我国响度标准的出现 响度之争--Loudness war 连载之五

我国响度标准的出现 响度之争--Loudness war 连载之五

摘自:声音大师研究院 作者:声音大师研究院 2018-11-02
摘要:研究院编语:为什么他做的节目比我的响?为什么电视节目的声音忽大忽小?我到底要看什么表头才对?我到底听多大音量才合适? 请到研究院来,我们一起探究吧!先总结一下前四期的内容,一期说的是数字设备出现前的国际和国内节目电平规范,就是:VU表的0dB处(俗称的0VU)。第二期说的是数字设备出现后的节目电平...

       为什么他做的节目比我的响?为什么电视节目的声音忽大忽小?我到底要看什么表头才对?我到底听多大音量才合适?我们一起探究一下吧!

       先总结一下前四期的内容,一期说的是数字设备出现前的国际和国内节目电平规范,就是:VU表的0dB处(俗称的0VU)。第二期说的是数字设备出现后的节目电平乱象和逐步形成的依靠数字的PPM电平表制作节目的限制,就是:节目电平控制在-9dBFS。第三期解读现有的国际标准 EBU R128。第四期解读基于标准 EBU R128的实战指南3343


01 我国的响度标准


        是的,其实我国的响度标准在2014年就新鲜出炉了。这要是面包,早该扔了,可是在最近,我才看见,更不用说在单位推广了。原谅我孤陋寡闻,所以我要称它为新鲜出炉。

        这个标准一共有7页,真正的干货只有6点。如下:

        这个规定至今没有在广播电台实行,或者说公布,我觉得较大的一个缺陷就是它标的是“数字电视”。在国际标准都在说“音频节目响度和真峰值音频电平”的时候,居然冠了一个“数字电视”的名号,这在广播和电视还是两家人的时候,是多大的一个壁垒呀!

        是的,在广播和电视还没有合并的时候,彼此作为竞争对手,而且设备、广播方式和接收端都不一样,很难说服彼此的技术领导采用对方领域的标准或者规定。

        当然,还有一个缺点,就是,它写的好空啊。

        为什么数字电视节目的平均响度目标值应为–24LKFS?

        为什么数字电视节目平均响度目标值容差范围为±2LU?

        为什么又和国外自己加入的ITU国际电信联盟的标准不太一样呢?

        既然有了响度值,又是怎么设定监听的呢?那原来的监听声压级还算数吗?

        特别是这最后一个问题没有说明,怎么用呢?

        不过,原文作者对这个标准也做了个解读,我们也来欣赏一下。


02 解读的解读

摘自标准

1.1 数字电视节目的平均响度目标值

       本标准规定:数字电视节目的平均响度目标值应为–24LKFS。平均响度目标值的规定有利于节目生产部门按照统一的平均响度值生产节目,从而使受众在收看同一频道的不同类型或不同来源的节目时不致因响度差异过大而产生强烈的不适。这里 LKFS 表示 K 加权下相对于标称满刻度的响度,是经过符合 GY/T 262 规定的算法测量后得到的响度值单位。相比于业界习惯的数字音频电平单位 dBFS,以 LKFS 为单位的数值经过了频率加权,更能模拟不同频率的信号在人耳基底膜产生的声音强弱的感觉,如同样是电平为-20.0dBFS 的单声道信号,经过响度加权后,1kHz 单频信号的响度为-23.0LKFS,20Hz 的响度为-37.0LKFS。

        原来我们国家的标准GY/T 262《节目响度和真峰值音频电平测量算法》 就是ITU BS.1770的中文版。GY/T 282 《数字电视节目平均响度和真峰值音频电平技术要求》是ITU-R BS.1864《数字电视节目国际交换中响度操作规程》的扩展版,只不过扩展到了制作、播出环节。既然是ITU成员,采用ITU规定的-24LKFS而不是EBU规定的-23LUFS就顺理成章了。


1.2 数字电视节目的平均响度目标值容差范围

        本标准规定:数字电视节目平均响度目标值容差范围为±2LU,某机构(频道)提供的数字电视节目平均响度值不能长期处于该响度容差范围的上下两个边缘。

        

        在ITU-R BS.1864里有这么一段:further considering c) that studies have shown that listeners can comfortably tolerate some loudness variation as long as the loudness does not deviate from a “comfort zone”, which is a loudness window of approximately +3 to –5 dB relative to the desired loudness, 

        就是说,其实老外认为人耳的响度舒适区大约在+3 to –5 dB,而作者用电视节目的主观评价结果可以看出,中国人人耳舒适区的范围为+4.5dB~-6.9dB(吐槽一下,老外不喜欢国人再公共场合大声嚷嚷,也许就是不适应如此大的响度对比哈)。因此,响度平均值在±2LU 的范围内变化,是完全落在人耳感觉的舒适区之内的,不会引起不适。

        但是上讲曾经有个关于建议响度范围的图例,如下图


        可以看到,其实应该在起居室欣赏的电视节目响度完全可以在大约+6~-12LU的范围,控制在±2LU(dB)的容差范围非常接近汽车环境,而汽车环境似乎是电台广播的响度范围,所以,这个“数字电视”的冠名完全可以改换成“数字广播”哈,因此推断,似乎当初设定这个响度容差的时候其实已经为广播节目考虑到了,只不过不好意思说:兄弟,我早给你想到了哈,时候未到呢。要不然一个国家的广播电视行业内音频节目要是有两种不同的技术规定是不是就会很奇怪呢?


