廣播節目制作的噪聲處理策略

秦梓元

(中央人民廣播電臺技術制作中心, 北京 100866)

音響技術

廣播節目制作的噪聲處理策略

秦梓元

(中央人民廣播電臺技術制作中心, 北京 100866)

介紹了市面上常見的噪聲處理軟件，并以目前行業中備受認可的iZotope RX4軟件來對廣播節目制作中的常見噪聲進行分析及技術處理，從而為聲音工作者提供參考和建議。

廣播節目制作；噪聲處理；噪聲消除；數字降噪

1 引言

隨著數字技術在錄音領域應用的不斷發展，當今的聲音工作者能夠獲得精度更高、品質更為卓越的數字音頻設備，曾經種種技術和設備上的限制已不再是難題。然而，想要創作出優秀的廣播節目作品，尤其是音樂類、語言類現場錄音節目來說，還有一個必須要考慮的制約因素，即如影隨形的噪聲。

廣播作為純聲音的載體，聲音品質便成為考量廣播節目好壞的重要標準。然而在節目的采錄環節，尤其是音樂類、語言類現場實況錄音或采訪錄音的過程中，難免會出現各種各樣的噪聲，從而對節目的質量造成不良影響。例如，在演出或會議現場等室內環境中，這些噪聲可能包括各類設備運行噪聲、環境噪聲、咳嗽聲、說話聲、開門關門聲、手機鈴聲等；而在室外條件下，還會遇到風聲、動物鳴叫聲、交通工具聲等多種噪聲。從心理聲學角度來看，一件錄音作品若在廣播過程中出現了可被聽眾明顯察覺到的噪聲，會影響他們的投入狀態和聆聽廣播時的情緒。因此，對于這些往往僅有一次機會的廣播節目錄音來說，錄音師在錄音前期準備過程中，便要通過消除各類線路干擾、選擇合適的設備和系統、合理設置傳聲器及根據環境進行相應的改善（這往往是主要的限制條件和制約因素）等途徑來控制聲音拾取中的噪聲，確保錄制素材不會出現嚴重的噪聲，同時在后期制作環節，采用多種技術手段對素材中存在的噪聲進行處理與消除。

2 廣播節目中的常見噪聲

2.1 噪聲的定義

聲音可以簡單地分為樂音和噪聲兩大類。噪聲，從廣義上講是指那些雜亂的、隨機的不和諧聲音。從狹義上講，是指在聲音錄制和處理過程中，制作人員不希望出現在作品中的一切不符合作品表達、不悅耳的聲音。因此，可以認為，噪聲是一個相對的概念，是相對于有用聲音信息的概念。其主要由環境因素、人為因素和設備自身因素等三類因素引起。

根據噪聲持續時間的長短，還可以將其分為連續性噪聲（穩態噪聲）和突發性噪聲（瞬態噪聲），連續性噪聲包括粉紅噪聲、白噪聲、褐色噪聲，以及常見的設備本底噪聲和環境噪聲等，它們的明顯區別是頻率上的特征不同。突發性噪聲的種類較為復雜多變，從老式錄音資料中的咔噠聲、噼啪聲，到外采錄音中經常遇到的咳嗽聲、說話聲、椅子吱吱聲，都屬于突發性噪聲的范疇。這些噪聲以伴隨（僅在節目信號出現時產生）或非伴隨（不管有無節目信號始終存在）的形式對節目信號造成干擾。

2.2 廣播節目中的常見噪聲及產生原因分析

2.2.1 咔噠聲（Click）與噼啪聲（Crackle）

當前，數字采錄系統已經成為外采所使用的主流設備，因此，筆者主要探討數字域的咔噠聲與噼啪聲問題。圖1是這兩種噪聲的頻譜特征圖示，其中，中間紅框中的是咔噠聲，其波形特征見圖2；兩側紅框中的則是噼啪聲，其波形特征見圖3。由此可以看出，咔噠聲信號往往要強于周邊信號，因此可以明顯地區分出來，而噼啪聲則相對隱蔽，需要進行聽辨。

