīng)常的聲音高低跳變難免會讓觀眾產(chǎn)生煩躁和不適，嚴重影響到了節(jié)目播出的效果以及用戶在家收看電視節(jié)目的聽覺感受。因此，在電視臺制作播出傳輸節(jié)目的整個流程中，必須讓所有節(jié)目的音量均應(yīng)保持在某一適當(dāng)?shù)钠骄懚炔拍苡^眾觀看舒適。更近一步地說，音頻響度產(chǎn)生的差異實際是因為眾多電視播放機構(gòu)對響度的控制把握不嚴，節(jié)目制作單位不規(guī)范、不夠重視造成的。因此，加強標準規(guī)范的宣貫，解決音頻響度的控制問題非常有必要。

1 響度與響度控制

響度（Loudness），從字面上來理解便是指聲音的響亮程度，也表示人耳對聲音的直觀感受。從物理層面上來講，就是電信號轉(zhuǎn)換為聲波振動時，衡量聲音能量的一個指標。響度實際上是人們心理上感知、聽覺上所感受的聲音的強弱程度，包含聲強、聲壓、聲音頻率、聽覺心理感知等綜合影響因素，聲壓級相同，頻率不同的聲音，聽起來的響亮程度也有所不同。因為不同的個體對音頻信號的感知也不同，為使主觀上的音頻響度能進行客觀量化，規(guī)范GY/T 262-2012《節(jié)目響度和真峰值音頻電平測量算法》中采用了“K”頻率加權(quán)后進行聲道能量均方值進行計算，再通過對各聲道加權(quán)求和，最后對響度測量值進行閾值處理得到K加權(quán)下相對于標稱滿刻度的響度（即LKFS）。

響度控制，是通過對音頻信號進行處理，使輸出的節(jié)目平均響度和真峰值音頻電平達到技術(shù)要求的過程。規(guī)范GY/T 282-2014《數(shù)字電視節(jié)目平均響度和真峰值音頻電平技術(shù)要求》中規(guī)定數(shù)字電視節(jié)目的平均響度目標值為-24LKFS±2LU，且整個節(jié)目的最大真峰值音頻電平不應(yīng)超過-2dB TP。在目前的播出系統(tǒng)中，由于前段采集制作中方法和設(shè)備的差異，甚至是素材來源渠道的不同，導(dǎo)致到達播出域的待播成品在不同頻道之間、同一頻道不同素材條目之間以及不同類型節(jié)目之間的平均響度值都差別很大，響度控制就是為了解決這種聲音響度不一致而出現(xiàn)的。由于平均響度目標值的設(shè)定，有利于不同節(jié)目制作部門按照同一的標準生產(chǎn)和制作節(jié)目，從而使得觀眾的耳朵在收聽不同節(jié)目時不會因為音量強度差異過大而產(chǎn)生不適感。

2 音頻響度控制器的選擇

2.1 VIO ALC數(shù)字音頻響度控制器

此高標清數(shù)字響度控制器利用最新DSP技術(shù)，按照標準對輸入的音頻信號進行實時分析、計算，實現(xiàn)線性等響度自動補償。不僅可以對嵌入高清數(shù)字信號中的音頻按照預(yù)設(shè)響度值做自動響度運算處理，也可以對標清信號進行處理。雖控制的響度值在一定范圍內(nèi)變化，但其穩(wěn)定性解決了播出聲音忽大忽小的問題，保證了聲音播出的實時性和穩(wěn)定性的需求。從而使播出響度固定，播出的節(jié)目也更受人喜愛。

除此之外，它是采用先進的FPGA、DSP處理技術(shù)，并且支持自動和手動兩種控制模式，如在手動狀態(tài)下可以實現(xiàn)對音頻增益大小的任意調(diào)整，而自動狀態(tài)下實現(xiàn)對音頻響度的自動控制。主機與遙控面板僅采用一根同軸電纜連接，使用RS485控制方式，確保遠距離的可靠性。

2.2 Neural響度控制器

Neural響度控制器的精彩之處就在于它在標準響度的基礎(chǔ)之上，使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法，讓響度控制器仿佛擁有人的大腦一樣，它會模仿人類所發(fā)出的聲音，并對其進行感知，它還懂得模擬的聲音是如何接收的。包括聲壓、頻率的不同，以及時間上的重疊效應(yīng)都在它考慮范圍之內(nèi)。更讓人稱贊的是，傳統(tǒng)的響度控制器處理聲音的方法會讓輸出的聲音質(zhì)量有所下降，但是Neural響度控制器在控制響度時并不會對音頻質(zhì)量造成影響。

我們通常會將Neural響度控制器應(yīng)用于演播室到發(fā)射機鏈路通道的前端，除此之外，也有多數(shù)人將它運用到數(shù)字設(shè)備、電視產(chǎn)品、移動產(chǎn)品、智能產(chǎn)品等。

