录音电平.docx

1、录音电平 录音电平与节目声音质量的探讨中国国际广播电台-王泽祥 录制系统中录音电平的正确选择和录制节目声音质量的关系至关重要，准确地选择一个恰当的录音电平值，能够保证录制节目声音质量的良好。一般的来说，一个录制系统应包含：传声器、调音台及记录设备（如录音机、磁光盘记录设备、音频工作站等）。当前，录制系统中又出现了数字录制系统、数字和模拟混合录制系统及模拟录制系统。在这些诸多系统中，节目声音信号最终都要记录在一个相应的载体上（如磁带、磁光盘及硬盘等等）。这个记录载体上记录的节目声音信号的质量，也就是这个录制系统的最终节目声音信号的质量。录制系统中的录音电平将决定着节目声音信号的质量，即准确地选择

2、一个录音电平，这个录制系统的节目声音信号的质量才能有保障。这个录音电平在这里实际是指录音工作电平的简称，那么在一个录制系统中录音工作电平是怎样确定下来的呢？这里首先要弄清楚一个录制系统的“动态阈”和“信号噪声比”的概念，如图1所示，为某一个录制设备（如传声器、调音台及记录设备）的动态阈和信号噪声比。如图1所示，对于一个电声设备或者是一个录制系统它的动态阈和信噪比是有很大区别的，可是有很多人常把动态阈和信噪比混为一谈，因此，对于正确选择录音工作电平是有害的。也有人把节目声音信号的动态范围和电声设备的动态阈相混淆。如图1所示，某电声设备的动态阈是该设备的节目信号最高准峰值电平与该设备的噪声准峰值电

3、平之差（常用分贝表示）而此时的噪声准峰值电平应是该设备的噪声准平均值电平减去约6dB即可。因为通常电声设备技术指标给出的是噪声准平均值电平，而不是噪声准峰值电平，这一点应加以注意。因为决定动态阈下限的噪声往往是“高斯噪声”，这个噪声准峰值电平比噪声准平均值电平高约6dB。图1 某设备的动态阈与信噪比的关系而这个电声设备的信噪比应是该设备的最大允许的不失真电平，在这里是信号最高准峰值电平减去一个“电平储备量”后即为该设备的信号最高准平均值电平，这个信号最高准平均值电平与噪声准平均值电平之差，即为该电声设备的信噪比。显见，动态阈是用准峰值电平表示，而信噪比则是用准平均值电平表示的，两者的区别是显而

4、易见的了。而对于一个节目声音信号应称作为节目信号的“动态范围”。而又不能称其为节目信号“动态阈”，这也是不能混淆的。说到底，录制工作就是将节目信号（实际是节目信号的动态范围）恰当地放置到这个电声设备的“动态阈”之中，即节目大信号时，不产生削顶失真，而节目小信号时，又不被该设备的噪声所淹没。录音工作电平的确定，就是录音师在录音时选择的一个电平值，确定这个录音工作电平的依据是，一是要了解、掌握所使用的录音设备动态阈，二是要了解、掌握所录制的节目信号动态范围，三是选择一个恰当的电平储备量，即是当节目信号高潮来时，也不会产生削顶失真，节目低潮时，也不会被设备的噪声所淹没。这个由信号最高准确值电平减去电

5、平储备量后的信号最高准平均值电平就是要选择的录音工作电平。一、 模拟录制系统中录音工作电平值的确定如图2所示，为一个模拟录制系统的示意图，它是由传声器、调音台及录音机组成。如图3所示，为这个录制系统的电平图，它是由传声器、调音台及录音机所组成，而信号最高准峰值电平和它们的噪声准平值电平，又组成了该系统的电平图，这两个电平值在相应设备的技术指标中可以查到。图2 一个模拟录制系统的示意图图3 一个模拟录制系统的录音电平示意图在这张录制系统电平图中恰当的选择各种设备的电平储备量，如传声器调音台、录音机电平储备选取均为9dB，再把传声器、调音台及录音机的录音电平曲线连接起来，即为该系统的录音工作电平图

6、。这个电平储备量（9 dB）的选取是应考虑到所录制的节目峰值因数的大小而定的，若所录制的节目声音信号的峰值因数很高（如经常是大于9 dB，而是1012dB时），就应把电平储量选取的大一些如12dB，若是所录制的节目声音信号的峰值因数较低，如峰值因数经常处在6dB左右，那么也可将这个“电平储备量”选取为6dB。电平储备量的选取，应当视录制的节目信号的峰值因数而定。电平储备量选择的过小时，节目峰值因数大时，则可出现削顶失真，反之电平储备量选取的过大时，节目信号低潮时，又可能被噪声所淹没。在录音时，是通过录制系统中的监视表即用音量单位表（VU）和节目峰值表（PPM）来观察录音工作电平的。如图2所示，