在外采錄音中，此類噪聲可能由這三種常見原因引起：錄音系統（采樣率）設置問題、線纜和接插件問題、無線傳聲器干擾問題。

2.2.2 哼聲（Hum）與嗡嗡聲（Buzz）

從本質上來說，哼聲和嗡嗡聲均是由于錄音系統的音頻線路受到交流電的干擾而產生的，交流電有50 Hz和60 Hz兩種頻率（由地區決定），因此，哼聲的最基本形態就是50 Hz或60 Hz的低頻率干擾聲。此外，哼聲往往還包含基頻的多次諧波成分，而當某個非常嚴重哼聲的諧波擴展到較高的頻率上時，就成為了嗡嗡聲。例如，在使用60 Hz交流電的地區，干擾噪聲一般會包括60 Hz、120 Hz、180 Hz及以上的頻率成分，圖4是以60 Hz為基頻的典型哼聲頻率圖，它顯示了60 Hz、120 Hz、180 Hz、300 Hz及420 Hz（即基頻、二次諧波、三次諧波、五次諧波、七次諧波）上有著明顯的能量提升，圖5是iZotope RX軟件頻譜圖顯示的哼聲及高頻嗡嗡聲。

2.2.3 寬帶噪聲（Broadband Noise）

環境噪聲是各類廣播節目錄音中最常見的寬帶噪聲，從頻率圖上通常無法區分出噪聲信號與節目信號，此時，頻譜圖便發揮了重要的作用，圖6是iZotope RX軟件中寬帶噪聲的頻譜圖顯示。

2.2.4 間歇噪聲（Intermittent Noise）

間歇噪聲與寬帶噪聲或哼聲不同，它們可能由任何因素所引發。這類噪聲幾乎沒有規律，無法在音高上保持一致，且持續時間十分隨機。常見的間歇噪聲包括咳嗽聲、打噴嚏聲、腳步聲、汽車鳴笛聲、手機鈴聲等等。圖7和圖8分別顯示了椅子吱吱聲和咳嗽聲在頻譜上的特征。

2.2.5 削波失真（Clip）

削波失真是在大信號輸入音頻接口、轉換器、調音臺、現場錄音機、手持采訪機或其他設備時經常出現的失真問題，這些削波的信號將無法得到正確地重放。從圖9上可以看到，失真信號的波形已經被削平。

盡管削波失真并不屬于噪聲問題，但它卻是當今聲音工作者經常會遇到的困擾之一，尤其是在錄制動態較大的音樂會演出或語言采訪時，保留充分的動態裕量可能無法獲得出色的信噪比，而減小裕量則會在聲音起伏較大的情況下出現過載（即削波失真），在對這種往往只有一次機會的錄音進行后期制作時，盡可能地通過加載限制器或繪制自動化曲線來控制和減輕過載所帶來的可聞不良影響。然而隨著音頻效果器廠商陸續推出專門用來修正削波失真的音頻修復軟件，通過高精度的算法還原被削波的信號具備了可能性。因而，對于修復削波失真的探討和軟件的應用也屬于本文的內容之一。

3 廣播節目中各類噪聲的處理策略

對于噪聲的處理包括前期準備和后期處理兩個方面，其中，前期準備過程是一個主動控噪的過程，錄音師要通過采取電學和聲學兩方面措施，包括避免線路干擾、正確地選擇設備和連接系統、合理設置拾音傳聲器，以及積極同場地方協商解決錄音環境中可能出現的各類噪聲隱患，確保在錄音環節獲得盡可能完美的聲音素材。同時，對于不可避免拾取的噪聲，則需要錄音師通過降噪工具等技術手段對噪聲進行消除。

3.1 噪聲處理的工具

由于數字降噪工具相較于老式模擬降噪設備具有精度較高、應用面廣、效果出色且方便使用等諸多優勢，因此，筆者對于噪聲處理策略的探討均是基于數字產品進行的。噪聲處理的硬件設備，主要以Cedar公司出品的DNS系列噪聲抑制器、Weiss公司出品的DNA1音頻修復和增強處理器，以及iZotope公司出品的ANR-B自適應實時噪聲消除處理器等為代表，但這些工具售價相對高昂，因而并非專業人士的普遍選擇。而軟件方面，在行業中應用較為普遍的產品包括：Waves公司由X-Noise、X-Click、X-Crackle、X-Hum四款插件組成的Waves Restoration Bundle噪聲處理插件包，Z-Noise降噪插件， W43、WNS、NS1等三款針對影視錄音中的噪聲進行消除的噪聲抑制器插件；Wave Arts公司的Master Restoration降噪插件包；Magix公司推出的Sequoia音頻工作站中內置的Cleaning Restoration Suite噪聲處理工具包；以及iZotope公司的RX噪聲處理軟件等。考慮到iZotope RX所能處理的噪聲類型最為豐富，且擁有出色的處理品質，因此，筆者主要以應用iZotope RX為例對噪聲進行消除。

