环绕声
在环绕声节目制作、后期制作、播出或母带处理过程中，直观的可视化音频监测是至关重要的。由于独立声道较多，将会大大增加出错的风险，甚至导致声道完全故障！另外，因为相位是实现高质量环绕声信号的基本要素，所以需要对声道间的相位关系进行持续监测。
当前，市场上有多种不同的环绕声信号可视化方法，例如DK-Technologies公司的Jelly-Fish和StarFish显示仪表(图3)以及Pinguin公司的环绕声计量表(图4)。
图3 DK-Technologies的Jelly-Fish显示仪表
图4 Pinguin环绕声计量表（详图）
RTW环绕声分析仪（Surround Sound Analyzer，以下简称SSA）采用特许工程师Thomas Lischker发明的经典“房屋”显示，可以一目了然地直观呈现声道间的相位和响度关系。该显示建立在经过校准的各个声道声压级(SPL)向量显示基础之上，其中各向量端点由线条相互连接。线条包围的区域成为测量总体音量的一个指标，而该区域在四个象限上的分布则决定了声像的均衡情况。
图5 带房屋显示的环绕声分析仪
当房屋图形显示呈方形时，表示左L、右R、左环绕LS和右环绕RS四个声道具有相同的声压级。如果侧边呈直线且无任何弯曲，则表示各声道不相关—例如当录制观众的欢呼声时就是如此。边界线向外弯曲时，表明两个相关声道为正相关，向内弯曲则表明二者负相关（图6）。通过这种方式可以清楚地识别某声道上的反相。当一个向量比其他向量短时，表明有声道丢失或该声道电平过低。中置声道的黄色向量通过单独的黄线与左右前置（Lf和Rf）声道互连。这样就能快速了解左右声道（Lf和Rf）形成的幻象声源与中置声道之间的关系。换言之，在SSA视图上部，如果黄色三角形在整体图像中明显突出，则表明与其他声道相比，中置声道占优势地位。这种优势是否合适，要视节目内容而定。其他声道对之间的幻像声源所在位置也能轻松捕捉。主控向量标示为白色十字，显示了整个声源的听觉重心。
图6 左前置声道存在极性错误的SSA视图
事实上，用于精确呈现环绕声的加权算法也很重要：一方面，显示仪表必须以适当的高速对各声道之间的相位关系进行可视化显示；另一方面，积分时间还必须足够长，以便能精确显示各个声道的声压级及其听觉效果。为此，RTW设备采用了一种加权均方差(RMS)检波器。积分时间过长会使显示仪表反应迟缓。当根据具体声压级值（如78dBA SPL）校准监测和显示系统时，SSA屏幕上的红色标记即为各声道预定义的声压级标示。
AES3状态数据和接口参数
AES3信号中的状态数据包括所用采样率、信号状态（专业级或消费级）以及各种用户数据等相关信息。有关状态数据的一个关键问题在于，标称数据不一定与实际物理条件相匹配。通常情况下，数据是由发送设备自动生成或者根据相关用户设置生成的；也就是说，这种数据并非是通过分析仪进行实际采样率测量等手段得出的。因此，数字信号的实际采样率与状态数据之间的差异是数字域最常见的错误之一，甚至可能导致传输失败。举例来说：根据提供的状态数据，发送设备输出一个48-KHz的信号；然而，收到的信号实际采样率却为44.1KHz。这种不一致可能导致接收器无法处理输入信号。因此，方便易用的错误检测功能就显得非常重要—除了读取AES3状态数据以外，分析仪还必须能够识别信号的实际物理特性。
这类指标不仅包括采样率和载波电压，也包含对多个数据流的时钟同步进行校验。人们常常以为，在专业音频应用中，所有可用的数字信号在相位和时钟两方面都是同步的；然而，事实往往并非如此—例如，在使用自由运行的非同步播放器（DVD播放器、卫星接收机）提供信号时，数字信号就并不同步。这样就会导致产生偶发性的咔哒声。另外还有延时问题。例如，当从体育赛事现场将环绕声信号和立体声信号传送到广播中心时，出于冗余保护等目的，这两种信号通常会单独编码并通过不同链路进行传输。采用兼具输入数字信号监测功能的专业分析仪，就能轻松识别延时或不同步问题。在对具有多个外部声源的音频配置进行故障排查时，首先要做的就是检查这些参数。
状态数据还包括以下信息：两个声道载送的是单个立体声信号还是两个独立的单声道信号，以及传输的是线性PCM音频还是其他数据类型（例如Dolby AC-3或Dolby E格式的编码环绕声信号）—这类数据必须先通过相应的解码器运行，然后才能进行进一步处理和/或进行D/A转换。如今已有多种路由器不仅能够透明传输线性PCM音频，也能通过AES3接口传输经过编码的这类数据流。如果不经过上游解码器，直接将此类数据流传输至D/A转换器，会产生极为刺耳的高电平噪声。通过检查状态数据中包含的关于传输信息类型和内容的信息，可以有效避免上述问题—在这种情况下，经过正确配置的D/A转换器会使相应声道静音。某些环绕声音频分析系统可通过集成杜比解码器予以增强，这类解码器支持对各个声道进行信号分析和后期处理，而不需要外部解码器。
ID信号
