!!!!! 高清晰度数字电视节目录制规范

高清晰度数字电视节目录制规范2011年02月23日21:12高清电视节目声音制作荆甫礼相对于标清电视节目来说，高清电视节目的图像质量有了大幅度提高，对声音制作也提出了更高的要求。

这种高要求是体现在两方面的，一是客观技术规格方面，二是主观制作精细程度方面。

在客观方面，画面的高清体现在了分辨率的大幅提高上，而高清节目的声音信号分辨率（采样频率、量化精度）并没有发生变化，真正的变化更多是由于高清电视节目在信号传播方式上的变革引起的。

高清电视节目的播出方式，从标清时代的模拟广播与数字广播共存，过渡到了完全的数字广播。

这就意味着在声音方面，数字声音将会全面取代模拟声音。

（虽然标清数字电视信号也可以传送数字声音，但我国的多数标清节目都沿袭了模拟电视的单声道传统。

）说到数字声音，尤其是电视广播领域的数字声音，其音质绝对会优于模拟电视声音，就像CD光盘和FM调频广播的音质区别一样。

模拟声音经过长距离传输后会损失一定的动态范围和频响，而数字声音可以无损传输。

同时，高清电视会采用某种类似于杜比数字（AC3）的声音压缩编码技术，由此获得了传输2声道立体声直至6声道环绕声信号的能力。

因此，高清电视播出传输方式的改变将彻底提升终端用户的声音重放效果，“CD音质”和5.1声道环绕声电视节目终于随着数字高清机顶盒走进了寻常百姓家，越来越多的观众家中拥有了环绕声（5.1声道）重放设备。

至此，传输手段和终端硬件设备的变革已经对高清电视节目声音制作提出了更高的要求——大动态、宽频响、低噪音是对音质的基本要求；只有丰满、逼真、感染力强的音乐音响效果才能与高清晰度的画面相匹配；立体声和环绕声成为了高清电视节目区别于标清电视节目的新亮点。

因此，“伴音”这个词已经不再适用于高清电视节目的声音了，对于现场实况类节目，优秀的环绕声声音制作完全可以使观众犹如置身于重大赛事活动的现场；对于电视剧或电影，观众在家中就可以体验到能与电影院媲美的环绕声效果。

所以在制作领域，主观方面的高要求和更加精细的声音制作成为了对高清时代声音制作的新要求，高标准的立体声和环绕立体声声音制作也就成为了高清时代必须实现的新目标。

音频系统中的各种设备，以及我们在前期、后期制作中所采取的各种技术手段，都是为了实现这些要求和目标而服务的。

第一节音频系统组成及功能无论是高清还是标清，音频系统无外乎是由“声电转换→模数转换→混音处理→记录→回放”组成，所以几乎所有标清时代的音频设备都可以沿用到高清制作中。

