【摘要】本文從分析廣播節(jié)目音頻問題產(chǎn)生的原因出發(fā)，總結音頻處理器使用特點，提出了全局的提升廣播節(jié)目音頻播出品質的方法——從音頻信號源分析和測量入手，根據(jù)節(jié)目類型風格恰當?shù)脑O置處理器，并在發(fā)射環(huán)節(jié)正確接入，防止信號失真和溢出，從而全面提升聽眾對廣播節(jié)目的聽力欣賞。

【關鍵詞】廣播節(jié)目壓縮限幅削波響度一致性

一、引言

隨著廣播事業(yè)的發(fā)展，廣播市場的競爭也愈來愈激烈，聽眾不僅對節(jié)目質量有要求，對節(jié)目的聲音品質也提出了更高的要求。

目前電臺廣播節(jié)目源的形式和來源非常廣泛，有自制的欄目（新聞、專題），有來自衛(wèi)星（轉播新聞、體育現(xiàn)場直播），熱線電話采訪，互動節(jié)目等，節(jié)目源音量大小不一致，響度難于統(tǒng)一，同時后期制作的設備檔次也不一樣，還有一些外來節(jié)目沒有加工就直接播出，導致了整個播出系統(tǒng)音量時大時小，影響聽眾的收聽質量。

為解決這類問題，廣播技術人員通常在播出末級使用音頻處理設備，增強對傳輸?shù)囊纛l處理，期望達到理想的效果。由于不同廠商對音頻處理的出發(fā)點不同、應用技術不同，以及音頻處理的功能與節(jié)目風格的匹配設置，往往僅靠一臺音頻處理設備并不能達到滿意的效果。

二、音頻處理術語

探討音頻處理時，會經(jīng)常運用一些術語，為避免混淆，定義如下：

1)響度

通過縮減峰值/平均值的比值來增加聲音的響度。如果峰值降低了，平均電平就可以在允許的調制范圍內增加，響度就提高。

2)壓縮

減小在大聲與弱聲之間的電平差距，更充分地利用了允許的峰值電平的范圍，使弱聲音部分在響度上聽起來主觀上增加了，但它不能使大聲音部分聽起來更響。壓縮是一種類似隨著增益的變化而減少動態(tài)范圍的方法。

3)限幅。

限幅是用于增加語音節(jié)目的密度。增加密度可使聲音聽起來感覺更響。但是它會導致一些難受的雜音。當設置影響被處理聲音的密度的控制時，要注意許多負面的主觀影響，這是很重要的。

4)削波

平滑地削去尖峰并不產(chǎn)生任何可以聽到的副作用，但過分的削波將會引起明顯可以感覺到的失真。

5)響度，清晰度和失真。

在音頻信號處理過程中，在響度、清晰度和失真之間存在著一種直接的制約關系。如果我們想改善它們當中的某一個技術參數(shù)，那么另外兩個技術參數(shù)也會受到變化，要想它們三個參數(shù)都達到平衡的狀態(tài)是非常困難的，最好的方法是降低響度來獲得聲音的清晰度與減少失真。因為聽眾可以直接調節(jié)收音機音量的大小來獲得響度的補償，但是聽眾卻沒有任何辦法改善收音機的清晰度與失真。

三、音頻規(guī)范化處理

廣播技術人員調試音頻的目標，希望：音頻質量要滿足技術規(guī)范要求，音頻品質要滿足聽眾對藝術性的要求。最終讓聽眾能夠聽到清晰、干凈和各節(jié)目保持一致的音頻節(jié)目。

我們也可以將上述要求通俗的歸納為“整形”和“塑形”，所謂整形，即將所有參與播出的廣播節(jié)目的各類信號，先整理到滿足技術規(guī)范的要求，再通過音頻處理設備，按頻道、欄目等節(jié)目風格的要求，調整到符合聽眾藝術性聽感的要求。

根據(jù)廣發(fā)【2013】87號文件，國家新聞出版廣電總局批準發(fā)布了行業(yè)標準GY/T275-2013《電臺節(jié)目制播質量監(jiān)測技術規(guī)范》，標準規(guī)定了廣播中心數(shù)字化、網(wǎng)絡化、文件化后用于播出目的的節(jié)目在采集、制作、播出、傳輸、存儲等環(huán)節(jié)上的監(jiān)測技術規(guī)范。

《電臺節(jié)目制播質量監(jiān)測技術規(guī)范》中對音頻質量測量主要規(guī)定的內容包括：

（1）音頻信號質量的監(jiān)測，如電平過低、反相、聲道缺失等；

（2）數(shù)字基帶傳輸音頻信號的監(jiān)測，如AES信號的載波電壓、失鎖、有效位等，并對多通道數(shù)字信號MADI信號中的有效標志、峰值電壓等進行了規(guī)定；

