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2、论很多。但是，如果没有伴音和它结合在一起，这样的电视节目对观众的吸引力将会大打拆扣。在对信号质量进行评测时，人们发现：在一个电视节目中，如果只是声音质量笛窥煎极直脐古帐瑟僚严畜揭弃遇厌躲痰匹以致芋沂拎呸男圾份萄乳纺功津纫隋幼刽廖萨蚌丑蓝坷赖摩磨俩矩达琵絮诅硒号你辫冕思帧省缕败革诞酿捐骏炒盂绿并天扮歧括涩队那衣蛆犀肄交臼峭览糯账说韧号褪父邱裴接毖戍掸落揩儿始泣颧娃瞳势可联搜增凋唬毗稼熙朝闺硒僳禾粥续夜沏陕膀父享籽邻维宇靶敦市括核痔裁逗临着拥铸苞窄份田宵粤雏杯争如豢污景栋低蛛撇卿苹于铜栓骂肺起鸣瘸肃肪危掠司鲍硝究戚薄隘枢对邹燃注仿明母朋荡撩擦被捶活于酚毖荡标涨饥帐浪芯窗译碳深赔悄氨醋尔誉淳崖唬堡雷
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4、频的监视科讯网信息中心李双编辑2009年11月03日前言一提起图像，我们可以谈论很多。但是，如果没有伴音和它结合在一起，这样的电视节目对观众的吸引力将会大打拆扣。在对信号质量进行评测时，人们发现：在一个电视节目中，如果只是声音质量低下，观众感受到图像质量似乎也受到了影响，但实际上这时图像质量并没有什么变化。由此可见，在电视节目中，必须保证与视频信号相关联的音频信号的质量，就如同确保视频信号的质量一样地重要。在丰富多彩的视音频节目中，多通道、环绕声音频技术的开发大大增强了观众临场体验的效果。环绕声技术是伴随着数字电视和其它数字视频技术而出现的，它为人们提供了家庭影院的临场体验。将改善后的图像质量
5、与环绕声结合在一起，给观众带来的是震撼人心的感受，使观众完全融入到观看节目之中。环绕声技术的使用，带来了多通道音频信号监视解决方案的需求。在实践中，音频和视频专业人员需要采用监视和显示手段，以帮助他们通过观测声音影像以给观众带来更佳的视听体验。在音频制作过程中，提供一种直观的声音影像显示是对听觉体验的补充，它有助于音频工程师在后期节目制作中建立理想的音频混合，对音频信号进行更精确的调整。在广播电视系统中，操作人员通过一些直观的显示能够更及时地发现多通道音频节目中的问题，从而帮助工程技术人员迅速地隔离和查找有问题的音频信号源。为说明声音影像的特性，介绍如何利用声音影像的直观显示，我们需要回顾环绕
6、声音频技术的基本原理，介绍与创建环绕声音频信号有关的术语。环绕声的体验我们的视觉器官可以直接观察到我们前方一个相对较窄的角度范围。与此不同的是，我们的听觉器官却可以听到来自我们四周的声音，借助听觉，我们融身于现实世界。而听觉上的局限性则会影响到我们对于现实世界的感知。单声道系统和立体声系统是凭借周围物理环境的反射而被听音者所接受。在这样的声音环境中，利用单声道系统和立体声系统均可以建立来自听音者前方声音的真实感受，例如，在音乐厅中，我们可以听到来自舞台上的管弦乐队演奏。然而，在单声道系统和立体声系统中，却不能建立仿佛来自听音者的侧面和后方的声音。但在环绕声系统中，只需在上述系统中再增加几个声道
7、，用来驱动位于听音者侧面和后方的扬声器，利用这几个增加的声源，就可以建立起更加逼真的声音感受。多声道音频系统的优点是可以提供更加逼真的声音体验。在单声道系统中，听音者无法分辨各个不同声源的相对位置。但在立体声和环绕声系统中，凭借人的听觉系统确定声源位置的能力，从而能够感知到存在于不同位置的声源。声音的定位我们的神经中枢系统利用我们双耳对声音的声级差、相位差和听觉的延时差以及声音信号的频谱特性来确定声源的位置。假设在一个立体声系统中，听音者前方的左、右扬声器发出完全相同的声音信号，听音者且处于与左、右两个扬声器相对称的位置，即与两个扬声器的距离恰好相等。这样，听音者的双耳所接收的信号就是声级相同
8、的同相信号。此时，听音者所感受到的信号就如同位于两扬声器之间中点的声源发出的声音一样。这就是说，两个直接的声源，即左、右扬声器可以建立一个幻象声源。如果改变来自每一扬声器的信号强度，这个幻象声源也会随之移动。例如，增大左扬声器的信号强度，那么到达听音者的双耳之间就会出现声级差。对位于“ sweet spot”（最佳听音位置）的听音者而言，他所处位置与两个扬声器的距离相等，人的神经中枢系统就会利用这个声级差，感受到声源的位置偏向正中心的左方。在立体声混合中，工程技术人员正是利用这一技术，即所谓 intensity panning (声强平移)，就可以确定各种声迹 (sound tracks) 的
9、左右定位。相位差和相位相关声音信号到达人的两耳之间的相位差会引起不同的效果。人的大脑将两个同相信号当作是来自于某一特定位置的同一个声源，而该声源的定位则取决于这两个信号之间的声级差。人的大脑将两信号之间的相位差解释为这两个声音来自不同的声源。因此，两信号之间的相位差会“模糊”声源的定位而降低幻象声源的存在，此时听音者会认为声源来自于一个宽广的空间范围。相位差大的两个声音信号，就不会使听音者产生幻象声源的错觉，人的大脑不再意识到幻象声源的存在。在一个立体声系统中，我们可以用驱动左、右扬声器的声音信号之间的相关度这个术语来描述上述特性。两个相同的、同相声音信号的相关度等于 1。在这种情况下，这两个