但由于目前的标清节目大多为单声道制作，所以高清制作对音频系统设备提出了新要求，下面我们将主要来谈一谈为了满足高标准的立体声和环绕声声音制作需求所用的音频设备。

1. 拾音设备拾音设备经过了一百多年的演变，从最初的碳粒话筒，发展到电动式和电容式话筒，目前音频制作广泛使用的是动圈话筒、电容话筒和驻极体话筒。

无论高清还是标清，无论单声道、立体声或环绕声，我们使用的拾音设备一定离不开这三类话筒。

每一支话筒都有自己的特性，频率响应、指向性、灵敏度、可承受的最大声压级等技术参数决定了话筒的拾音质量和适用范围。

在过去的标清节目制作中，我们已经积累了相当丰富的单声道和立体声拾音经验——使用高质量的话筒、选用成熟的立体声拾音制式和恰当的话筒摆位布局就可以高标准的完成拾音。

但在高清节目制作中面临的新问题就是如何进行环绕声同期拾音。

首先，我们完全可以根据节目需要和录音环境来制定自己的拾音方案，也就是用现有的单声道和立体声话筒，通过合理的搭配和摆位来进行环绕声拾取。

另外，我们也可以选用某些厂家生产的环绕声话筒支架套件配合现有话筒进行拾音，或直接选择成套的环绕声话筒。

例如：DPA S5 Surround Mount环绕声话筒安装套件，可自由组合，搭建出多种经典的环绕声话筒布局。

DPA 5100便携式环绕声话筒，便于携带，甚至可以安装在摄像机上，内部采用全方向压强式话筒与干涉管相结合，从而产生指向性；前置话筒共点，避免了相位差，后置话筒分离放置，通过时间差带来了空间感。

但我们认为它更适合在相对比较小的空间内拾音，因为几乎共点的话筒配置降低了空间感。

Schoeps cmit-double-ms和a-dms-lu，两种由三支话筒组成的双MS矩阵，具有很好的单声道和立体声兼容性，但同时完全丧失了时间差带来的空间感。

虽然后期解码会稍显繁琐，但却能给录音师充分的时间去推敲各声道之间的关系。

SoundField 四个宽心型电容话筒头组成的话筒矩阵，使用专用的解码器得到B-Format信号，也就是X（前后）\Y（左右）\Z（高低）\W（位置参考）四路输出信号。

可等效为3支8字指向性话筒和1支全方向话筒的组合。

借助硬件或软件解码器，我们可以由B-Format信号中得到从单声道格式直至任意一种多声道环绕声格式的信号，并且可以自由调整各声道之间的关系。

此话筒同样为共点设计，不会有相位差。

话筒体积小巧，4声道输出方便视频设备记录，便于外出使用。

holophone-H2-PRO 仿真头式环绕声话筒，8支全方向话筒被分开安放在了头型外壳内，因此具有7.1声道（左、右、中、低、左后、右后、顶声道、中后）环绕声录音的能力。

2. 传输随着计算机编辑和管理平台的使用越来越普及，文件化制作已经纳入了各个电视台的标准制作流程之中，音频的传输已经出现了分化——即实时音频信号的传输和音频文件的传输。

2.1实时音频信号的传输实时音频信号的传输实际上是一个系统问题，涉及到了很多内容，包括信号的种类，信号的传输电平，数字信号有无编码、是否包含控制数据，数字音频信号的同步，音视频信号之间的同步，以及信号传输的介质等等。

对于这些问题，我们将只做一些简要的陈述，因为这些内容并不是高清节目制作所独有的。

在标清时代，遵循着各种标准，我们的系统已经安全准确的传输了各种形式的模拟和数字音频信号；在高清时代，运用我们目前的音频系统和现有的信号传输知识就可以解决绝大多数问题，因为模拟信号和无压缩的数字音频信号本身并没有改变，只不过数字信号被越来越广泛的应用在了音频工程的各个领域。

2.1.1信号的种类、传输电平和传输介质1）模拟音频信号模拟音频信号是相对于离散的数字音频信号而言的连续信号。

电学上的模拟信号主要是指幅度、频率和相位都连续的电信号，模拟音频信号可以被模拟电路进行各种运算，如放大、混合、均衡、压缩等。

模拟信号易受到周围环境中电磁波的干扰，而产生噪声。

模拟音频信号的传输电压直接决定了音频信号的电平。

根据用途不同，模拟音频信号有多种传输电平。

在电视制作系统中，我们经常会遇到的有话筒电平（）和线路电平（+4dBu）。

在进行信号连接时，必须注意电平匹配，如果将线路电平信号送进话筒放大器，就算将话筒放大器的增益减到最小，信号依然会产生失真；如果将话筒电平信号输入到后级设备的线路电平入口，那么信号则得不到足够的放大，且信噪比会大幅度降低。