7、这个录制系统中音量单位表（VU）的主要作用是用表来监视录音工作电平的，这种音量单位表（VU）是专门对录音节目信号的强度进行计量的，用这种音量表（VU表）作为节目信号传输和交换及录音时有一个共同的电平标准，这种音量表（VU表）除了必须采用相同的计算值以外，还必须统一它们的时间特性、幅频特性、阻抗特性、刻度方式、指示偏差以及这种音量表（VU表）对录制系统中电路引入的附加畸变等等。另外，其他方面还有许多要求，我国制定了关于音量表的标准，称之为“音量表的技术条件”，因此看来音量表不是普通的电流表，它是有严格的技术要求的，据我所知，到目前为止，我国还不能制造出合格的音量表，在国际上，也是只有那么很少的几

8、家工厂，才能生产这种符合要求的音量表。音量表的全称为“音量单位表”又称VU表，它是采用平均值检波器并按简谐信号的有效值确定刻度的，因此，它是一种准平均值表。而它的刻度用对数和百分数表示，并将参考电平（OVU，100%）定在满度以下（3VU处），标准音量单位（VU）表的OVU（100%）相当于节目信号的准平均值为1.228伏。（+4dBm）在录音时，这种音量表常作为听觉强度感（即“音量”）的代表，换言之，音量表指示大时，录音师对节目信号听觉强度感也就会强些。因此，音量表基本反映出录音师的听觉强度感与节目信号成正比的关系。由于这种音量表的特性所限定它，不能“完全”反映出节目信号的听感响度，更不能反

9、映出节目信号的峰尖幅摆情况，这是音量表的缺点。针对音量表（VU）的不是，在20世纪60年代又逐渐推广另一种音量表即“峰值节目表”又称PPM表，这种峰值节目表（PPM）实际上是准峰值电平表，因为它是采用峰值控波器而按简谐信号的有效值确定刻度的，并用电平值标示。为扩大观察动态阈，峰值节目表（PPM）一般有50分贝的有效刻度，其额定电平（OdB）到满刻度一般留有5分贝的余量。标准峰值表的OdB相当于信号准峰值为1.55伏。但实际使用时OdB对应电压值也可根据具体情况来确定。如果在同一设备上同时使用音量单位表（VU）和峰值节目表（PPM）时，VU表上OVU和PPM表指到OdB，两者关系是怎样确定呢？一

10、般是选用准峰平比为1（OdB）的简谐信号（如1KHZ）来校准额定电平时，它在音量单位表（VU）表上指示值为OVU（即额定电平）时，在峰值节目表（PPM）上即应指到9 dB处。这时在音量表上已经预留9 dB“储备”。换言之，当实际节目信号在音量表（VU）上达到OVU时，那么这个节目信号的高峰尖也就会接近峰值节目表（ PPM）的OdB值了。峰值节目表（PPM）指示的是节目信号峰尖的大小，因此它是用来监测节目信号的幅摆情况的，（即监视节目信号是否有过荷），这种节目信号的峰尖大小并不能直接反映出节目信号给人的听觉强弱感，因此峰值节目表的指示值与节目信号的响度不一定相对应，这就是峰值节目表的缺点。因此在

11、同一设备中采用两种表，就是选择他们各自的优点，互补各自的不足。而保证节目信号高质量的录制、传输和交换。二、 数字录制系统中录音电平的确定这个数字录制系统是电传声器（仍是模拟的）数字调音台和数字记录设备（如数字录音机、音频工作站、磁光盘记录设备等等）。图4 一个数字录制系统的电平示意图如图4所示，如果这个数字录制系统是通过模拟接口相连接的，那么它们的录音电平选择方法和模拟录制系统基本一致，但是有一个电平转换问题应当恰当处理，否则这个录制系统中数字调音台与数字记录设备的电平接口出现电平的不一致，会产生很大的失真。原因就是数字调音台和数字记录设备的“满刻度”电平。有可能不一致造成的，如数字调音台的满

12、刻度电平为24dBu，而数字记录设备的满刻度电平为20 dBu时，这个问题处理的不好时，就会出现较大的失真。电平的基本概念，电平是指某一测量点与标准值的比较（如功率、电压、电流）。通常情况下电平均指绝对电平。绝对电平：是指功率为Po=1mW，电压Vo=0.775V，电流Io=1.29mA，阻抗Zo=600，称作OdBm。若阻抗600时，称作OdBu。若Vo=1.0V，Zo600时，称作OdBv。相对电平：是指电路中任一点的功率、电压、电流与其相应点的功率、电压、电流之比。再以对数表示，即20V/V，称作相对电平（dB），若V=V时，称作相对电平的OdB。常用的相对电平和绝对电平有以下几个，Od

