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引言
图像能够说明一切,但是,若没有音效伴随着图像,则素材的影响力就会减弱。有愈来愈多的观众在他们的家庭剧院组上追求更高的音效质量,使他们能够充分地利用环绕音效,将观众完全融入节目中。技术的发展创造出多声道音效监测解决方案的需求,特别是音效与视讯专家需要监测显示,以协助他们将观众所体验到的听觉印象可视化。整体音效链的数字路径可确保音效讯号的高传真度,但是,当音效讯号发生任何问题时,对聆听者而言却是非常明显。然而,对传播公司与内容制作商(content creator)而言,音效讯号通常比视讯讯号较不受重视。
在传统上,音效专家可以使用音量表来监测音效讯号与Lissajous(相位)显示,或是使用相关测试表(correlationmeter)来判定声道之间的互通性。这个方法可以方便地监测立体声讯号,但是却无法快速地解多声道环绕音效系统。为了监测各类型的音效系统,需要新的显示,以使操作人员或工程师一眼就可了解混音对终端顾客的音效感受。
环绕音效系统
常见的5.1多声道音效系统的喇叭配置如图1所示。左声道(1)和右声道(R)驱动位于聆听者前方的一组喇叭(主要部分),并播放节目中大部分的音乐。中央声道(c)主要播放人物对话,制作人通常希望聆听者能够由视讯区域中央部分接收到对话。音效工程师能够将相同的对话讯号放在左、右声道中,也可产生假象的中央音源。然而,此种假象只对位于前方左右喇叭之间“最有效聆听区”(sweetspot)的聆听者产生作用。使用特定的中央声道可确保聆听者能够由视讯区域的中央部份接收到对话。左环绕声道(L)与右环绕声道(R)驱动置于聆听者后方两侧的一组左右喇叭(“环绕音响”)。他们通常会处理音效或环境声音,产生特殊环境或空间的听觉假象。重低音声道(LEF)能够传送非定位的低音特殊效果,并产生素材的戏剧效果,如爆炸等。重低音声道(LEF)驱动大功率喇叭(超重低音喇叭),频率限制在150Hz以下,通常置于聆听者的前方。虽然此种喇叭装置称为“超重低音喇叭”,在环绕音效系统中,其实指的就是重低音(LOW Frequency Effects)声道,因为根据观众所使用的喇叭系统尺寸,LFE将会有不同的反应。举例来说,具有小型卫星喇叭的系统将无法反应出所有的重低音,在此情况下,声音就可直接传送到LFE声道。在另一个情况下,房间内的大型喇叭因有更高的动态范围,可传送出重低音的低频反应,因此不需要将声音直接传送到LFE声道。持续扩大多声道音效系统,便可在组态上增加更多的声道。
系统目前已使用到6.1或7.1声道系统。在6.1声道音效中,需要额外增加一个喇叭来提供单音后环绕声道。在7.1声道音效系统中,需要使用两个喇叭来传送单音后环绕声道左后环绕喇叭(Lb)与右后环绕喇叭(Rb)。除此之外,多声道音效向下混音成立体声的监测也是必需的。标准立体声混音以Lo(左喇叭)及Ro(右喇叭)表示,或者是由杜比Pro-Logic编码向下混音成立体声,以Lt(左声道)及Rt(右声道)表示。
环绕音效布局
环绕音效陈列的配置类似于观众家庭剧院组的喇叭装置方式。L、R、Ls及Rs声道陈列在四个角落,音效讯号振幅由中央音量-65dBFS至陈列在外部角落的0dBFS斜对角方式表示(如图2所示)。音量反应可根据线性均方根的讯号振幅、或使用A加权(A—welghting)滤波器调整音量振幅至人类听觉系统的频率响应。测试音量以—18dBFS或—20dBFS标示,以协助整个系统音量的设定。青色线条将每个音量之间(L、R、Ls与Rs)连接起来,并捉供总音量指示器(Total Volumelndicator,TVl),这可说明主要声道与环绕声道之间的平衡音量。
另藉由连结声道振幅的青色线条,就可了解声道之间的相关性(如图2所示);若为直线连结两个相邻声道音量指示器,则表示声道之间并没有相关的讯号,即相关值为0.0。当所有声道都发出同一位准音调时,在显示画面内会产生八边形的形状(如图3所示)。当两个讯号之间的相关性增加至+1.0,则连接音量指示器的线会由中央向外弯曲,并朝向假像音源接近。当讯号朝着反相(out-of-phase)状况移动,即相关性接近-1.0时,线会向内弯曲,并且朝着中央接近;这表示有破坏性的干扰,及有与反相讯号关联的总音量降低的情形发生。
中央声道在环绕音效系统中扮演一个特殊的角色,并由位于左右音效声道之间的黄色垂直线表示。可将中央声道的线连接到左右声道形成中央音量指示器(Center Volume lndicator,CVl)。
