1,响度描述的是声音的响亮程度,表示人耳对声音的主观感受 ,其计量单位是宋,定义1kHz,声压级为40dB纯音的响度为1宋。
响度是声音的强度,但不同于客观度量物理量电平。响度是人耳对声音的主观感觉,与电平、频率、听音者个人的情况以及听音环境相关。电平相同的信号,若频率不同,响度也不同。通常使用等响曲线来表示人耳的这种听觉特性。从GB/T4963-2007定义的等响曲线(见图)上可以看出,要使人耳感觉到的响度相同,低频段与高频段所需的声强较大,中频段(特别是3000~5000Hz)所需的声强较小。
除了单频信号的上述特性外,复杂频谱信号的响度还与心理声学特性相关,响度不仅与人的听觉特性相关,还与心理特性相关,不同的人对响度的感觉不同,即使是相同的人在不同的心情下对响度的感觉也可能不同。
2,响度的大小与信号电平关系
响度是人耳听觉对声音强弱的感觉,单位是“宋(Sone)”。响度的标度是一个主观度量。
音频电平是指相同阻抗下电量的相对比值,具有绝对电平和相对电平之分,可有电压电平、电流电平、功率电平。电平是真实可测量的客观值,可采用VU表、PPM表对其进行测试。
响度的大小与信号电平、频率特性、听音条件等有关。同样的节目、相同的听音条件,调高信号电平,会提高节目的响度。
响度的大小与信号电平关系:
(1)对于同样的信号,电平与响度是正相关的,如果提高电平增益几个dB,响度也会提高几个dB;
(2信号的电平不能完全代表其响度,响度与频率分布、持续时间、背景等有密切关系。
3,响度与心理的关系
响度是声质量评定中的重要参数,自从1933 年Fletcher 提出响度(loudness)概念以来,响度一直是心理声学领域的研究热点。人们建立了多种响度计算模型,其中Stevens 响度计算模型]和Zwicker 响度计算模型都比较成功,成为1975 年的国际标准。然而,Zwicker 模型和Stevens 模型均采用图表法,在计算精度方面有所欠缺。Moore在Zwicker 模型的基础上可针对频谱、声压连续变化的声音信号进行响度计算,该模型成为了2005 年的美国国家标准。然而,Moore 模型仅给出了可参数化描述的典型信号的响度计算方法,对现场采集的非参数化描述声音信号,必须通过FFT 算法等手段提取信号的特征参数,将其转换为Moore 模型能够计算的参数化描述的标准,然后才能进行响度计算人对响度的感知,相对于长期平均响度而言,更多的是受瞬间响度的影响。因此,在响度规范和响度测试中,我们除了关注长期响度外,还要关注节目瞬间响度的变化。
4,GB/T 17311-1998 《标准音量表》
该标准规定:在音量表的输入端施加1.228V(+4dB,基准为0.775V),在可变衰减器的衰减量为0 dB时,指示器产生基准指示,基准指示是音量表指示器表盘上标明0VU的刻度点;从施加信号的瞬间到指针偏移到基准指示的99%的瞬间之间的时间间隔为300(1±10%)ms,即标准音量表的响应时间为300ms左右。
遵循该标准的规定,在我国使用的标准音量表应校准到+4 dBu对应0VU。
EBU R 68-2000(数字音频制作设备和数字音频录音机中的校准电平)。该标准根据欧洲模拟声音电平的相关规定, EBU规定校准电平的编码应该比数字最高电平编码低18dB。
EBU规定基准信号的幅度应该比最大可编码正弦波信号的幅度低18dB,标注为-18dBFS。SMPTE则规定基准信号的应该比最大可编码正弦波信号的幅度低20dB,标注为-20dBFS。
Sony公司则规定基准信号的应该比最大可编码正弦波信号的幅度低24dB,标注为-16dBFS。此数字只表示基准电平比满度电平低多少分贝,不代表任何实际模拟电压值。
5,国外广播机构的响度控制方案
国外广播电视公司响度控制方案如下:
(1)美国
美国一些广播电视公司采用杜比建议的规定对白响度的方式,如:
PBS(Public Broadcasting Service)规定对白响度为-27dBFS±1dB;
NBC(National Broadcasting Company)规定对白响度为-23dBFS±1dB;
Nat Geo(National Geographic Channel)规定对白响度为-31dBFS±2dB;
Discovery规定对白响度为-27dBFS。
(2)以色列
以色列商业频道需满足在传输域响度值为-28dBFS±2dB。
(3)英国
英国BBC(British Broadcasting Corporation)对音频响度方面的测量与控制非常重视。在尝试过多种测量设备和方法后,目前使用杜比公司的LM100响度仪进行响度测量。音频信号峰值测量是采用数字真峰值表来测量。在参考电平为-20dBFS时,整个节目中任何一点的音频信号峰值不应超过–10 dBFS;在参考电平为-20dBFS时,大多数节目的平均响度指示应该始终在-28 dBFS和-20 dBFS之间,整个节目中任何一点都不应超过-17 dBFS,节目期间的对白电平应该处于–27dBFS±1dB之间。
6,电视响度差异问题主要原因
电视响度差异问题主要是由于以下几个原因造成的:电视频道传输链路引入不同的响度增益、录制的各个电视节目平均响度不同、某些电视节目响度动态范围较大、电视节目的衔接部分响度差异大。
理想的响度目标是:经过传输链路后,在观众处各个电视频道之间节目的平均响度一致、在兼顾节目艺术效果的情况下电视节目响度动态范围合适、电视节目衔接处没有从低响度到高响度的突然变化。
根据造成响度差异的原因,解决响度差异问题的理想实现是:下载本文