13、B： 是相对电平，即测量点电平等于参考点电平；OdBm：是以0.775Vrms（阻抗为600）为参考电压的电平单位；OdBu：是以0.775 Vrms（阻抗不限）为参考电压时的电平单位；OdBv：是以1.0 Vrms（阻抗不限）为参考电压时的电平单位；dBFS：是数字音频信号电平单位；OdBFS：是“满刻度”的数字音频信号的参考电平。数字满刻度电平（OdBFS）是指数字设备中（数字调音台、数字录音机等）A/D或D/A转换器能转换的最大不削波模拟信号电平。OdBFS等于“满刻度”的数字音频“考虑电平”是用带有A/D和D/A转换器的数字音频设备的一项技术指标。“满刻度”是指转换器可能达到“数字过载

14、”之前的最大可编码模拟信号电平。数字过载是描述A/D转换器输入信号超过满刻度（OdBFS）范围的情况，由于OdBFS是A/D转换器所能转换的绝对最高电平，没有任何数字电平可以超过OdBFS，所以OdBFS的电平和所有大于它的电平将会产生相同的输出码元。数字音频设备的满刻度电平值，即最大可编码电平值，用其相对应的简谐信号（1KHz）电平表示。在我国广播电视音频系统中，数字设备的满刻度电平值OdBFS对应的模拟信号电平为+24dBu，考虑到我国广播电视数字设备实际使用情况，现阶段仍允许满度电平值OdBFS对应模拟信号电平为+22dBu的数字设备继续使用。如图5所示，是根据广播电影电视行业标准GY/

15、T1922003数字音频设备的满度电平的规定，选择数字录制系统工作电平的示意图。 图5 选择数字录制系统录音工作电平示意图欧洲广播联盟（EBV R682000）的规定OdBFS对应的模拟信号电平为+22dBu。如图6所示，为 EBU R682000满刻度电平技术说明。图6 EBU R682000满刻度电平的技术说明SMPTE RP 1551997（美国电影与电视工程师协会）对数字音频设备满度电平的相关表述为如图7所示。图7 SMPTE RP 1551997对数字音频设备满度电平的相关表述的示意图。综上所诉，各国对数字音频设备的满度电平的规定也有所不同，如果在录制系统中，采用的数字设备来自不同地

16、区、国家时，一定要查明，数字音频设备的满度电平值是否相同，若是相同时，连接起来既方便又简单，若不相同时应注意到选取满度电平较低的设备作为这个数字录制系统的最高峰值电平，一定不能超过这个较低的满度电平值，否则就要产生较大失真，会使录制的节目无法使用。如图7所示，这个数字满度电平的相关表述中，没有推荐录音工作电平，这就要录音师根据实际录制的节目内容（主要是考虑到节目信号的峰值因数）恰当的选择一个录音工作电平，既能保证有足够的信噪比，又要保证节目信号不削顶失真。若是录制系统的各种数字设备之间用数字接口连接时，就会省许多麻烦。三、 录制系统中有数字设备和模拟设备混合使用时，录音工作电平的选择。如图8所

17、示，为数字设备和模拟设备混合组成的录制系统中，调音台是数字的，而录音机是模拟的。图8 数字和模拟混合组成的录制系统的电平示意图在这个混和录制系统中调音台虽然是数字的，这里只能选择用模拟口输出给录音机，如数字调音台满度电平对应模拟点平为24dBu，而录音机的信号最高电平为20dBu时，为满足节目信号尖峰不削顶失真，就要压低数字调音台的输出，即数字调音台在信号尖峰时，所对应的模拟电平也不应超过20dBu，这样的录制系统显然是不够合理。所以在选择录制系统中的各种设备时，一定要注意各种设备的技术指标是否搭配的合理，否则是否会录制出高质量的节目来。综上所述，录制系统中的录音工作电平，将决定录制节目信号的

18、质量优劣。因此，选取一个恰当的录音工作电平是十分必要的。当然，在这个录音工作电平选取后，录音师也还要根据录制节目信号时的具体情况作适当的、及时的调整这个录音工作电平，也是必要的，这也是录音师的主要任务了。参考文献1 管善群电声技术基础人民邮电出版社2 王泽祥广播播控与电声技术中国广播电视出版社3 GY/T1922003数字音频设备的满度电平4 GB/T149191994数字声频信号源编码技术规范5 SMPTE RP 1551997数字电视磁带记录中的数字音频电平6 EBU R682000数字音频制作设备和数字音频录音机中的校准电平7 IEC958数字声频接口 8 IEC841音频记录PCM编码/解码系统9 GY7789广播调音台运行技术等级10 GY/T79音量表技术条件现代电视技术.2005.10期发表