iZotope RX是一款出色的音頻修復工具，目前已升級為第四代版本。它采用iZotope公司自主研發的處理技術進行噪聲消除和音頻修復。筆者曾使用它對多類錄音素材中穩態及瞬態噪聲進行過處理，其流暢的工作流程及較高的處理精度令人印象深刻。

RX4的編輯窗口能夠以聲音頻譜圖的形式圖形化顯示節目中的噪聲干擾，橫軸是時間軸、縱軸是頻率軸，各頻率聲音信號的音量通過顏色及明亮度進行區分，如圖10所示。可聞的噪聲音量一般要強于節目信號，因此，會以不同的亮度顯示在頻譜圖的某個區域，用戶能夠方便地使用工具來消除掉這些噪聲。

3.1.1 Declip削波失真消除器

Declip能夠用高精度的算法修復常見的數字及模擬削波失真，因此，較為適合解決現場演出及現場采訪錄音中的過載問題。

3.1.2 Declick & Decrackle咔噠聲/噼啪聲抑制器

Declick（見圖12）適合修復充斥咔噠聲、噼啪聲等爆音干擾的數字及模擬錄音，同時能夠從聲源中消除大量的瞬態噪聲。通常情況下，單一咔噠聲的持續時間不會超過10 ms。而Decrackle（見圖13）是設計用來消除更為連續的噼啪聲干擾。官方使用手冊中注明：“Decrackle無法替代Declick，相反地，最好的處理方式是先使用Declick，接著使用Decrackle進行處理。”①

3.1.3 Remove Hum哼聲抑制器

Remove Hum哼聲抑制器用來消除錄音中低頻率的哼聲，如圖14所示。注意， Remove Hum對于哼聲及7個高于其基頻的諧波在內的噪聲干擾可取得理想的處理效果，但若噪聲上升到更高頻率范圍即成為嗡嗡聲，則需要使用Denoise來消除。

3.1.4 Denoise降噪器

Denoise用來消除穩定的噪聲干擾，包括音頻信號中的寬帶噪聲，如圖15所示。在使用中，其高級選項卡中還提供有對于人工失真的控制，從而可減輕由于進行降噪處理而造成的像流水聲般的調制噪聲（即音樂噪聲）。此外，它還提供有Dialogue模塊，以專門消除語言錄音素材中的寬帶噪聲。

3.1.5 Spectral Repair頻譜降噪器

Spectral Repair是在基于時間頻率的頻譜圖上消除所選區域中噪聲干擾的工具，如圖16所示。對于超過10 ms的更長時間瞬態干擾能夠發揮較之Declick更為出色的效果。它能夠用來消除（或衰減）錄音中某些無用的噪聲干擾，如椅子吱吱聲、咳嗽聲、手機鈴聲等，并可通過先進的重計算技術修復某些短時間的音頻間斷，且不會對節目信號產生明顯的不良影響。

3.2 各類噪聲的處理與消除方法

3.2.1 咔噠聲與噼啪聲

某大型演出的主持人開場詞音頻節選，如圖17所示，由于無線傳聲器信號傳輸的問題，在部分段落出現了類似噼啪聲的數字失真干擾。上文已經提到，咔噠聲與噼啪聲其實并沒有明顯的分別，主要的差異在于噪聲信號的電平大小。在素材中主要的噪聲干擾可歸屬于噼啪聲，因此，筆者先使用Declick，選擇多段隨機噪聲算法對素材做了小幅度的處理，再使用Decrackle對較為明顯的噼啪聲進行了消除，最終在保證節目信號品質的前提下，噪聲雖然無法徹底消除干凈，但已經不會對聽眾的收聽造成不良干擾。

