响度测量方法、规范与控制综述-电子三所 姜波

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1、响度测量方法、规范与控制综述中国电子科技集团公司第三研究所姜波1响度背景、发展、标准化关于响度的概念在本世纪初期就提出了，响度是关于声音的轻度，但不等同于物理量电平，是人耳对声音强弱的主观判断，是主观量。能影响到响度的因素至少包括：信号电平、频率成分、持续时间，同时还与听音者个人、听音环境有关。其中的声压级、频率成分、持续时间是主要因素。而由于生理、心里因素带来差别，同时年龄、文化程度、性格差异等对于响度的判断也有差异。不同人对响度感觉不同，同一个人在不同心情环境时感觉也不一定一致。由此概念出发，以前衡量节目响度的VU表,PPM表不能满足对响度的测

2、量。进而2006年7月IUT-RBS1770提出了一种测量响度的方法，同时IUT-RBS1771对能够测量响度的设备也进行了规范。该测量方法根据大量主观测量提出了多声道预均衡曲线，并考虑了人头效应并予以补偿，还采用（Leq）RLB滤波器响度计权曲线，最后根据不同声道进行计权，考虑不同声道的入射角采用不同的加权系数。到2007年修订为ITU-RBS1770-1，确定了响度单位LKFS，明确响度与电平的关系。此时世界各地的音频组织和设备厂商开始依据此算法研究和开发，其中EBU也不断提议对响度计算方法优化。到了2011年ITU采用了EBU（欧洲）PLou

3、d组建议，修订了ITU-RBS1770-2，引入了门限，包括了绝对门限和相对门限。这里绝对门限采用-70LKFS，低于该值不算做节目响度值。相对门限是相对于绝对门限的，目的是突出前景声音的响度测量，对于低于门限响度测量值10LU以下的信号平均响度不计于节目平均响度的测量范围。例如有些电影，响度小的部分很多，也有很响的部分。[8]2.响度的测量在响度测量方面，ITU-RBS1770提出了新的真峰值电平测量，对传统的采样峰值表进行了优化。解决了现有峰值表两次采样中间出现真正峰值的问题。PPM表和准峰值表均属于采样峰值表遵循IEC60268-10标准。而

4、真实峰值表采用4倍过采样来得到信号真正的峰值。EBUR128标准和补充文档提出了几个概念：[3]（1）节目响度（Progranloudness），指整段节目时间内的长期整体响度值，用LKFS或者LUFS来表示，才节目开始节点和结束节点之间内，使用400ms积分时间，75%重叠，-70LKFS绝对门限和-10LU相对门限测量。（2）响度范围(Loudnewwrange,LRA),指一个节目内响度变化，用LRA表示，其单位为LU。去除最低的10%和最高的5%。（（3）真峰值电平（Truepeak,dBtTP）,通常在48kHz采样率，4倍过采样响度表上

5、，需要保留1dB峰值储备，以防止出现可能的0.5dB低估值。（4）测量门限（Measurementgate），绝对门限-70LKFS，相对门限-10LU。（5）瞬时响度（MomentaryLoudness）采用400ms动态窗口获取响度值。（6）短时响度（Short-termLoudness）以3s为动态滑动窗口获取响度值。（7）累计响度（IntegratedLoudness）在一段节目或者歌曲从开始到结束的平均响度。52.1响度硬件设备目前搜集到的相关国外设备企业有：LinearAcoustic（LQ-1000响度品质监测仪和AERO.qc音频品

6、质控制器）、DTS神经响度控制、DaySequerra（iLM8智能响度表）、DK-Technologies（PT0730M和PT0740M响度表）、Dolby（LM100播出响度表）、JüngerAudio（LevelMagicTAP电视音频处理器和LT数字动态处理器）TCElectronic（LM5响度表、P2电平辅助工具、DB4和DB2DTV处理器，TouchMonitorTM7和TM9）。这些厂家和产品已经形成了新的产品集合，为响度问题提供解决方案。它们同时符合欧洲广播联盟的EBUTech3341标准和ITU-RBS.1770标准。    

7、除了这些提供独立硬件的制造商之外，音视频处理卡的制造商如Miranda、Evertz、Ward-Beck和Wohler也开始提供包含了响度管理功能的处理卡。国内广电相关企业也能够提供，但具体质量不详：大洋、捷成、格非、星光等。3响度限制要求首先介绍下关于电视节目金帆奖对音频的要求，《录制技术质量评定办法》声音质量的评定规定，节目声音平均电平标准值：语言-7～-3VU，瞬间最大值允许达到0VU；音乐-7～0VU，瞬间最大值允许达到+3VU。对应的模拟电平为语言-3dBu～+1dBu，瞬间最大允许达到+4dBu。如果以0dBFS对应+24dBu，则对应

8、的语言节目范围为：-27dBfs～-23dBfs，瞬间最大允许达到-20dBFS。ITU-RBS.1864-2010数字电