1.3 节目的较大真峰值音频电平

标准规定:整个节目的较大真峰值音频电平应不超过-2dB TP。

        这一点有点不好理解,EBU是限制在-1dBTP,它是这么说的: It is only necessary to leave a headroom of 1 dB below 0 dBFS to still accommodate the potential under-read of about 0.5 dB (for a 4x oversampling true-peak meter; basic sample rate: 48 kHz)。

        而ITU的文件中一直找不到确切的说法,只是在响度表上有这么一个要求:对于响度仪表的选择性峰值电平指示器:超载指示系统的门限值应当为满标度数字输入的–2 dB 。

        估计就是加上了这个原因,作者写道:本标准规定整个节目的较大真峰值音频电平应不超过-2dB TP,是为下游处理,如编解码等留有少量的增益变化的余地。

        好累啊,终于把个不明所以的行业标准搞明白了。不过为了让大家不但明白,还要会用,解读文章的下半部分作者还亲切地指导大家怎么用了。这个很像EBU R128的附属文章3343和3344。


3 标准的应用

        本标准规定的节目平均响度目标值、目标值容差范围以及较大真峰值音频电平的具体数值的最初实现环节都是在节目制作领域。制播环节输出的节目的平均响度不被改变,还要求后续传输环节的零入零出。

3.1 前期制作环节

        在节目前期录制时,录音师需要调整录音习惯,除了惯用的 PPM 表外,还有可能要监看响度表和真峰值音频电平表,使生成节目的平均响度围绕在-24LKFS 左右。节目录制环节是对节目实施响度控制的一环节,是由对艺术和技术都具备专业素养的录音师来完成的,这对保障节目既能表达录音师的艺术效果构想,同时又能满足本标准所规定的技术参数要求甚为重要。这需要录音师理解本标准技术指标的含义,逐步调整自身的录音习惯,使生成的节目的平均响度符合-24LKFS±2LU 的要求,并确保节目的较大真峰值音频电平不超过-2dBTP。

        这个要求非常的专业,这是干专业的录音师应该掌握的东西啦。其他还有,比如下面的:

3.2 后期处理环节

        对于平均响度不在-24LKFS±2LU 范围内的非直播类节目,应考虑经过基于文件型的响度调控设备的处理。……

   可以理解成,以前做好的节目怎么办(比如可以通过某些软件进行调整)。

3.3 播控环节……

   播出时的响度控制。实在不行还有主控的哥们呢。

3.4 传输环节

       传输环节增益控制传输链路无增益。现在的传输环节也加入了响度竞争,毕竟覆盖率也是业绩之一嘛,也要规范。

4 总结

        本标准规定了数字电视节目的平均响度目标值、目标值容差范围及其节目较大真峰值音频电平的技术指标。

        在节目制作环节,录音师需要加强响度表和真峰值电平表等新兴设备的使用培训,并且从思想上重视,自愿从提升节目响度的历史思想中解放出来,逐步调整自己的录音习惯,使录制的节目的平均响度适应本标准的要求,从节目的源端实现节目平均响度一致的目标。

        除了响度表外,我们还可以辅助使用响度调控设备,各台可以按照实际的响度调控需求进行处理站点的合理部署,但应以避免引起或尽量减少声音质量的下降和节目艺术效果的改变为前提。

        传输通路不应引入链路增益,这样平均响度满足本标准要求的节目,经过不同的传输链路到达接收终端时,节目的平均响度还是基本一致的。

        本标准只是规定了节目的平均响度,可以从很大程度上缓解不同节目间,如插播广告时,不同频道间,如切换频道时,观众因较大的响度差异而产生的强烈的不适,但对于瞬时响度对人感觉的影响,如多大差异持续多长时间的高响度事件会引起人的反感等细节问题还有待于进一步的研究探讨。

       这个总结非常好,我就不用再解读了吧。按照3343的说法,音频节目还可以加上元数据(METADATA)的信息,以后不同的聆听环境可以自动按照元数据的要求设置设定响度,似乎有点智能的感觉。


        前面的林林总总,总的感觉,都在说前端节目制作的响度要求,那么,既然是响度要求,最直接当事人——耳朵的体验是什么呢?我们的听音环境还有没有变化呢?


       未完待续,下一次,咱们谈谈如何对待我们的耳朵。


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