響度控制器的選型及應用

蔣 震 劉俊章 江西廣播電視臺 南昌市 330006

0 引言

隨著廣播電視事業發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目。多姿多彩的電視節目給大家帶來愉悅的同時，觀眾往往會其中各頻道電視節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目時未嚴格按照相關音頻標志執行，以及頻道播出系統中未增加響度控制器等控制音頻設備。這就導致觀眾需要時不時調整電視機音量，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面效果，也嚴重影響了廣播電視主流媒體形象。為此，國家廣電總局在2017年專門發文，要求在電視節目中要注重音頻響度管理，以給觀眾良好的視聽體驗。因此，在播出系統中增加響度控制器，成為解決該問題的有力手段。當初我臺在建設播控機房時，受限于成本，未將響度控制器考慮在內。節目的審看依然是使用傳統人力，在進行廣播電視節目播出的時候，工作人員也不能對聲音實時處理，很難保證節目的播出效果，因而在系統進行高標清同播改造時，通過增加響度控制器來彌補系統不足則放到首位來。

1 響度的概念

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

如圖1所示，橫坐標為頻率，縱坐標為聲強，圖中各曲線表示人耳對不同聲強及頻率聲波的聽覺特性，也稱等響曲線。在同一頻率下，聲強與響度級正相關。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弱。由此可見，節目制播時如果沒有相應設備對素材音頻進行處理，各個節目甚至同一節目不同場景下響度將差異很大，所以在節目制播時不應缺少響度控制來優化用戶收視體驗。

圖1 等響曲線圖

2 響度控制器的選型

確認在高標清同播改造項目中加入響度控制器后，我臺進行了周密的市場調研，根據市場調研情況共確定三個品牌設備，分別為TC、LA、Imagine三家品牌，調研情況表明這三個品牌在央視播出系統中均有使用，并且設備運行良好。但目前TC已經停產，無法采購到相應的設備。LA為1RU的設備，支持1個高清或標清信號輸入，1個高清或標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插板機箱，支持1路高清或標清信號輸入，4路高清或標清信號輸出（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均有使用，并且供應商表示與現有播出系統兼容；從設備空間考慮，LA為1RU設備，在寸土寸金的設備機房更好安置，對未來新一代播控系統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中的應用

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

圖2 標清系統簡圖

圖3 高標清同播系統簡圖

加入響度控制器后，系統可實現高清主備路及標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化了頻道的觀賞性，用戶在觀看本頻道高清或標清頻道時，都能帶來良好的收視體驗。

4 響度控制器的應用效果

如圖4所示，未加響度控制器之前，節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），基本將節目播出響度實時控制在-24±2LUFS，觀眾再也不用頻繁調整電視機音量，舒適性顯著提升。

圖4 原標清系統響度監測圖

圖5 集成LA設備后響度監測圖

5 結束語

當前電視已進入高清甚至4K超高清視頻制播領域，畫面更清晰的同時聲音的標準化也毋庸置疑，響度控制器在今后系統改造和新一代播控系統建設中將成為了重要一環。在滿足用戶基本收視需求的基礎上，提升用戶體驗也是我們廣電人的奮斗目標。