淺析音頻信號電平的確立與聲音質(zhì)量的關系

摘要：電平的確立在廣播電視音頻糸統(tǒng)中+分重要,尤其是絕對電平與相對電平概念的建立與節(jié)目聲音質(zhì)量密切相關.錄制系統(tǒng)中錄音電平值的正確選擇和錄制節(jié)目聲音質(zhì)量的關系至關重要，準確地選擇一個恰當?shù)匿浺綦娖街担軌虮ＷC錄制節(jié)目聲音質(zhì)量的優(yōu)良。在放音糸統(tǒng)中放音電平值（即放音通路電平）的準確建立同樣決定著廣播電視聲音質(zhì)量的優(yōu)劣。

一、電平的基本概念

電平是指某一測量點與標準值的比較（如功率、電壓、電流）。通常情況下電平均指絕對電平。

1.絕對電平：是指功率為Po=1mW，電壓Vo=0.775電流Io=1.29mA，阻抗Zo=600Ω，稱作OdBm。阻抗≠600Ω時，稱作OdBu。若Vo=1.0V，Zo≠600時，稱作OdBv。

2.相對電平：是指電路中任一點的功率、電壓、電流與其相應點的功率、電壓、電流之比。再以對數(shù)表示，即20㏒V2/V1，稱作相對電平（dB），若V2=V1時，稱作相對電平的OdB。

3.常用的相對電平和絕對電平有以下幾個:(1).OdB： 是相對電平，即測量點電平等于參考點電平；(2).OdBm：是以0.775Vrms（阻抗為600Ω）為參考電壓的電平單位；(3).OdBu：是以0.775 Vrms（阻抗不限）為參考電壓時的電平單位；(4).OdBv：是以1.0 Vrms（阻抗不限）為參考電壓時的電平單位；(5).dBFS：是數(shù)字音頻信號電平單位；(6).OdBFS：是“滿刻度”的數(shù)字音頻信號的參考電平。數(shù)字滿刻度電平（OdBFS）是指數(shù)字設備中（數(shù)字調(diào)音臺、數(shù)字錄音機等）A/D或D/A轉換器能轉換的最大不削波模擬信號電平。OdBFS等于“滿刻度”的數(shù)字音頻“考慮電平”是用帶有A/D和D/A轉換器的數(shù)字音頻設備的一項技術指標。“滿刻度”是指轉換器可能達到“數(shù)字過載”之前的最大可編碼模擬信號電平。

4.幾種不同數(shù)字音頻設備的滿刻度電平值。數(shù)字音頻設備的滿刻度電平值，即最大可編碼電平值，用其相對應的簡諧信號（1KHz）電平表示。(1)我國廣播電視音頻系統(tǒng)中，數(shù)字設備的滿刻度電平值。在我國廣播電視音頻系統(tǒng)中，數(shù)字設備的滿刻度電平值OdBFS對應的模擬信號電平為+24dBu，考慮到我國廣播電視數(shù)字設備實際使用情況，現(xiàn)階段仍允許滿度電平值OdBFS對應模擬信號電平為+22dBu的數(shù)字設備繼續(xù)使用。(2)歐洲廣播聯(lián)盟數(shù)字設備的滿刻度電平值。歐洲廣播聯(lián)盟（EBV R68—2000）的規(guī)定OdBFS對應的模擬信號電平為+22dBu。(3)美國電影與電視工程師協(xié)會的數(shù)字音頻設備滿度電平。

綜上所述，各國對數(shù)字音頻設備的滿度電平的規(guī)定也有所不同，如果在錄制系統(tǒng)中，采用的數(shù)字設備來自不同地區(qū)、國家時，一定要查明，數(shù)字音頻設備的滿度電平值是否相同，若是相同時，連接起來既方便又簡單，若不相同時應注意到選取滿度電平較低的設備作為這個數(shù)字錄制系統(tǒng)的最高峰值電平，一定不能超過這個較低的滿度電平值，否則就要產(chǎn)生較大失真，會使錄制的節(jié)目無法使用。