2.3 IntellGain響度控制器

IntellGain響度控制器是Evertz公司下的一塊模板，其中包含壓縮器、限幅器和擴幅器，并集成動態(tài)范圍處理器。它對于不同的節(jié)目模式部分有不同的處理方式，例如，在面對節(jié)目間的響度控制問題時，它的目標是減少響度差異，而面對節(jié)目內(nèi)的響度控制問題，則是要通過增益控制，使之保持在原有的動態(tài)范圍內(nèi)，以免影響節(jié)目播出效果。

由于IntellGain響度控制器有處理多種聲音混合配置的功能，在不同聲道模式下通過不同配置參數(shù)實現(xiàn)響度控制，現(xiàn)在已多數(shù)應(yīng)用在有線電視、衛(wèi)星直播電視、IPTV等不同應(yīng)用中。

3 如何對播出系統(tǒng)中音頻響度進行控制

以往，響度控制主要是以運用分立的電阻、電容和電感原件組成的控制系統(tǒng)來簡單實現(xiàn)，故不適合對大范圍的音頻信號進行處理，因為參數(shù)類型少，可調(diào)節(jié)能力差，數(shù)字系統(tǒng)中通常使用峰值表嚴格控制和檢測峰值，但效果并不令人滿意。隨后音頻壓縮限幅處理設(shè)備的出現(xiàn)，讓音頻響度的控制簡單了許多，用VU表對音頻電平進行測量，VU表的指示值雖然很接近反映響度的強度實際變化，但仍然不能真正代表音頻信號的平均響度。與客觀電平不同的是，響度的評價是主觀的，并不是控制了聲音電平大小就等同控制了響度值。

鑒于以上兩種方法的局限性，專業(yè)音頻廠商們開始致力于基于元數(shù)據(jù)的響度控制設(shè)備的研發(fā)，運用最新的數(shù)字信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對基于音頻元數(shù)據(jù)的處理，滿足高碼流高動態(tài)實時數(shù)據(jù)處理的要求，并且能在接收端對聲音信號進行很大程度的還原。目前的主流做法是對音頻數(shù)據(jù)處理后盡可能保持其原有的大動態(tài)范圍，嚴格監(jiān)測其真峰值電平值，因為如果能確定真峰值電平，那么就可以知道音頻流的真實最大值而非抽樣時的最大值。

安徽廣播電視臺在播出系統(tǒng)中采用AXON的synapse系列數(shù)字音頻加解嵌板卡HRB100和數(shù)字音頻響度控制器板卡DLA42，配合帶控制功能的周邊機箱使用，對播出的電視信號進行播出系統(tǒng)級的響度控制。在如今高標清同播向全高清化演進過程中，此種方式因安全穩(wěn)定性高，支持熱插拔，機箱 IP化控制，方便后續(xù)擴展升級等優(yōu)點而被選用。在日常播出中，系統(tǒng)采用嵌入式音頻SDI信號，播出切換臺的PGM信號進入板卡機箱的HRB100板卡的輸入端，板卡對其進行音頻解嵌，送到DLA42板卡，由DLA42進行響度處理后送回HRB100加嵌，至此完成播出中的響度控制，整個控制系統(tǒng)如圖1。

數(shù)字音頻加解嵌板卡HRB100是一塊64X16音頻聲道重排-再嵌入器，用于加嵌到輸出SDI信號里的音頻聲道，可以從獨立的2路3Gb/s HD或者SD輸入和四倍率ADD-ON母線中獲取。其中一個強大的加嵌功能是輸出可以嵌入16個從INPUT1和INPUT2做獲取的聲道，且這兩路輸入可以是一路嵌入式音頻信號，另一路是只攜帶音頻的SDI信號源。

數(shù)字音頻響度控制器板卡DLA42是基于Linear Acoustic算法的四倍率ADD-ON卡，支持4對PCM音頻輸入，然后處理4套立體聲節(jié)目，對每對音頻實現(xiàn)獨立的多頻段，多級響度調(diào)整。其響度處理模式可以通過ACP協(xié)議和專用控制軟件或GPI來控制，實現(xiàn)多參數(shù)調(diào)整和狀態(tài)監(jiān)測。四倍率音頻母線與主卡配合能對外來元數(shù)據(jù)處理能達到預(yù)設(shè)能級（DiaNorm）。

4 結(jié)論

時至今日，對音頻響度加以更好地控制仍然是需要各個電視臺以及播出系統(tǒng)的技術(shù)工作者共同度努力目標，它所影響的聽覺感受已經(jīng)不是你我可以隨意忽略掉的問題。作為一名技術(shù)工作者，應(yīng)該選擇好并且合適的響度控制器，調(diào)整好音頻響度，對每個部分都做到精益求精，而不是以憊懶的方式對待。除此之外，也要準確測量播出響，準確了解各類型節(jié)目的平均響度；作為廣播電視技術(shù)人員，首先要意識到解決響度問題的緊迫性，應(yīng)該在音頻響度方面把好關(guān)，在確保安全播出的情況下優(yōu)質(zhì)播出，給觀眾帶來更好的視聽體驗。

參考文獻

[1]GY/T 262-2012《節(jié)目響度和真峰值音頻電平測量算法》.

[2]GY/T 282-2014《數(shù)字電視節(jié)目平均響度和真峰值音頻電平技術(shù)要求》.