经验证明，在处理环绕声信号时，声道往往被误交换。当一路信号使用多个独立的传输通道时，尤其容易出现这种情况。许多广播公司和机构已经开发出多种对声道进行唯一性识别的方法。Black & Lane的环绕声识别信号(Ident Tones for Surround)可能在其中最具知名度；其他方法包括针对环绕声的EBU 3304以及GLITS和针对立体声信号的EBU 3304。除准确识别声道外，接收器能否检测到声道之间的电平和延时不匹配对于故障排查也至关重要。环绕声信号传输中尤其容易发生延时。
相关度表
立体声信号在两个声道之间的相位关系及其单声道兼容性目前仍然是评估音频信号的关键参数：厨房里的老式收音机播放的是单声道信号，许多电视节目也是如此。相关度表通常用于快速、持续地监测声道间的相位移动。这类设备可用于发现极性反转或运行错误，还能优化麦克风的摆放。
高品质相关度表支持较宽范围，不受电平限制，即电平不会影响显示值。相关度表的一种常见设计是水平或垂直直方图，其中正范围通常为绿色，负范围为红色。
相关度刻度范围为-1至+1；零点位于标尺中央。“相关”指两个音频信号之间的相符程度。完全相同的信号（比如，立体声两个声道中的同一个单声道信号）相关度为+1；完全不相关的信号的相关度为0。当某个声道发生故障时，显示值也为0。相关表还可用于推算立体声信号的“宽度”：若显示值为1，表示位于立体声中央的单声道信号；而0表示仅在两侧声道再现的信号—即听不到来自立体声中央的声音。立体声混音的相关度通常在0.3和0.7之间。 [Page]
一般认为，相关度为负的立体声信号存在技术上的缺陷。当立体声信号的两个声道完全相同，但其相位因极性反转而呈180°反转时，相关表显示值为-1.0和-1之间的值是含有相位调制成分的立体声混音所导致的，该相位调制成分由效果组件、延时组件和电声发生器产生。将此类信号缩混为单声道信号会因相消效应而导致显著的声学变化。
立体声声像显示器
立体声声像显示器（也称测角器或音频矢量示波器）可提供关于相位关系、强度、立体声宽度和方向的全面信息；然而，用户需要掌握一定的基础知识才能正确解读屏幕显示的信息，因为这类设备不像简单的相关度表-1/+1直方图那样直观明了、易于理解。
立体声声像显示器最初为采用单色显像管的改良型示波器。如今已被现代高品质彩色平板显示器(如TFT显示器)所取代。尽管这类设备无法取代制作过程中的声学校验，但仍然可以帮助用户评估立体声混音的均衡情况。立体声声像显示器可以实时显示混音所含信号的相位关系，并有助于发现极性反转或削波所导致的错误。最新的设备甚至可以同时显示输入信号的相位关系和电平，非常方便。
由于此类设备的实际可用显示范围相对较小，矢量示波器必须包含一个自动增益控制(AGC)电路，以使信号电平保持在适当的范围内，而不受实际输入电平影响。另一方面，这意味着设备将不断重新调节处理后的电平。可见，这种设备不适用于评估信号的绝对电平甚至响度—它只能处理左右声道之间的电平和相位关系。
经验丰富的用户可以立即发现立体声信号是否具有适当的立体声宽度、是否偏离中央、是否含有异相成分。一般而言，若显示的声像极宽，表明存在大量异相成分，而当声像呈圆形时，表明立体声宽度较大且相位适当。这个“球形”的位置可快速揭示朝向一侧的趋势。单声道信号产生一条线，它在显示器上的方向表示立体声全景声场中的信号位置。
实时分析仪(RTA)
可视化音频质量控制的另一重要工具是实时频谱分析仪。实时分析仪通常应用于扩声领域；这种设备不仅可以检测房间和扬声器系统的声学特性，还可通过分析仪表上的峰值保持功能快速查找突发反馈。实时分析仪还使用户能够评估节目的频谱均衡性并利用均衡器做出必要调整，从而帮助用户进行音乐节目和串词的制作和母带后期处理。另外，利用实时分析仪可以查找干扰共鸣频率，例如在较小的演讲台录音时产生的干扰共鸣频率。经验表明，基于声学测量中所用的三倍频带滤波器进行实时分析，能够完美地符合人耳的听觉特性，因而可以卓有成效地呈现频谱。当然，对于在节目制作过程中使用96 KHz采样率的用户来说，对于48KHz之上的有效频宽特别感兴趣。虽然人耳听不到空调系统有缺损的风扇所产生的36-KHz噪声，但此类频谱成分及其干扰却可能在后续的混音中导致令人难受的失真问题。因此，除了音频范围的频谱显示外，可能还需要对超过可听范围至采样率一半的频谱成分进行求和显示。
结论
任何测量工作的主要目标都是产生具有可比性的结果。这一目标需要使用特定的标准化测量设备和方法来实现。不幸的是，许多现有的测量标准在实际应用中却存在缺乏统一性的问题—音频技术也不例外。标准的适用范围也仍有待解释，这就为实现真正的可比性带来了很大的难度。因此，关键的一点是要在当前工作范围内全面采用统一的测量标准—并须对所有设备进行相应的校准。有一个看似微不足道但却绝不能忽略的事实，那就是计量仪表或其他分析工具的部署绝不会改变经过实际检测的音频信号，它改变的只是人们对音频信号的“观看”方式。B&P