二、錄音電平的正確選擇

1.一般的來說，一個錄制系統(tǒng)應包含：傳聲器、調(diào)音臺及記錄設備（如錄音機、磁光盤記錄設備、音頻工作站等）。當前，錄制系統(tǒng)中又出現(xiàn)了數(shù)字錄制系統(tǒng)、數(shù)字和模擬混合錄制系統(tǒng)及模擬錄制系統(tǒng)。在這些諸多系統(tǒng)中，節(jié)目聲音信號最終都要記錄在一個相應的載體上（如磁帶、磁光盤及硬盤等等）。這個記錄載體上記錄的節(jié)目聲音信號的質(zhì)量，也就是這個錄制系統(tǒng)的最終節(jié)目聲音信號的質(zhì)量。

2.錄音工作電平的確定，就是錄音師在錄音時選擇的一個電平值，確定這個錄音工作電平的依據(jù)是，一是要了解、掌握所使用的錄音設備動態(tài)閾，二是要了解、掌握所錄制的節(jié)目信號動態(tài)范圍，三是選擇一個恰當?shù)碾娖絻淞浚词钱敼?jié)目信號高潮來時，也不會產(chǎn)生削頂失真，節(jié)目低潮時，也不會被設備的噪聲所淹沒。這個由信號最高準確值電平減去電平儲備量后的信號最高準平均值電平就是要選擇的錄音工作電平。自然界中聲音的動態(tài)范圍是很大的，用有效值聲壓級或電平表示時，自然界聲音信號的動態(tài)范圍可高達80－100分貝，而交響樂、戲曲等聲音信號的動態(tài)范圍可達60－80分貝，一般語言聲音信號的動態(tài)范圍也可達20－40分貝。

3.在廣播、電視、電影和音響系統(tǒng)中聲音信號的動態(tài)范圍經(jīng)常被用在說明聲音信號（節(jié)目信號）的上限準峰值聲壓級（或準峰值電平）與下限準峰值聲壓級（或準峰值電平）之差。只有準確的了解各種聲音信號（節(jié)目信號）的動態(tài)范圍，才能夠進行高質(zhì)量的錄音與放音。

4.對應于聲音信號（節(jié)目信號）的動態(tài)范圍，廣播、電視、電影的電聲系統(tǒng)和設備就有一個動態(tài)閾的要求：優(yōu)良的電聲系統(tǒng)和設備應保障聲音信號（節(jié)目信號）高峰時不產(chǎn)生過荷失真；低谷時的弱信號又不被它們產(chǎn)生的噪聲所淹沒。可見電聲系統(tǒng)和設備的動態(tài)閾上限受到它們非線性畸變的限制；下限又由它們的噪聲電平所決定。峰值節(jié)目表（PPM）指示的是節(jié)目信號峰尖的大小，因此它是用來監(jiān)測節(jié)目信號的幅擺情況的，（即監(jiān)視節(jié)目信號是否有過荷），這種節(jié)目信號的峰尖大小并不能直接反映出節(jié)目信號給人的聽覺強弱感，因此峰值節(jié)目表的指示值與節(jié)目信號的響度不一定相對應，這就是峰值節(jié)目表的缺點。

錄制系統(tǒng)中的錄音工作電平，將決定錄制節(jié)目信號的質(zhì)量優(yōu)劣。因此，選取一個恰當?shù)匿浺艄ぷ麟娖绞鞘直匾摹?/p>

三、放音電平的正確選擇

恰當?shù)膲嚎s、巧妙的控制節(jié)目信號幅度，這就是電聲工程師的重任務之一，把節(jié)目信號的動態(tài)范圍，控制在各環(huán)節(jié)設備的動態(tài)閾內(nèi)，使節(jié)目信號不再產(chǎn)生新的失真或被噪聲所淹沒才算是一個優(yōu)良的放音系統(tǒng)。

參考文獻:

[1]管善群.電聲技術基礎[M].人民郵電出版社，1982.

（作者簡介：王景勝（1980-），男，皖蒙城，安徽淮北市廣播電視臺。）