微博

QQ

电视伴音的准确观测方法

2012-06-19 于凤林 传播与制作


  声音在电视艺术中具有举足轻重的作用,没有好的声音,再好的戏也出不来。随着科技的发展和产品的推广,使普通人通过学习,掌握制作手段变得比较容易。但是,科技只能为我们提供一种手段,真正的艺术创意、节目品质,却仍要靠人的大脑,电视工作者除了要会用、用好科技手段外,还应加强软科学的提升,真正做到有“术”亦有“素”。

  目前,数字技术已经非常成熟,电视的图像和声音在存储、播出、传输环节的质量劣变已经可以忽略。但是,播出的电视节目依然存在各种技术质量问题,这些问题主要是在前期拍摄和后期制作中,个人对技术、设备的理解和驾驭能力不同造成的。本文主要讨论电视的声画同步、声音相位、声音电平。

  对于电视伴音的监测,我们用仪器测量和听觉测评相结合的方法。仪器测量在项目验收、提交报表时,具有权威性。但电视节目是给人看的,声音好不好,还得过人这一关,听觉测评一样也很重要。电视伴音观测的目的,是随时掌握声音的指标,并实时调整,使制作出的声音更优秀。

  本文的论点、论据均来自笔者长期的一线经验整理,如有不当之处,请指正。

  声画同步观测

  电视声画不同步是目前一个常见的现象,声音超前画面和声音滞后画面的现象均存在。当声画不同步未超过人的感觉门限时,观众就不会察觉到,就能正常欣赏电视节目;超过感觉门限,但又不严重时,也能接受,但效果有折扣;当不同步严重时,影响了内容的表达甚至误导时,作品不再是艺术,沦为败笔。

  我们先来看看如下一些声画不同步现象。在足球比赛转播中,由于画面和声音的线路设计考虑不周或调试不当,致使本应同步的画面和声音失步,“解说员先说‘球进了’,随后足球真的就进了”的现象就发生了。在普通的电视节目中,声音超前画面也会影响到内容的表达,比如电视节目中主人公扇耳光,手还在半空中,巴掌声就响了,观众能有好的感受吗?与声音超前画面相比,声音滞后画面影响相对小些。因为现实生活中,光的传播速度远大于声音,对于同一“声画”信息来说,“看到的”比“听到的”早,人类已经习惯这种现象。但是,声音滞后画面如果严重了,同样也会给观众带来的不良感觉。比如,主人公或新闻播音员的话已说完,但嘴唇还在动,看起来比较别扭。在节奏比较快的场景里,滞后的声音可能会与画面“误匹配”,就会出现“手枪发出炮声”的现象。电视节目的节奏越快,对声画同步的要求越高。对于普通电视节目,人对声画不同步的接受范围是声音超前画面不大于3帧,声音滞后画面不大于5帧。

  声画同步的测量,有多种方案,每种方案都由信号源和检测设备组成。信号源发出的声画同步信号,通过被测系统后,接入检测设备,就能测到该系统的声画不同步,以时间值标度,并打印出数字报表。

  比较权威性的两种声画同步测试系统是Vistek的圆图测试系统和Tektronix的间隙彩条千周测试系统。

电视伴音的准确观测方法

图1 Vistek的圆图测试系统

  Vistek的圆图测试系统大家比较熟悉,北京奥运会和广州亚运会都用该系统作为官方测试系统,如图1。该系统的测试信号源为:75%彩条+亮度渐变旋转圆环+间隙千周。测量的原理是,检测设备测量旋转圆环高亮度区的过顶时间与千周的出现时间的差值。对原发测试信号,这个时间差值为零。当测试信号经过被测系统后,声音、画面就可能不再同步,时间差值不再为零,这个差值就是声画不同步的标度。

  Tektronix的间隙彩条千周测试系统近几年逐渐推广,如图2。该系统的测试信号源为:4秒彩条千周+1秒黑场静音。测量的原理是,检测设备测量彩条的出现时间与千周的出现时间的差值。

电视伴音的准确观测方法

图2 Tektronix的间隙彩条千周测试系统

  Vistek的圆图测试系统除了能测试声画同步外,还能根据用户的需求添加语音文件,用于多声道对位。但该系统自成一体,与其余设备的融合性差。在复杂的链路中,如果有高、标清变换,模拟数字转换等,圆图测试系统可能无法工作。

  Tektronix的声画同步测试系统完全融入其已经占领的同步机、信号源、测试仪市场。用户在不增加线路,不增加设备,不改变工作模式的情况下,就能方便的测到声画延迟。彩条和千周的出现时间以平均电平为检测依据,抗干扰能力强,对涉及高、标清转换,数模转换等复杂链路,都能测试。

