响度控制器的应用

响度控制器的应用
响度的概念
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，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，用单位(sone)来表示大小，和声压级、频率有密切关系，定义1000Hz、40dB纯音时响度为1sone。

响度控制器的应用
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；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。

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。

响度控制器的选择
对于音频响度控制器有两个主流处理方式：Multi-band和Single-band。

Multi-band把要处理的音频按频段的不同分开进行动态的处理然后再合成，一般分为5个频段：Single-band则是把声音整个频率段统一进行调节。

因此，从处理机制上说，使用同样算法的前提下，Multi-band对音频的处理效果更好，一些音频细节能被更好的保留，不容易被过滤掉。

响度控制目前在全球还属于比较新的处理技术，采用Multi-band的响度控制属于业界较高端的算法，因此采用这些技术的设备价格都相当昂贵。

像Miranda的ALC witch Linear Acoustic AEROMAX processing ，Evertz的IntellGain，TC .Electronic的DB 系列，Harris的Neural响度控制器等。

对于传输环节而言，由于制作环节已经把音频处理得当，所考虑的重点更在于节目与节目之间、频道与频道之间响度不同带来的问题。

因此Single-band处理机制效率更高、延时小、价格低则成为更
具有性价比的解决方案。

1、Neural响度控制器
Neural响度控制器可以精确测量并控制响度的差异。

它的新颖之处在于，采用了神经网络的算法，模仿人类对声音的感知，包括模拟声音是如何接收的，考虑了频谱和密度的不同，以及时间上的重叠效应。

传统的声音处理方法会引起声音质量的下降，而Neural响度控制器对响度进行控制的同时并不损害音质。

Neural响度控制器可应用于数字电视设备，制作工作室和移动产品等。

通常应用于演播室到发射机链路通道的前端，可做杜比E或者杜比数字音频的编码器。

2、IntellGain
Evertz公司的IntellGain模块采用ITU-R BS.1770标准进行声音的探测。

该模块包含有压缩器、限幅器和扩幅器，并与动态范围处理器集成，IntellGain对节目间和节目内采用不同的处理方法。

对于节目间响度控制的目标是：减少节目间的响度差异；对节目内，通过增益控制，尽量保持一个节目原有的动态范围。

IntellGain可以处理多种声音的混合配置，可满足多种应用：卫星直播电视、有线电视、交互式网络电视（IPTV）等。

3、DB4/DB8
TC .Electronic是传统的音频处理设备生产商，其响度控制器DB4和DB8目前在世界范围内被广泛应用。

DB4和DB8的预制是相互兼容的，DB4和DB8支持AES/EBU和SDI嵌入音频，提供实时的响
度控制和动态范围处理，并且在一台设备中同时支持模拟和数字信号处理。

在应用层上DB8主要针对大型广播电视中心，而DB4则主要适用于转播车或者地区级电视台。

一直以来播出系统对音频信号基本不做处理，一般不轻易手动调整。

但是现代广播电视技术的发展要求我们在确保安全播出的前提下做到优质播出，所以在播出系统中增加数字音频信号自动响度控制设备势在必行。

作为广播电视技术人员，我们要意识到解决响度问题提高播出质量的紧迫性，并且要有步骤的实施，第一步我们需要对当前播出响度的状况有准确的测量，需要准确了解各类型节目的平均响度，第二步借助一定的设备，在制作阶段控制好节目的平均响度并且标准化，尤其是人物对白的响度；最后控制节目播出的响度，给观众带去更美好的视听感受。