響度控制器的選型及應(yīng)用

蔣 震 劉俊章 江西廣播電視臺 南昌市 330006

0 引言

隨著廣播電視事業(yè)發(fā)展越來越快以及人民群眾的生活水平的不斷提高，大家能夠收聽收看到越來越多的電視節(jié)目。多姿多彩的電視節(jié)目給大家?guī)碛鋹偟耐瑫r，觀眾往往會其中各頻道電視節(jié)目音頻響度差異所影響。究其原因，主要是由于電視臺在制作電視節(jié)目時未嚴(yán)格按照相關(guān)音頻標(biāo)志執(zhí)行，以及頻道播出系統(tǒng)中未增加響度控制器等控制音頻設(shè)備。這就導(dǎo)致觀眾需要時不時調(diào)整電視機(jī)音量，來獲取相對舒適的視聽效果［1］。電視音頻響度相差較大的問題一直存在，對觀眾收聽收看起了負(fù)面效果，也嚴(yán)重影響了廣播電視主流媒體形象。為此，國家廣電總局在2017年專門發(fā)文，要求在電視節(jié)目中要注重音頻響度管理，以給觀眾良好的視聽體驗(yàn)。因此，在播出系統(tǒng)中增加響度控制器，成為解決該問題的有力手段。當(dāng)初我臺在建設(shè)播控機(jī)房時，受限于成本，未將響度控制器考慮在內(nèi)。節(jié)目的審看依然是使用傳統(tǒng)人力，在進(jìn)行廣播電視節(jié)目播出的時候，工作人員也不能對聲音實(shí)時處理，很難保證節(jié)目的播出效果，因而在系統(tǒng)進(jìn)行高標(biāo)清同播改造時，通過增加響度控制器來彌補(bǔ)系統(tǒng)不足則放到首位來。

1 響度的概念

響度是指電信號在轉(zhuǎn)換為聲波振動時度量聲音能量的一個指標(biāo)。是外界聲音強(qiáng)弱對人耳造成的主觀感受，主要與聲強(qiáng)大小和頻率有關(guān)。

如圖1所示，橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為聲強(qiáng)，圖中各曲線表示人耳對不同聲強(qiáng)及頻率聲波的聽覺特性，也稱等響曲線。在同一頻率下，聲強(qiáng)與響度級正相關(guān)。人耳能感知到的聲音頻率范圍為20Hz-20kHz，對超出范圍的其他頻率信號不敏感。而人耳對頻率范圍為3kHz~4kHz的聲音感覺最為靈敏，所以在相同聲強(qiáng)大小的情況下，處于3kHz~4kHz的聲音人們感知更為明顯。隨著頻率向兩邊移動，人類的聽覺感知也會變?nèi)?。由此可見，?jié)目制播時如果沒有相應(yīng)設(shè)備對素材音頻進(jìn)行處理，各個節(jié)目甚至同一節(jié)目不同場景下響度將差異很大，所以在節(jié)目制播時不應(yīng)缺少響度控制來優(yōu)化用戶收視體驗(yàn)。

圖1 等響曲線圖

2 響度控制器的選型

確認(rèn)在高標(biāo)清同播改造項(xiàng)目中加入響度控制器后，我臺進(jìn)行了周密的市場調(diào)研，根據(jù)市場調(diào)研情況共確定三個品牌設(shè)備，分別為TC、LA、Imagine三家品牌，調(diào)研情況表明這三個品牌在央視播出系統(tǒng)中均有使用，并且設(shè)備運(yùn)行良好。但目前TC已經(jīng)停產(chǎn)，無法采購到相應(yīng)的設(shè)備。LA為1RU的設(shè)備，支持1個高清或標(biāo)清信號輸入，1個高清或標(biāo)清信號輸出并支持掉電直通，支持雙電源，支持SNMP，支持對嵌入音頻的自動響度控制等。Imagine為2U插板機(jī)箱，支持1路高清或標(biāo)清信號輸入，4路高清或標(biāo)清信號輸出（掉電直通），支持8路AES音頻輸入輸出，支持虛擬音頻流并行接口，支持DTS對各輸出流的控制，支持環(huán)繞立體聲的處理和控制。從價格方面講，兩家報價相仿；從使用范圍看，LA案例更加豐富，在較多的省級電視臺播控系統(tǒng)均有使用，并且供應(yīng)商表示與現(xiàn)有播出系統(tǒng)兼容；從設(shè)備空間考慮，LA為1RU設(shè)備，在寸土寸金的設(shè)備機(jī)房更好安置，對未來新一代播控系統(tǒng)也能做到更好地利舊。綜合考慮后最終確定采購LA響度控制器。

3 響度控制器在播控系統(tǒng)中的應(yīng)用

圖2為當(dāng)前標(biāo)清播出系統(tǒng)簡圖。從圖中看出，當(dāng)前系統(tǒng)所用設(shè)備未對信號音頻做任何處理，而臺內(nèi)播出信號五花八門，有廣告商送的廣告素材，有各個不同平臺購買來的電視劇，還有較難把控的現(xiàn)場直播等外來信號，傳統(tǒng)的人工審核已不能滿足現(xiàn)代化播出的需求，所以通過播控系統(tǒng)來處理末級信號的音頻顯得尤為重要。在進(jìn)行系統(tǒng)高標(biāo)清同播改造時，經(jīng)過詳細(xì)論證分析，決定在高清鏈路下變換之前增加響度控制器（圖3）。

圖2 標(biāo)清系統(tǒng)簡圖

圖3 高標(biāo)清同播系統(tǒng)簡圖

加入響度控制器后，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高清主備路及標(biāo)清主備路共四路信號的音頻響度控制，在投入不大的情況下大大優(yōu)化了頻道的觀賞性，用戶在觀看本頻道高清或標(biāo)清頻道時，都能帶來良好的收視體驗(yàn)。

4 響度控制器的應(yīng)用效果

如圖4所示，未加響度控制器之前，節(jié)目音頻響度上下起伏、相差較大，觀眾能明顯感覺到聲音變化引起的不適。通過加入響度控制器后（圖5），基本將節(jié)目播出響度實(shí)時控制在-24±2LUFS，觀眾再也不用頻繁調(diào)整電視機(jī)音量，舒適性顯著提升。

圖4 原標(biāo)清系統(tǒng)響度監(jiān)測圖

圖5 集成LA設(shè)備后響度監(jiān)測圖

5 結(jié)束語

當(dāng)前電視已進(jìn)入高清甚至4K超高清視頻制播領(lǐng)域，畫面更清晰的同時聲音的標(biāo)準(zhǔn)化也毋庸置疑，響度控制器在今后系統(tǒng)改造和新一代播控系統(tǒng)建設(shè)中將成為了重要一環(huán)。在滿足用戶基本收視需求的基礎(chǔ)上，提升用戶體驗(yàn)也是我們廣電人的奮斗目標(biāo)。