3.2.2 寬帶噪聲

在某音樂會的現場同期錄音資料中，其中一首大型民族交響樂曲目音頻素材如圖18所示，起始段落較為安靜，各聲部的演奏力度也較輕，因此環境噪聲的出現就顯得格外突出。

iZotope RX4中的 Denoise界面分為簡易模式和高級模式，為了獲得更加精確的處理結果，筆者選擇使用高級模式進行相關參數的設定。在高級模式下，Denoise能夠區分出不需要的噪聲和需要保留的噪聲，并且可以人為控制和調整保留噪聲的程度，因此可用于對現場采錄的音頻素材進行處理，保留一定噪聲以得到較好的環境感和現場感。在實際處理中，筆者建議將精度設置為C以上，因為A和B的實時處理方式會帶來一定程度上的可聞人工失真，而C精度情況將得到改善。需要說明的是，Denoise的噪聲特性獲取方式有些不便，無法在播放中隨時開始和停止提取過程，必須先要選定噪聲片段進行提取后，才能夠接著對整個音頻素材進行處理。

3.2.3 間歇噪聲

在一段訪談素材中，如圖19所示，出現了嘉賓椅子吱吱聲及觀眾咳嗽聲等多個間歇噪聲， 在RX4中用戶能夠使用選區工具圈選有噪聲的區域，再使用Spectral Repair模塊來消除。以下便是筆者在使用Spectral Repair時總結出的經驗：

（1）噪聲頻率范圍越窄，與節目聲音頻譜分布差異越大，持續時間越短，處理效果越好；

（2）瞬態噪聲越突出，且具備（1）條件，越具備處理的可能性；

（3）Replace（替換）時根據前后聲音片段計算插值，需要靈活調節Before/After Weighting（即前后聲音比重）；

（4）Replace效果不明顯或人工痕跡過重時，Attenuate（衰減）往往可以取得不錯的效果，多嘗試替換與衰減的操作，注意度的把握，必要時兩者結合使用；

（5）兩者結合使用時，筆者更偏向于先Replace后Attenuate，效果更好；

（6）頻譜范圍選擇越精確，處理效果越好，人工痕跡越少；

（7）Replace效果類似Photoshop中的圖章工具，以前后聲音采樣來計算生成替換后的音頻素材，若間歇噪聲持續時間過長或涉及頻率過廣，Replace處理會產生明顯失真，處理效果遠差于Attenuate，因此較適合如椅子吱吱聲等短時噪聲的消除，大多數情形下，筆者建議使用Attenuate，用較小的參數0.5～1.5，取得合適的噪聲衰減效果。

Spectral Repair是筆者認為當前處理間歇噪聲效果相當出色的一款產品，雖然不可能解決所有廣播節目錄音中出現的間歇噪聲問題，但其出色的衰減功能可在不產生明顯人工失真的前提下將噪聲干擾降至較低的程度。

3.2.4 Clip 削波失真

筆者錄制的民樂團現場演出錄音節選如圖20所示，由于準備工作時預留的錄音動態裕量不足，在正式錄制時打擊樂齊奏的段落出現了輕微的過載。

從波形圖21和圖22的比較可以看出，Declip在一定程度上通過插值算法修復了被削波的波形；同時，從主觀聽感上來說，Declip處理后的結果較為自然、平滑，基本聽不出削波失真的問題。

4 噪聲處理和消除的建議

最后，筆者對噪聲處理的通用原則和具體操作過程的要點進行總結和歸納，并提出以下建議。

4.1 噪聲處理的通用性原則

（1）切記備份工程。在進行噪聲處理之前，一定要為原始的音頻文件保留備份。

（2）適當休息耳朵，放松精神。在進行噪聲處理工作時，常常需要將大部分時間集中花在對細節的聽辨上，適當的休息有助于保持清醒，從而發現問題。

（3）多做幾個不同的版本。大多數情況下，對相同的噪聲處理素材嘗試不同的參數設置，然后比較處理的結果會有助于得到更好的版本。

（4）從聽到的最明顯或最惱人的噪聲著手進行處理。在某些情況下，先解決明顯的噪聲問題會更有助于后續工作的開展，例如一個響亮的哼聲將阻礙錄音師發現其他需要處理的問題，或者削波失真聲可能使得其他噪聲難以被發覺。因此筆者建議分步有序處理，并嘗試不同工具的組合以取得最為理想的效果。

