淺析音頻信號(hào)電平的確立與聲音質(zhì)量的關(guān)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(guān).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(guān)系至關(guān)重要，準(zhǔn)確地選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)匿浺綦娖街?，能夠保證錄制節(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(zhǔn)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(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，稱作OdBu。若Vo=1.0V，Zo≠600時(shí)，稱作OdBv。

2.相對電平：是指電路中任一點(diǎn)的功率、電壓、電流與其相應(yīng)點(diǎn)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(shí)，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(gè):(1).OdB： 是相對電平，即測量點(diǎn)電平等于參考點(diǎn)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(shí)的電平單位；(4).OdBv：是以1.0 Vrms（阻抗不限）為參考電壓時(shí)的電平單位；(5).dBFS：是數(shù)字音頻信號(hào)電平單位；(6).OdBFS：是“滿刻度”的數(shù)字音頻信號(hào)的參考電平。數(shù)字滿刻度電平（OdBFS）是指數(shù)字設(shè)備中（數(shù)字調(diào)音臺(tái)、數(shù)字錄音機(jī)等）A/D或D/A轉(zhuǎn)換器能轉(zhuǎn)換的最大不削波模擬信號(hào)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(zhuǎn)換器的數(shù)字音頻設(shè)備的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)?！皾M刻度”是指轉(zhuǎn)換器可能達(dá)到“數(shù)字過載”之前的最大可編碼模擬信號(hào)電平。

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

綜上所述，各國對數(shù)字音頻設(shè)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(shè)備來自不同地區(qū)、國家時(shí)，一定要查明，數(shù)字音頻設(shè)備的滿度電平值是否相同，若是相同時(shí)，連接起來既方便又簡單，若不相同時(shí)應(yīng)注意到選取滿度電平較低的設(shè)備作為這個(gè)數(shù)字錄制系統(tǒng)的最高峰值電平，一定不能超過這個(gè)較低的滿度電平值，否則就要產(chǎn)生較大失真，會(huì)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(gè)錄制系統(tǒng)應(yīng)包含：傳聲器、調(diào)音臺(tái)及記錄設(shè)備（如錄音機(jī)、磁光盤記錄設(shè)備、音頻工作站等）。當(dāng)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(hào)最終都要記錄在一個(gè)相應(yīng)的載體上（如磁帶、磁光盤及硬盤等等）。這個(gè)記錄載體上記錄的節(jié)目聲音信號(hào)的質(zhì)量，也就是這個(gè)錄制系統(tǒng)的最終節(jié)目聲音信號(hào)的質(zhì)量。

2.錄音工作電平的確定，就是錄音師在錄音時(shí)選擇的一個(gè)電平值，確定這個(gè)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(shè)備動(dòng)態(tài)閾，二是要了解、掌握所錄制的節(jié)目信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，三是選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)碾娖絻?chǔ)備量，即是當(dāng)節(jié)目信號(hào)高潮來時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生削頂失真，節(jié)目低潮時(shí)，也不會(huì)被設(shè)備的噪聲所淹沒。這個(gè)由信號(hào)最高準(zhǔn)確值電平減去電平儲(chǔ)備量后的信號(hào)最高準(zhǔn)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(dòng)態(tài)范圍是很大的，用有效值聲壓級(jí)或電平表示時(shí)，自然界聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍可高達(dá)80－100分貝，而交響樂、戲曲等聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)60－80分貝，一般語言聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍也可達(dá)20－40分貝。

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

4.對應(yīng)于聲音信號(hào)（節(jié)目信號(hào)）的動(dòng)態(tài)范圍，廣播、電視、電影的電聲系統(tǒng)和設(shè)備就有一個(gè)動(dòng)態(tài)閾的要求：優(yōu)良的電聲系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)保障聲音信號(hào)（節(jié)目信號(hào)）高峰時(shí)不產(chǎn)生過荷失真；低谷時(shí)的弱信號(hào)又不被它們產(chǎn)生的噪聲所淹沒?？梢婋娐曄到y(tǒng)和設(shè)備的動(dòng)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(hào)峰尖的大小，因此它是用來監(jiān)測節(jié)目信號(hào)的幅擺情況的，（即監(jiān)視節(jié)目信號(hào)是否有過荷），這種節(jié)目信號(hào)的峰尖大小并不能直接反映出節(jié)目信號(hào)給人的聽覺強(qiáng)弱感，因此峰值節(jié)目表的指示值與節(jié)目信號(hào)的響度不一定相對應(yīng)，這就是峰值節(jié)目表的缺點(diǎn)。

錄制系統(tǒng)中的錄音工作電平，將決定錄制節(jié)目信號(hào)的質(zhì)量優(yōu)劣。因此，選取一個(gè)恰當(dāng)?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(dāng)?shù)膲嚎s、巧妙的控制節(jié)目信號(hào)幅度，這就是電聲工程師的重任務(wù)之一，把節(jié)目信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，控制在各環(huán)節(jié)設(shè)備的動(dòng)態(tài)閾內(nèi)，使節(jié)目信號(hào)不再產(chǎn)生新的失真或被噪聲所淹沒才算是一個(gè)優(yōu)良的放音系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn):

[1]管善群.電聲技術(shù)基礎(chǔ)[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(tái)。）