  采用特定信号源和检测仪来测定声画延迟,是科学客观的手段,但必须中断业务,在停播的情况进行。

  其实,我们在日常的节目制作、播出中,可以从普通的节目中评估声画同步,掌握系统指标状态,具体方法陈述如下。

  在日常的节目中,声音来源有现场同期声、素材配音、出像播音,以及电视剧、电影配音等几类。其中素材配音、电视剧配音、电影配音,属于后期配音,本身存在声画不同步,不适合验证通道的声画同步。现场同期声,多是环境声,没有口形和声音来验证声画同步。普通新闻报道的记者出象,因素材的制作环节太多,本身有一定的声画延迟,也不适合验证声画同步。

  新闻节目的播音员出像,信号经历的环节少,最适合用于观察声画同步。观察声画同步的技巧,笔者用八个字来概括“一看张嘴,二看闭嘴”。如果还未发声,嘴唇就先动,或话音已落,嘴唇仍在动,说明系统的声画同步比较严重,观众会有不舒服的感觉。如果系统能经得起这个“八字”诀来验证,那么恭喜你,你的系统是合格的。

  相位观测

  在数学里,相位是一个描述单一正弦波的概念,正弦函数Asin(wt+),wt+叫相位。在音响工程中,相位还有其它含义,主要有两个:1.单个信号或单个设备的极性;2.立体声的两个声道的相对相位。

  单个信号或单个设备的极性,也就是绝对相位,是录音和重放中一个重要的参数。举个例,一个炸弹爆炸了,站在附近的人感受应是,耳朵鼓膜往里压,身体被推离爆炸物,这是客观的感受。用摄像机把爆炸过程拍摄下来,拿到电视上重放,假如炸弹爆炸时,我们感觉到鼓膜往外吸,并且人被拉向爆炸物,你就不会奇怪吗?在这里,就是一个绝对相位的问题。在音响工程中,话筒、扬声器、电缆、接头等都有绝对相位。在话筒上,有+、-符号,其含义是,当话筒接受一个短暂的向内的声压时,产生的电信号的极性。对于扬声器,同样标有+、-,其含义是,当按所标极性加一个短暂的直流电时,扬声器音圈往外运动。功放和各类声音处理器,也是有绝对声相的,不一一阐述。这样,当我们用话筒、声音处理器、功放、扬声器来搭一个拾音、扩声系统时,就能保证正确的相位,爆炸的感觉就能正确重现。

  一个电路系统的相位特性是正是反,用千周音频是无法观察到的,因为千周音频是正弦波,倒相后也是正弦波,看不出是否倒相了。工程中,可以用锯齿波来验证系统的相位特性,判断是否倒相了,如图3、4。

电视伴音的准确观测方法

图3 锯齿波

电视伴音的准确观测方法

图4 倒相锯齿波

  立体声的两声道的相对相位,用来衡量两个声道的相关性,在立体声录音中是非常重要的概念。立体声的相对相位如果错了,对立体声的声效产生致命的破坏。立体声录音和重放,常用里萨如图形来观察立体声的两声道的相对相位。

  在普通示波器中,水平扫描由内部发生的锯齿波驱动,垂直扫描由外部送来的被测信号驱动,信号被拉开,就看到了信号的波形。如果有两个被测信号,一个信号作水平扫描驱动,另一个信号作垂直扫描驱动,形成的扫描轨迹就是里萨如图形。将立体声信号作里萨如图形扫描,可以判断出左右声道的相对相位,如图5。当里萨如图是一个45度线段时,说明左右声道的幅度和相位完全一样;当里萨如图是一个135度线段时,说明左右声道幅度一样,但其中一个声道极性反了;当立体声千周经过被测系统后,如果里萨如图为圆或椭圆,说明系统的两声道延时特性不同。

电视伴音的准确观测方法

图5 Tektronix的响度表和里萨如图形

  如果左右声道的相对相位反了,重放时将产生严重的空间衰减和电路衰减。空间衰减,是指左右音箱发出的声场,在听音区是反相的,会导致大部分声压抵消。电路衰减,是指在共用低音通道的重放系统中,系统将两声道混合并经低通滤波后送低音炮,左右声道相位相反时,两声道混合后信号幅度较低。立体声左右声道相位相反后,无论是空间衰减,还是电路衰减,听觉感受都非常糟糕,应杜绝发生。[page]

  通过观测里萨如图,可以监测到立体声的相对相位,如果错了就及时纠正。里萨如图形的应用并不仅限于此,在立体声录音中,具有更微妙的作用,能帮助录音师判断话筒的方向、距离等是否合理。一个好的立体声,左右声道的同相成分较多,相关性较强,在里萨如图形里,扫描轨迹主要分布在一三象限。如果左右话筒离主题声源太远,左右声道的相关性就大大减弱,难以形成双耳效应,也就没有立体声的冲击感和定位感。这种情况下,在里萨如图形里,将会看到扫描轨迹不是集中在一三象限,而是在二四个象限或散乱分布在四个象限里。

  不得不遗憾的说,立体声的相位监测并未受到广泛的重视,多数录音系统没有配备该功能。在主流甚至名牌的声音制作、监测设备中,都少有此功能。但可喜的是,Tektronix及Leader等起到了带头作用,我台也将推广里萨如图形在录音、制作领域的应用。