（3）基于計算機網(wǎng)絡環(huán)境的音頻文件質量監(jiān)測如：文件格式、文件幀結構、比特率合法性、文件傳輸完整性等；

（4）網(wǎng)絡傳輸音頻信號的網(wǎng)絡和音頻信號的質量監(jiān)測如：延時、丟包率、失真等。

根據(jù)規(guī)范要求，對參與播出的所有音源的音頻質量指標和參數(shù)作為主要測量對象，主要包含如下測量參數(shù)：

（1）音頻信號幅度、相位進行測量和評價；

（2）音頻總諧波失真加噪聲指標測量；

（3）對音頻文件進行播出后，對音頻幅度、相位及總諧波失真加噪聲測量；

經(jīng)過調整、測試，音頻信號源質量必須滿足GY/T275-2013規(guī)范要求。

我們知道，CD技術的出現(xiàn)，數(shù)字音樂發(fā)行時，越來越多的唱片制作人采用了數(shù)字削波技術，在壓縮動態(tài)的同時提升了響度，從而贏得發(fā)行市場的競爭，從圖一中可以看到，對相同的一首歌（邁克爾.杰克遜“BlackorWhite”），在不同制作年代，1991年的原始版本擁有一定的動態(tài)，經(jīng)過1995年、2007年不同的發(fā)型，動態(tài)范圍越來越小，隨著整首音樂的響度也越來越高，卻也失去了欣賞的藝術性。

1990年代，MP3壓縮音樂流行，數(shù)字音樂發(fā)行人利用人耳升學掩蔽特征，將壓縮帶來的噪聲隱藏。若將這些音頻直接用于廣播節(jié)目播出，經(jīng)過音頻處理后，將會帶來非常大的副作用，通常表現(xiàn)為：噪聲、破音、破壞一致性。

對經(jīng)過壓縮的數(shù)字音源，需要“恢復”處理，第一步是去削波，將方波恢復為峰值，恢復動態(tài)，第二部是將被數(shù)字壓縮了的動態(tài)恢復到一個合理的范圍。處理方法為：將一份完整的音頻劃分為不同的頻段（通常為5段或7段），通過不同頻段的擴展，再通過參量均衡處理，讓壓縮的音頻恢復到原始的波形，以便下一步作一致性處理。這個方法類似于音頻制作處理，只不過在播出域通過儀表測量、設置恰當?shù)膮?shù)，讓音頻處理器自動處理。

圖1邁克爾.杰克遜“BlackorWhite”，1991-1995-2007不同發(fā)行時間的動態(tài)和峰值

四、音頻藝術化處理

常用的音頻處理設備，主要借助減小動態(tài)范圍的方法來抑制噪聲，其中包括對節(jié)目信號的壓縮、峰值限制與削波、多頻段壓縮和頻率可選擇的限制及均衡功效。壓縮的主要目的是縮小節(jié)目動態(tài)范圍，增加聲音的密度，盡量使音頻信號峰點幅度均勻一致。峰值限制是壓縮的一種極端形式，但它壓縮比高，起動和復原時間較快，主要目的是保護后面聲道的傳輸不出現(xiàn)過荷。峰值削波處理是防止因聲道處理電路過荷而造成的失真，瞬時地“切掉”超過閥值的高電平波峰部分的處理。峰值限制和削波如能完美匹配，將能在音頻節(jié)目信號的密度和響度之間，處理好諧波失真和互調失真及信號帶寬的負面影響作用問題。

如果僅僅這樣設置音頻處理器，在保證音頻符合技術要求時，實際效果將使得音頻音質變得平庸。如何兼顧音頻節(jié)目的技術指標和藝術性？

在音頻處理過程中將將全頻寬的頻譜劃分為幾個不同的音頻頻段（頻段劃分有重疊和交叉的部分），并對每個頻段分別進行壓縮和限制，多頻段壓縮器可以獨立或關聯(lián)工作（比重或密度不同），即“多頻段壓縮和可選擇的限制”，如果設置正確、合理，將會有效消除頻譜增益的互調。避免了全頻段處理時導致的可能在其它頻段出現(xiàn)的“pumping”聲，避免了（特別是）當能量集中在低頻時的“悶”的可聞失真，減少了互調失真。

先進的音頻處理器（現(xiàn)在常用為數(shù)字音頻處理器），就是對增益、均衡和參量的細致和恰當?shù)恼{節(jié)，來達致我們的目標。

1)增益

輸入增益：就是控制處理器的輸入電平，一般可以調節(jié)的范圍在12分貝左右。包括兩類處理：一是慢動的AGC，二是動作與恢復時間適中的壓縮器，對每個頻段根據(jù)需要設置調節(jié)最佳的時間常數(shù)。我們在實際使用中得出結論，適當?shù)貙⒌吐曨l段時間常數(shù)設置的比高聲頻段慢一些（約200μs左右），此法在增加節(jié)目信號密度上起的作用較大。

圖2輸出電平相對輸入的緩慢釋放

2)均衡

對于音頻處理中的均衡，其作用是一方面利用均衡器來改變音頻信號整體頻帶中相關頻率的平衡，另一方面是通過改變其中“敏感頻率”的響度來營造某種音響特征，以增加節(jié)目的喧染力，另外它還可以用作傳輸系統(tǒng)中的頻響校正。

