从ebu r128响度标准看电视播出的响度控制

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1、从EBUR.128响度标准看电视播出的响度控制　　【摘要】本文简析EBUR.128各响度单位的意义，响度控制应该达到的目标，以及播控中心响度控制的方法。　　【关键词】响度电平K计权算法响度范围真实峰值电平响度控制　　电视播出的目的，是将节目安全、优质地呈现在观众面前。然而，伴随节目切换而发生的电视音量突跳（响度问题），一直困扰观众。造成响度问题的重要原因是缺少合适的客观指标。为此，ITU制订了BS.1770系列标准，推荐了一种基于RLB加权的响度算法。　　EBUPLOUD小组以ITU标准为基础，制订了EBUR.128建议书，对响度的被测主体、积分窗长等细节作了更加明确的定义，其配

2、套的Tech3341、3342、3343、3344文档，详细介绍了EBU制式（EBUMode）响度单位的定义与测量、响度控制，以及制作、传输等环节应当注意的事项，对电视台解决响度问题及音频的安全播出具有重要的指导意义。本文介绍的是EBU最新修订的R.128-2011。　　一.响度单位的定义与测量　　EBUR.128规定的响度单位有三个：响度电平、响度范围和真实峰值电平。　　1.响度电平（LoudnessLevel）　　响度电平用来描述节目的响度，即被测音频节目在指定的重放条件及相同的播出时长下，其主观音量相较于标准参考节目的大小。EBU制式的响度电平分为LUFS（参照满度电平）和

3、LU（参照校准电平）两种，-23.0LUFS=0.0LU（带有1位小数），数值越大，节目越响。　　相同响度电平的节目，音量基本一致。LU值的相反数表示将节目标准化到参考响度所需的增益。控制节目的响度电平，可有效提高播出音量的一致性。　　（1）响度算法　　EBUR.128沿用ITU-RBS.1770定义的、基于K计权的响度算法。这种算法实现简单，并且适合测量从单声道到5.1声道的各种音频。算法共分三步：　　第一步，用一个滑动矩形窗，从待测音频中，截取一段时长为T的响度块，进行K计权滤波。K计权滤波器由前置滤波器和RLB滤波器串联而成，前置滤波器用来模仿人头部高频搁架式抬升的频率响应

4、，而RLB滤波器则用来模仿人耳低频滚降的听觉特性。　　第二步，计算出滤波后，各声道音频样本的均方能量：　　最后，对各声道的均方值进行加权累加、取对数值，就可获得响度电平。不同声道的加权值不同，如图1。　　滑动矩形窗的长度虽然为秒级，但每次截取的音频片断都有所重叠，因此响度电平的示值仍然能够以较高的频率更新显示，能够满足实时测量的要求。　　（2）三种响度示值　　EBUR.128规定了三种响度示值：瞬时响度、短时响度和整体响度（integratedloudness），具有不同的时间尺度（如表2）。瞬时响度与短时响度的时间尺度为秒，适合现场制作的实时观察及广告的响度控制；整体响度的时间

5、尺度是整个节目，适合节目质量分析及自动化的响度对齐。　　其中，整体响度带有“选通测量”（gatedmeasurement）算法，去除节目底声（“背景声”），保证其示值主要反映“节目主体”（或“前景声”）在整个节目时长上的平均响度。节目主体包含对白、音乐以及关键音效，它们是主观响度的主要成分；而底噪、静音、垫乐等背景成分，对于响度几乎没有贡献，却会拉低响度平均值，影响响度对齐的一致性。　　整体响度电平实际是通过拆分成瞬时响度块计算的。选通测量的所谓“选通”，就是将计算过程中，响度电平低于门限的响度块数据去掉。为了让结果更加精确（尤其是短节目），R.128规定，用于计算整体响度的两个

6、瞬时响度块之间，带有75%（0.1秒）的重叠。　　选通测量分为两步，首先进行绝对选通，去掉瞬时响度电平低于-70LUFS（绝对选通门限）的响度块，计算剩余响度块的总体响度；接着进行相对选通，去掉比前述总体响度电平低10LU的响度块，然后再次计算剩余响度块的总体响度，所得结果即为最终的整体响度电平。　　实时响度表每个时刻的整体响度及其相对选通门限都由响度的历史数据重新确定和计算，所以计量结果与非实时响度表基本一致（最大误差为0.1LU）。　　2.响度范围（LoudnessRange，LRA）　　响度范围，用来描述节目的响度反差，即节目短时响度电平的离散度，或者说最常出现的那85%的

7、响度的分布范围，它决定着是否根据目标受众对节目的动态范围进行压缩。　　响度范围的大小与节目类型有关。流行音乐、广告等节目通常都进行了良好的压缩、激励甚至削波处理，响度范围小（一般为2～5LU），能量集中，听起来很破甚至非常吵闹，压迫感强烈；新闻、访谈节目的响度范围比较适中，听感较为舒适（6～10LU）；而电影、电视剧、戏曲、交响乐等节目出于艺术表现，响度范围较大（10LU以上），声音比较闷，经压限处理之后才能在电视上良好地重放。　　响度范围的测量方法分为如下4步：　　（1）将节目