位于显示画面边缘的假像音源指示器(PhantomSourcelndicators,PSl)提供额外可视化声音定位与声道相关方面的协助。4个PSI位于显示画面的两侧,表示潜在假象音源的特性由L/R、L/Ls,Ls/Rs与R/Rs相邻双声道所形成。此外,置于L/RPSI上方的第五个PSI可表示潜在假象音源由L/C与C/R所形成。
这些PSI均以相同行为操作。每个PSI均由白色tic标记所组成,称为假象音源位置指示器,表示潜在假像音源的位置。延伸在位置指示器两侧的可变长度线表示典型聆听者对音源定位的能力。假设相邻双声道的讯号有+1的相关性,他们就能产生两个喇叭之间精确位置的假象音源,并且只可观察到白色tic标记。假象音源位置指示器出现在相邻双声道的旁边,当声音变得不易定位时,相关讯号会使颜色变成绿色,并且滚动条会变长;非相关讯号则会使颜色变成黄色,而滚动条会朝外部边缘延长;当讯号逐渐失去相位,PSI就会变成红色。这可协助使用者简易地对假像音源定位及每组相关的音效声道作可视化,图2表示各种PSI显示。作为最终可视化协助,环绕音效显示有一个主要的声音指示器,由白色的细交叉线(cross-hair)表示,它能够显示由L、C、R、Ls与Rs声道组合效果所产生的主要声音定位。藉由这种显示作用,音效工程师便能够快速地看见环绕音效混音声道之间的交互效应。
监测音效讯号
在数字音效中,音效工程师需要监测许多现象,来确保音效讯号的质量并避免讯号失真。在数字领域中,当一连串音效取样在满刻度时,可能会发生截音(clip)现象。若在模拟领域重新产生时,就会导致音效讯号的失真。当音效封包被判断为非音效数据,或者含有错误时,有时就会出现静音。因触发警告之前的连续取样数量是由使用者所设定,当音效在特定期间内超过某一振幅值时,音效工程师能够设定自己本身的选项条件,就会发生过条件状态(over condition)“OVR”操作员也能够设定他认为静音的最低音量,当这些状况发生时,音效监测器能够通知操作员特定的音效显示状况,并提供事件的摘要日志。
当不同讯号应用在音效设备上时,音效讯号输出有时会发生促音(pops)、敲击声(clkk)与静音,这表示设备内的音效讯号不同步的结果。在数字音效中,设备在取样频率上的同步是很重要的,这点与模拟音效不同,例如常见的48kHz的word频率或是AES/EBU数字音效参考讯号DARS(Digital AudioReference Signal)。为了同步操作设备内的音效,所有的数字音效设备必须提供数字音效参考,以便在讯号切换时仍能与DARS讯号有固定的关联性,那么设备就不需要在限定期间内锁定新的讯号。在视讯与数字音效讯号之间应该具有固定的关联性,以确保设备的完整同步。有了音效监测设备,就能使用DARS参考来执行与参考相关的量测;而设备也应该量测音效讯号与视讯讯号之间的关联性,以便在错误发生时产生警告标记。
结语
传统音效监测工具可使用在多声道音效讯号监测上,在时间码相关素材内提供简单的错误音效段落摘要。然而,传统的Lissajous(相位)显示是不足以快速地说明多声道音效的交互效应。环绕音效显示提供了一个快速的多声道音效互通性诠释。显示画面提供了节目的总音量指示、声道间关联性、以及素材的主要声音指示。此显示画面可以协助音效工程师与操作员,更容易地看出环绕音效环境中的音效声道互通性。了解音效量测技术,可以协助所有工程师与操作员更清楚地监测音效讯号。
图像能够说明一切,但是,若没有音效伴随着图像,则素材的影响力就会减弱。有愈来愈多的观众在他们的家庭剧院组上追求更高的音效质量,使他们能够充分地利用环绕音效,将观众完全融入节目中。技术的发展创造出多声道音效监测解决方案的需求,特别是音效与视讯专家需要监测显示,以协助他们将观众所体验到的听觉印象可视化。整体音效链的数字路径可确保音效讯号的高传真度,但是,当音效讯号发生任何问题时,对聆听者而言却是非常明显。然而,对传播公司与内容制作商(content creator)而言,音效讯号通常比视讯讯号较不受重视。
在传统上,音效专家可以使用音量表来监测音效讯号与Lissajous(相位)显示,或是使用相关测试表(correlationmeter)来判定声道之间的互通性。这个方法可以方便地监测立体声讯号,但是却无法快速地解多声道环绕音效系统。为了监测各类型的音效系统,需要新的显示,以使操作人员或工程师一眼就可了解混音对终端顾客的音效感受。
环绕音效系统