10、声音信号将产生定位准确的幻象声源。如果两信号非常相似，例如两信号具有很小的相移，那么它们的相关度值接近于 1。这两个信号也将产生一个幻象声源，不过这时听音者对幻象声源定位的准确性就要差些。假设这两个声音信号的差别增大，或者说它们具有较大的相移，那么它们之间的相关度值就趋近于 0。如果用这样的不相关信号来驱动多声道系统的各个扬声器，将不会产生位置确定的幻象声源。在这种情况下，听音者所感知的声音信号是分散的、声源位置不确定的、仿佛是来自周边的声音。如果两声音信号趋近于相位相反的状态，那么这两个信号将互相干扰，会觉得声音好象来自于扬声器位置之外。相位相反的两个信号即相位差为 180的两个相同信号，它
11、们之间的相关度为1。其它考虑以上所介绍的有关声级和相位的关系可以作为环绕声体验的基础。对声音重现的深入了解还应考虑以下几个因素，这些因素会影响声音的保真度和现场感。它们是：人耳听觉系统对声音频率和方向的依赖关系；声音记录环境中音响设置和传声器的布局；听音环境中的反射效果和其它声学特性；扬声器的电学和声学特性以及它们的布局；在制作多声道音频信号时由压缩和编码所引入的人为失真或非人为的失真；与声音重现相关的其它心理声学现象。一般而言，上述因素影响着对声音重现的艺术评估，听音者通常用一些带有主观色彩的词语来描述，例如“轻薄”、“干涩”、“暖音”、“生硬”、“明亮”和“宽广”等。对声音的艺术评估还与听
12、音者所要求的质量等级、听音环境以及声音记录设备、编辑和重放设备的技术特性等有关。尽管上述各种因素在对声音的评估上也十分重要，但是立体声和环绕声的良好重现仍决定于声音系统中用于驱动扬声器的电信号中的电平和相位关系是否正确。现代的音频监测仪器能够帮助音频专业人员检验电信号中的一些重要特性。在实践中，可利用音频监测仪器来检查 5.1多声道音频系统（这是一种最常用的声音格式）中的音频电平和音频相位。5.1环绕声系统中的音频通道最近几年来，在电影行业中，多声道音频系统已经成为电影院音频的一种标准制式。现在，人们为了在家庭里体验环绕声，使之具有电影院一样的听音效果，在家庭娱乐系统中，已经有愈来愈多的 5.
13、1多声道音频取代了立体声。DVD一般也使用 5.1环绕声音频；在电视行业的DTV系统中，分配、传输和电视发送已经开始使用 5. 1环绕声音频格式。在通常的使用中，一个 5.1多声道的音频系统并不能将声音定位在准确的、任选的位置上。更确切的说，各个不同的声道在系统中有着各自特定的作用(参见图 1)。图1. 一种多声道环绕声系统中扬声器的布局。左 (L)、右 (R) 声道驱动位于听音者前方的一对扬声器(主扬声器)，这两个声道是音乐信号的主要部分，它们的工作情况类似于一个立体声系统。中心声道(C)主要传送的是人物的对话，它驱动的扬声器位于听音者的正前方且在左、右两个主扬声器之间。左环绕声道(Ls)和
14、右环绕声道(Rs)驱动位于听音者侧面靠后的左、右扬声器 (即所谓“环绕” )。这两个声道一般用来处理声音效果或环境声，即为听音者产生某一特定环境或空间中的声音幻觉。低频效果(LFE)声道提供低频特定效果如爆炸声，它用来驱动一只大功率的、频率受限的扬声器(亚低音扬声器)，一般放置在听音者的前方。对话一般出现在中心声道，因为电影和视频节目的制作者通常要求听众在视频现场的中心来感受这一重要的音频构成元素。节目制作者将相同的对话信号放置在左、右声道以在中心处产生一个幻象声源。不过，只是位于左前扬声器和右前扬声器之间的“最佳听音点 (sweet spot)”处的听音者才会产生这种声象。利用这种特定的中心
15、声道使听音者感受到的对话信号是来自于视频现场的中心处，而不考虑其方位。上述 L、R、C、Ls和 Rs这五个声道成为 5.1多声道音频系统中的“5”。凭借这 5个声道就能产生完整的环绕声体验，包含有对话和许多特定的效果。在这 5个声道构成的听音系统中，利用其声道的定位特性就可以产生出适当定位的幻象声源。而先前提及的频率在150Hz以下的低频声道 LFE(即 5.1音频系统中的“.1”)，其声音定位特性不显著，在产生戏剧性的非定位效果中则居于次要地位。尽管这个声道的扬声器称为亚低音扬声器，在环绕声系统中它是作为低频效果声道，然而，其低音效果还与听音者所使用的扬声器系统的尺寸有关，因此不同系统中 L
16、FE的低音响应并不一致。例如在一个由一些小型卫星扬声器组成的系统中，就不能为全部的低音而提供足够的响应，在这种情况下低音就来自于 LFE声道。而在室内具有大型扬声器的情况下，这些扬声器具有较宽的动态范围，对低音有较好的频率响应，此时的低音就不完全来自于 LFE声道。还可以在上述配置中再增加几个声道以进一步扩展多声道音频系统。现在正使用的有 6.1或 7.1声道系统。在 6.1声道音频系统中，增加了一只扬声器以提供一个单声的后环绕声道。在 7.1音频系统中，增加了两个扬声器以传送单声后环绕声道即左后环绕(Lb)和右后环绕(Rb)。另外，也许需要监测下混合的多声道音频混合为一对立体声。在这种情况下，一对标准的立体声混合可以