话筒的输出电平比较低，更易受到外界干扰，所以我们应尽可能的将长距离传输的任务交给线路电平信号来完成。

专业音频系统中，我们多使用带屏蔽层的双绞线来传输平衡的模拟音频信号，并使用XLR（卡农）插接件。

由于模拟音频信号的频率较低（20Hz~20KHz），所以线缆的特性阻抗几乎不会影响到信号质量。

2）数字音频信号数字音频信号是通过A/D（Analog/Digital）转换器的采样和量化之后生成的一连串离散的脉冲信号。

数字信号可以被数字信号处理电路进行各种处理。

数字信号具有较强的抗干扰性，更适合远距离传输和多次复制，数字音频信号的质量主要取决于A/D和D/A设备的转换品质。

数字音频信号的种类较多，在电视制作领域常用的通用、开放的数字音频接口格式有可传输双声道的AES3、AES3-id、可传输64个音频通道的AES10（MADI）等，有时也会用到S/PDIF、ADAT等。

数字信号与模拟信号的电平计量方法不同，数字音频信号的信号电平并不能通过在导线中传输的电压来确定，它有自己独有的计量单位——dBFS（满刻度电平）。

数字传输和记录设备可承载的最大电平为0dBFS，达到0dBFS即会产生失真。

为了和模拟计量单位对应起来，各个国家和设备厂商制订了不同的标准，基本上可归结为两种：-20dBFS=0VU=+4dBu，或-18dBFS=0VU=+4dBu。

我们国家使用-20dBFS 标准。

数字音频信号的传输介质根据其接口格式不同而各不相同，由于其传输频率很高，所以我们还必需考虑到传输线缆的特性阻抗匹配问题。

如AES10（MADI）使用75欧姆同轴电缆、BNC插接件，或光纤传输，信号电平在0.3V到0.6V之间，最远可传输2000米（光纤传输时）；S/PDIF接口可以传输立体声PCM数字音频或AC3\DTS码流，使用75欧姆同轴电缆、BNC或RCA插接件，或光纤传输，信号电平在0.2V到0.6V之间，传输距离10米左右；ADAT接口可以传输8通道数字音频，使用光纤连接；最常用的AES3与AES3-id在下文有详细讨论。

2.1.2数字音频信号的同步所有的数字音频设备都是参照着某一个基准时钟运行的，每个设备都有自己的本机内部时钟，但就像世界上没有两个完全相同的鸡蛋一样，每个设备的内部时钟都会有细微的差别。

如果要在两个数字设备之间传输数字音频信号，就必须让两个设备运行在相同的基准时钟上。

目前的数字音频设备都可以选用多种基准时钟——本机内部时钟、外部数字音频信号中包含的时钟、外部字时钟（Word Clock）、外部视频参考时钟（Video Reference）等。

时钟信号的连接有串联和并联两种方式，如下图式：时钟串联方式使用起来比较方便，省去了时钟分配器，但当需要同步的数字音频设备比较多时，时钟信号在多个设备间传输的累积延时会影响同步的效果，所以比较适合在数字音频设备较少且相互距离较近时使用；时钟分配并联方式不存在延时问题，可以同步很多的音频设备，只需注意各设备的同步信号线长度不要差距过大即可。

由于有些数字音频设备无法使用视频参考时钟信号，所以当需要与视频设备进行同步时，建议将视频参考时钟信号作为系统的主时钟源，将其转换为字时钟或AES音频时钟后再进行分配连接。

2.1.3数字音频信号的压缩编码实际上，任何一种数字音频信号都可以看作是模拟信号经过编码的结果（如PCM、ADPCM、DSD等）；而MP3、WMA等常用的压缩编码格式是对于PCM数字音频文件实施的非实时压缩编码；而我们说的数字音频信号的压缩编码主要是指在高清电视节目制作中会用到的，对AES数字音频信号实施的实时的压缩编码格式，如DolbyE、DTS、MPEG等，它们都可以将多声道（一般为8个声道）数字音频信号压缩为2声道的数据流，具有损失小、与视频帧同步、可承载元数据等优点。