（5）隨時做好記錄。通過處理得到了多個可選用的版本時，良好的過程記錄就變得尤為重要。在處理時，要記錄下每一步的參數設置和使用的技術，并由此命名文件，無論細節的差異有多大。

（6）降噪同任何效果處理一樣，一定會對音質帶來損失，音質對于用聲音來表達的廣播節目來說有著重要的地位，應將音質作為節目好壞的判斷標準。

（7）在現場演出或訪談等廣播節目中，噪聲并不是越少越好，一定程度的噪聲會帶來環境感和臨場感，前提是不會因此而分散聽眾的注意力。

（8）處理完成后再次備份工程。這是噪聲處理工作第一步也是最后一步要做的事情。

4.2 噪聲處理過程與軟件操作的建議

（1）噪聲的采樣越長越好，這樣會增加提取噪聲特性的準確度。

（2）經常單獨監聽被消除的噪聲，以檢查節目信號是否受到影響。

（3）在噪聲較多的時候，考慮使用均衡器或者多段擴展器協助處理。

（4）如果廣播音樂節目素材中包含明顯的節奏聲部，確保降噪軟件不會降低音樂信號的瞬態響應。

（5）如果削波失真消除器效果不佳，嘗試使用范圍在2 kHz或者更高的咝聲消除器，以降低失真。

（6）不要過于依賴自動設置，特別是寬帶噪聲降噪器。反復試驗閾值和衰減滑動值以及像起始時間和釋放時間之類的參數，如果開始聽出人工處理的痕跡，立刻回到原來的參數值。

（7）當編輯出現異常聲音的時候，不要刪除音頻，嘗試降低電平值進行查看。

（8）在單次降噪效果不佳的時候，嘗試將噪聲分層進行處理。首先用最小到適中程度的設置做一遍降噪處理，然后反復這一過程，直到取得需要的效果。

（9）在同時出現穩態噪聲和瞬態噪聲時，筆者建議嘗試優先處理穩態噪聲。

（10）最高的處理精度不等于最佳的品質，嘗試從低精度開始對比最后的結果以選擇合適的精度。

注釋：

①選自iZotope公司.《iZotope RX 4 Plug-In Documentation》（《iZotope RX 4插件文檔》），第12頁，2014年。

[1]iZotope Audio Repair And Enhancement Guide 2014 Edition（iZotope音頻修復指南2014版）[CP].

[2]iZotope RX 4 Plug-In Documentation（iZotope RX 4 插件文檔）[CP]. 2014.

[3]朱偉. 錄音技術[M]. 北京：中國廣播電視出版社，2003.

[4]周小東. 錄音工程師手冊[M]. 北京：中國廣播電視出版社，2006.

[5][英]Roey Izhaki. 混音指南[M]. 雷偉，譯. 北京：人民郵電出版社，2010.

[6]John Purcell. 對白剪輯：通往看不見的藝術. 王玨，朱熠，譯. 北京：人民郵電出版社，2012.

[7]Bruce Bartlett，Jenny Bartlett. 實用錄音技術（第六版）. 朱慰中，譯. 北京：人民郵電出版社，2014.

秦梓元，畢業于中國傳媒大學音樂與錄音藝術學院，錄音藝術方向碩士研究生，現為中央人民廣播電臺技術制作中心錄音師。任職期間，參與多部廣播劇和廣播特寫的聲音采錄及后期制作工作，其中，參與制作的廣播劇《爸爸的脊梁》獲中宣部“五個一工程”優秀作品獎；為西安電影制片廠出品的紀錄片《人民英雄劉志丹》錄制全部原聲音樂。

（編輯 杜 青）

Noise Processing Strategy of Radio Producers

QIN Zi-yuan
(Technical Production Center China National Radio, Beijing 100086, China)

This article described the noise processing software which is common in market. Take the software iZotope RX4 highly recognized in the current industry for example, common noise in radio producers is analyzed and managed technically, to provide reference and recommendations for sound workers.

radio production; noise processing; noise cancellation; digital noise reduction

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.06.005