响度控制器在播出中的应用

2021年2月10日发(作者：偷听器)

响度控制器在播出中的应用

摘要

：

随着视音频数字技术的发展，

< br>人们对图像伴音的要求也越

来越高，

如果在多个节目或频 道之间伴音音量有明显的变化，

用户就

不得不经常地使用遥控器 将音量调整到某一合适的电平。

如何解决这

个问题，

< p>
使广播电视传输链路中所有节目的音量均保持在某一适当的

平均响度，于是 提出了响度控制的方法。

关键词

：响度

音频处理器

响度控制器

在目前的电视播出过程中 ，

常会出现不同节目的声音电平差异很

大，带来响度的跳变；< /p>

而各个频道间的响度差异巨大，当受众切换频

道时，需要实时去调 节音量。

这样会给受众带来不适、烦躁，甚至受

到惊吓，严重影 响收看效果。

因此，对于伴音的播出，最重要的问题

就是获得响 度的一致性，

同时又保证不损害动态范围，

避免破坏音质。

对此，

许多公司都采用了先进的技术进行响度控制，

避免节目响度的

频繁跳动，减小频道间的响度差异。

一、

传统音频处理器

传统的音频处理器一 般由压控放大器，音频信号整流电路等组

成。

通常利用压控放大 器增益随控制电压变化的特性，

实现对电路增

益的控制。

由于时间控制电路不能很好兼顾起限时间和恢复时间，

在

压缩和恢复信号的过程中可能会对信号的动态范围和清晰度产生不

利影响，< /p>

这也是一些音频处理器在语言和音乐切换时噪声明显增大的

原因。

对于较高档的音频处理器，

一般把声 音分频段处理，

音频信号分

别经低、

中、

高频滤波器分离，

然后三路音频分别进入自动增益处理，

处理后的信号分别经有源带通滤波器，

三路音频出来合成后，

经缓冲

器后进入 微处理器，进行实时控制，具有处理范围宽，互调失真小，

操作直观等特点。

< p>
其中分频段是将节目信号分段，

目的是加快压缩器

和削波器的恢复时间，

从而在动态范围很大的节目信号时也能增加响

应和减小失真，另外也便于大信号的均衡。

在音频处理器 的发展史上，

从最初的手工音频电平高低的简单干

预，到后来的 分频段处理、

AGC

、均衡、

削波的自 动处理等等，

都是

为了一个终极目标，

那就是不让观众感觉到声音的忽大忽小，

而是让

声音的总能量维 持在适当的值，

也就是让声音的响度是固定的，

从而

< p>
让用户聆听声音时专注于频率变化带来的美感，

而不是要拿着遥控器

按着音量调来调去。

二、

响度的概念与原理

响度（

Loudness

）人耳对声音强弱的主观感 觉称为响度。它是电

信号转换为声波振动时度量声音能量的一个指标，

< br>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，

更多的是代表

听众的一种主观感觉，

< p>
用单位

(sone)

来 表示大小，

和声压级、频率有

密切关系，定义

< br>1000Hz

、

40dB

纯音时 响度为

1sone

。

通常，

人们容易将声音电平和响度两个概念混淆，

错误 地理解为

控制电平就是控制了响度。

实际上，

< br>用客观指标度量音频电平本身有

多种方法，如

VU

表、

PPM

表、

dB FS

表等，最接近人耳听觉特性的

是

V U

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，而

PPM

或

< p>
dBFS

表，则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。

音频的响度是一项 主观测量指标，

就其本质而言，

它与音频电平

< br>没有线性关系，

而是具有与音频信号的实际强度相关联的心理感受特

征。因此，不同的人对相同的信号感知的响度有所不同，

相同的人在

不同的环境对相同的信号的感知也是不相同的。

在播出中，

采用响度技术使播出音量始终保持在某一适当的平均

响度，它采用播出

PGM

数字视分的

SDI

信号进行解嵌，对解嵌出的

AES

音频进行响度处理。

响度处理时根据检波器检出的音频响度的大

小再反馈调整器增益，使响度控制在一定范围，最后再把

AES

数字

音频加嵌到

SDI

中，实现对响 度的控制处理。响度控制原理如图。

PGM IN

AES IN

AES OUT

增益

检波器

响度处理卡

解嵌

-

加嵌卡

解嵌

SDI

加嵌

PGM OUT

在广播电视环境，

ITU-R BS.1770

标准是测量响度的一种方法。