响度控制器的选型及应用

蒋 震 刘俊章 江西广播电视台 南昌市 330006

随着广播电视事业发展越来越快以及人民群众的生活水平的不断提高，大家能够收听收看到越来越多的电视节目。多姿多彩的电视节目给大家带来愉悦的同时，观众往往会其中各频道电视节目音频响度差异所影响。究其原因，主要是由于电视台在制作电视节目时未严格按照相关音频标志执行，以及频道播出系统中未增加响度控制器等控制音频设备。这就导致观众需要时不时调整电视机音量，来获取相对舒适的视听效果［1］。电视音频响度相差较大的问题一直存在，对观众收听收看起了负面效果，也严重影响了广播电视主流媒体形象。为此，国家广电总局在2017年专门发文，要求在电视节目中要注重音频响度管理，以给观众良好的视听体验。因此，在播出系统中增加响度控制器，成为解决该问题的有力手段。当初我台在建设播控机房时，受限于成本，未将响度控制器考虑在内。节目的审看依然是使用传统人力，在进行广播电视节目播出的时候，工作人员也不能对声音实时处理，很难保证节目的播出效果，因而在系统进行高标清同播改造时，通过增加响度控制器来弥补系统不足则放到首位来。

响度是指电信号在转换为声波振动时度量声音能量的一个指标。是外界声音强弱对人耳造成的主观感受，主要与声强大小和频率有关。

如图1所示，横坐标为频率，纵坐标为声强，图中各曲线表示人耳对不同声强及频率声波的听觉特性，也称等响曲线。在同一频率下，声强与响度级正相关。人耳能感知到的声音频率范围为20Hz-20kHz，对超出范围的其他频率信号不敏感。而人耳对频率范围为3kHz~4kHz的声音感觉最为灵敏，所以在相同声强大小的情况下，处于3kHz~4kHz的声音人们感知更为明显。随着频率向两边移动，人类的听觉感知也会变弱。由此可见，节目制播时如果没有相应设备对素材音频进行处理，各个节目甚至同一节目不同场景下响度将差异很大，所以在节目制播时不应缺少响度控制来优化用户收视体验。

图1 等响曲线图

确认在高标清同播改造项目中加入响度控制器后，我台进行了周密的市场调研，根据市场调研情况共确定三个品牌设备，分别为TC、LA、Imagine三家品牌，调研情况表明这三个品牌在央视播出系统中均有使用，并且设备运行良好。但目前TC已经停产，无法采购到相应的设备。LA为1RU的设备，支持1个高清或标清信号输入，1个高清或标清信号输出并支持掉电直通，支持双电源，支持SNMP，支持对嵌入音频的自动响度控制等。Imagine为2U插板机箱，支持1路高清或标清信号输入，4路高清或标清信号输出（掉电直通），支持8路AES音频输入输出，支持虚拟音频流并行接口，支持DTS对各输出流的控制，支持环绕立体声的处理和控制。从价格方面讲，两家报价相仿；
从使用范围看，LA案例更加丰富，在较多的省级电视台播控系统均有使用，并且供应商表示与现有播出系统兼容；
从设备空间考虑，LA为1RU设备，在寸土寸金的设备机房更好安置，对未来新一代播控系统也能做到更好地利旧。综合考虑后最终确定采购LA响度控制器。

图2为当前标清播出系统简图。从图中看出，当前系统所用设备未对信号音频做任何处理，而台内播出信号五花八门，有广告商送的广告素材，有各个不同平台购买来的电视剧，还有较难把控的现场直播等外来信号，传统的人工审核已不能满足现代化播出的需求，所以通过播控系统来处理末级信号的音频显得尤为重要。在进行系统高标清同播改造时，经过详细论证分析，决定在高清链路下变换之前增加响度控制器（图3）。

图2 标清系统简图

图3 高标清同播系统简图

加入响度控制器后，系统可实现高清主备路及标清主备路共四路信号的音频响度控制，在投入不大的情况下大大优化了频道的观赏性，用户在观看本频道高清或标清频道时，都能带来良好的收视体验。

如图4所示，未加响度控制器之前，节目音频响度上下起伏、相差较大，观众能明显感觉到声音变化引起的不适。通过加入响度控制器后（图5），基本将节目播出响度实时控制在-24±2LUFS，观众再也不用频繁调整电视机音量，舒适性显著提升。

图4 原标清系统响度监测图

图5 集成LA设备后响度监测图

当前电视已进入高清甚至4K超高清视频制播领域，画面更清晰的同时声音的标准化也毋庸置疑，响度控制器在今后系统改造和新一代播控系统建设中将成为了重要一环。在满足用户基本收视需求的基础上，提升用户体验也是我们广电人的奋斗目标。

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