輸入均衡：音頻處理器大多數(shù)使用5～7個全參量均衡，內部可調參數(shù)有3個，分別是頻率、帶寬或Q值、增益。第一和第三兩個參數(shù)調節(jié)大家一般都明白，比較困惑的是帶寬（或Q值），這個我也不想多說，只告訴大家一個基本的概念：帶寬，用OCT表示，OCT＝0.3，調節(jié)范圍，調節(jié)效果和31段均衡一樣，OCT=0.7，調節(jié)范圍與效果和15段均衡差不多，OCT=1，調節(jié)范圍效果和7－9段均衡差不多。OCT值越大，說明你調節(jié)范圍越寬。而Q值，它可以理解為OCT的倒數(shù)，Q=1.4/oct,OCT＝0.35對應的Q值大約就是Q=4，大家可以自己換算一下。在進行調節(jié)的時候，如果你不是很明白，就把這個帶寬值設為0.3左右（或Q=4.3），然后選擇需要調的頻率，這樣，你就可以按照31段均衡的調法和感覺來調增益了。

3)輔助處理

音頻處理器在基本系統(tǒng)中增加了一些輔助的組件，啟用了音頻處理器裝在慢動AGC與多頻段壓縮器之間的頻率均衡處理組件，來補償中波廣播信號典型存在的音頻頻響不佳的狀況。如：每個人的聲音是自然且獨特的，典型的不對稱性，因而不能用一個統(tǒng)一的規(guī)范化的波形描述不同的人聲。適當?shù)靥嵘?00HZ－1.2KHZ聲音能量在整個音頻頻譜中的分布，讓這段聲音在聽覺上變得“較大”（人耳聽覺最靈敏范圍在2KHZ－8KHZ）?？墒孤牨姼械铰曇糇兊谜鎸崉勇?。

音頻處理器還使用了稱為的“抵削失真”裝置，用它來提供絕對的負峰值控制，防止了音頻信號溢波，以消除聽眾最可能聽得見的一些頻段中的失真。

五、發(fā)射環(huán)節(jié)考慮

因而發(fā)射也是音頻處理的重要一環(huán)，不能忽視。

廣播發(fā)射用的音頻處理，主要是對人耳可聽的頻率范圍加以壓縮或限制，在防止它被過調制的同時，又要保證使音頻獲得最好的信噪比和音頻帶寬。使音頻信號在保持原始節(jié)目素材特征的基礎上，對其作恰當?shù)奶幚?，使其成為一個全新的、具有特征性，能提升聽眾聽感水平的節(jié)目。

結合實際情況，發(fā)射環(huán)節(jié)應注重以下兩個方面：

1)保持信號不失真的傳輸

在調頻廣播發(fā)射機前端，被音頻處理器高度處理過的音頻信號中，會含有不少類似方波的平頂波形。方波的波形對它所經(jīng)過的傳輸通路的幅度和相位響應要求是比較高的。原理上講在節(jié)目主能量的頻率范圍中，若平坦的幅度和群時延發(fā)生偏差，就會使處理過的音頻信號平坦頂部產(chǎn)生傾斜，從而增加了峰值調制電壓，但平均電平并沒有增加。從峰／平比值看，該通路的平均電平減小了，因而響度就會被相應減弱。對此，我們要保持處理后信號波形的原形，首先采用的方法是，在傳輸信號電纜的使用上，盡量選擇質量上乘，性能優(yōu)良的傳輸電纜，要求其分布參數(shù)小、頻帶寬、采用線徑粗、衰耗小，屏蔽好的銅芯傳輸線。這點非常重要，也很有效果。另外，在傳輸連接中，盡量不添加任何附加設備及分支部件，如中間放大器、分配器等，以減小信號波形畸變，保證良好的傳輸質量。

2)系統(tǒng)中音頻處理器擺放的位置在系統(tǒng)中對音頻處理器所放置的位置，也是有講究的，為了有效的保護被音頻處理器處理過的峰值限制的波形，使其在傳送到發(fā)射機的過程中不發(fā)生改變，應將音頻處理器靠近發(fā)射機放置，并且是距離越短越好。以免在傳輸過程中因分布參數(shù)變化，引起寄生調制峰值，使已處理過峰值限制的波形發(fā)生改變，造成音頻信號的波形失真。

結語

廣播節(jié)目音頻處理成功與否，是由它的實際效果即聽覺效應來判斷的，如廣播的播音效果能被聽眾接受，這種處理方式我們就認為是成功的，否則就是失敗的。

上面從當前廣播節(jié)目音頻主要遇到的問題出發(fā)，分析了單一依靠音頻處理器來提升音頻的不足，或者說在使用音頻處理器時，即使再先進的音頻處理器應用到系統(tǒng)中，也要注意音頻節(jié)目信號源和發(fā)射環(huán)節(jié)的影響，必須使用測試設備測量并規(guī)范信號指標，根據(jù)節(jié)目的風格進行恰當?shù)脑O置和調整，確保音頻節(jié)目既符合技術規(guī)范，也能保持藝術效果，從而全面提升聽眾的欣賞感受，為贏得市場競爭助力！