  电平观测

  相对于声画同步、声音相位而言,是观众最易感受到的指标。近几年,国内电视伴音的波动范围有一定缩小,但远未达到理想效果。有一个特别的现象,就是商业广告客户认为声音越大,越能引起观众的注意,这应首先纠正。笔者结合几年来的分析、研究,提出解决伴音电平波动的建议。

  在电视制作域,摄像机的光圈工位在全世界已经标准化,通过技术人员的实时操控,图像质量有可靠保证。但是,声音制作域同样也在采用电平表监测,声音电平的大幅度波动为何就难以解决呢?其实,画面和声音,原本就是特性不同的两种信息。画面的电平变化慢,在波形监视器上看到的波形比较稳定,相对容易掌握。然而,声音波形跳变剧烈,完全无法用类似的方法来监测声音。在音频领域,条形表一直得到沿用,但即使如此,声音的差别依然较大,这到底为什么呢?

  声音条形表,种类非常多,但无论是模拟音频表还是数字音频表,除了标度基准不同之外,最根本、最重要的区别就是时间常数,这是造成伴音电平波动的主要原因,本文只讨论数字条形表。

  PPM表,即峰值节目表,标度单位dBFS,是典型的双时间常数表,显示的建立时间常数为10ms,显示的消退时间常数1500ms,从PPM表上看到的实际上是伴音的峰值。使用PPM表,可以有效控制线路过载的发生,在设计和测量记录设备、传输发射设备的动态来说,比较适用。但是,在数字媒体时代,考虑信号的过载,有点杞人忧天。数字记录媒介和传输链路,足足预留了20dB的余量,过载的事几乎不可能发生。如果用PPM表来作为节目制作的监测手段,可能会造成两个问题,伴音电平偏低和波动大。

电视伴音的准确观测方法

图6 伴音的峰值以及峰值表

  当一个电视节目的伴音在峰值表-20dBFS区域跃动时,声音的平均电平将比-20dBFS低很多,对于普通的电视节目,实际只有-26dBFS。但是,当我们用千周去校准PPM表时,PPM表显示却是-20dBFS,这时,可能会误导我们,认为这样的监测手段是合理的。对于电平波动大,可以这样解释,人的听觉音量,并非由峰值决定,而是由电平的平均值决定的,见图5。可以得出这样的结论,当两个声音的峰值为一个量级,而信号的平均值差异较大时,就会出现PPM表一致,实际听觉差别明显的现象,这在实践中已得到证实。

  如果能找到一种条形表,对于普通电视节目,其显示的结果与人耳的听觉感受一致,那么用它来监测声音,就可以达到目的。目前,有两种条形表接近这样的特性,VU和Loudness,即音量表和响度表。

电视伴音的准确观测方法

图7 VU表和响度表

  VU表,即音量表,标度单位dBFS,显示的建立和消失的时间常数均为300ms,消除了峰值电平的影响,显示的是信号的平均电平。VU表的显示虽不能准确代表人的听觉感受,但对于大多数节目来说,与人的感受还是比较接近。从使用情况看,用VU表监测录音和节目制作,能够使全台的声音电平统一。

  Loudness,即响度表,标度单位LKFS,是近几年来推出的新标准,国际电联的ITU-RBS.1770-1/1771标准按照人耳的等响度曲线来显示声音的响度,响度是与人的听觉感受最接近的度量方式。我台使用Loudness表已有近三年的时间,谈谈使用体会。Loudness的显示建立时间为1秒级,而显示的消退时间为10秒级,内部运算的时间窗口较大,为10秒级。综合来看,Loudness表基本能够反应人的主观响度感受。但是,对于一个瞬态的大音量,人耳已觉得不适甚至很吓人时,Loudness基本不能反应出来;对于伴音突然静音,Loudness的消退时间太长,大约10秒以上,操作员不太容易适应;由于响度是典型的非线性运算,运算速度较慢,延迟较大。个人觉得,Loudness表作为伴音的评估比较合适,如果作实时监测,使用初期最好能与VU同时使用,掌握特性以后再试着单独使用Loudness表。

  总结

  无论使用什么表来监测伴音的制作和播出,想一劳永逸,都是不可能的,要想声音好,人的基础和素养才是第一位的。但是,走访过国内的同行,对电平的认识有明显的差异,采用PPM表来调控伴音电平的为数不少。另外,在编辑、配音、播出环节等,监测仪配备不全或技术规格不统一,甚至有个别知名品牌虽有表头,但无规格和刻度单位,编辑软件界面的显示表指示不正确等现象,诸多因素致使伴音电平的统一存在障碍。

  声音虽看不见、摸不着,但听得见,听到的信息与看到的信息同样重要。对伴音的质量,全台应提高认识,制定标准,做好技术培训,并在节目技审中严格打分和实行淘汰制。电视伴音正在向立体声和环绕声发展,对所有人员都将提出更高的要求,必须认真走好每一步,才能适应技术的变革。B&P

重庆广播电视集团 总台 电视 伴音 Vistek Tektronix PPM

视听科技视频号 广告
发表评论