常见的5.1多声道音效系统的喇叭配置如图1所示。左声道(1)和右声道(R)驱动位于聆听者前方的一组喇叭(主要部分),并播放节目中大部分的音乐。中央声道(c)主要播放人物对话,制作人通常希望聆听者能够由视讯区域中央部分接收到对话。音效工程师能够将相同的对话讯号放在左、右声道中,也可产生假象的中央音源。然而,此种假象只对位于前方左右喇叭之间“最有效聆听区”(sweetspot)的聆听者产生作用。使用特定的中央声道可确保聆听者能够由视讯区域的中央部份接收到对话。左环绕声道(L)与右环绕声道(R)驱动置于聆听者后方两侧的一组左右喇叭(“环绕音响”)。他们通常会处理音效或环境声音,产生特殊环境或空间的听觉假象。重低音声道(LEF)能够传送非定位的低音特殊效果,并产生素材的戏剧效果,如爆炸等。重低音声道(LEF)驱动大功率喇叭(超重低音喇叭),频率限制在150Hz以下,通常置于聆听者的前方。虽然此种喇叭装置称为“超重低音喇叭”,在环绕音效系统中,其实指的就是重低音(LOW Frequency Effects)声道,因为根据观众所使用的喇叭系统尺寸,LFE将会有不同的反应。举例来说,具有小型卫星喇叭的系统将无法反应出所有的重低音,在此情况下,声音就可直接传送到LFE声道。在另一个情况下,房间内的大型喇叭因有更高的动态范围,可传送出重低音的低频反应,因此不需要将声音直接传送到LFE声道。持续扩大多声道音效系统,便可在组态上增加更多的声道。
系统目前已使用到6.1或7.1声道系统。在6.1声道音效中,需要额外增加一个喇叭来提供单音后环绕声道。在7.1声道音效系统中,需要使用两个喇叭来传送单音后环绕声道左后环绕喇叭(Lb)与右后环绕喇叭(Rb)。除此之外,多声道音效向下混音成立体声的监测也是必需的。标准立体声混音以Lo(左喇叭)及Ro(右喇叭)表示,或者是由杜比Pro-Logic编码向下混音成立体声,以Lt(左声道)及Rt(右声道)表示。
环绕音效布局
环绕音效陈列的配置类似于观众家庭剧院组的喇叭装置方式。L、R、Ls及Rs声道陈列在四个角落,音效讯号振幅由中央音量-65dBFS至陈列在外部角落的0dBFS斜对角方式表示(如图2所示)。音量反应可根据线性均方根的讯号振幅、或使用A加权(A—welghting)滤波器调整音量振幅至人类听觉系统的频率响应。测试音量以—18dBFS或—20dBFS标示,以协助整个系统音量的设定。青色线条将每个音量之间(L、R、Ls与Rs)连接起来,并捉供总音量指示器(Total Volumelndicator,TVl),这可说明主要声道与环绕声道之间的平衡音量。
另藉由连结声道振幅的青色线条,就可了解声道之间的相关性(如图2所示);若为直线连结两个相邻声道音量指示器,则表示声道之间并没有相关的讯号,即相关值为0.0。当所有声道都发出同一位准音调时,在显示画面内会产生八边形的形状(如图3所示)。当两个讯号之间的相关性增加至+1.0,则连接音量指示器的线会由中央向外弯曲,并朝向假像音源接近。当讯号朝着反相(out-of-phase)状况移动,即相关性接近-1.0时,线会向内弯曲,并且朝着中央接近;这表示有破坏性的干扰,及有与反相讯号关联的总音量降低的情形发生。
中央声道在环绕音效系统中扮演一个特殊的角色,并由位于左右音效声道之间的黄色垂直线表示。可将中央声道的线连接到左右声道形成中央音量指示器(Center Volume lndicator,CVl)。
位于显示画面边缘的假像音源指示器(PhantomSourcelndicators,PSl)提供额外可视化声音定位与声道相关方面的协助。4个PSI位于显示画面的两侧,表示潜在假象音源的特性由L/R、L/Ls,Ls/Rs与R/Rs相邻双声道所形成。此外,置于L/RPSI上方的第五个PSI可表示潜在假象音源由L/C与C/R所形成。
这些PSI均以相同行为操作。每个PSI均由白色tic标记所组成,称为假象音源位置指示器,表示潜在假像音源的位置。延伸在位置指示器两侧的可变长度线表示典型聆听者对音源定位的能力。假设相邻双声道的讯号有+1的相关性,他们就能产生两个喇叭之间精确位置的假象音源,并且只可观察到白色tic标记。假象音源位置指示器出现在相邻双声道的旁边,当声音变得不易定位时,相关讯号会使颜色变成绿色,并且滚动条会变长;非相关讯号则会使颜色变成黄色,而滚动条会朝外部边缘延长;当讯号逐渐失去相位,PSI就会变成红色。这可协助使用者简易地对假像音源定位及每组相关的音效声道作可视化,图2表示各种PSI显示。作为最终可视化协助,环绕音效显示有一个主要的声音指示器,由白色的细交叉线(cross-hair)表示,它能够显示由L、C、R、Ls与Rs声道组合效果所产生的主要声音定位。藉由这种显示作用,音效工程师便能够快速地看见环绕音效混音声道之间的交互效应。
监测音效讯号
在数字音效中,音效工程师需要监测许多现象,来确保音效讯号的质量并避免讯号失真。在数字领域中,当一连串音效取样在满刻度时,可能会发生截音(clip)现象。若在模拟领域重新产生时,就会导致音效讯号的失真。当音效封包被判断为非音效数据,或者含有错误时,有时就会出现静音。因触发警告之前的连续取样数量是由使用者所设定,当音效在特定期间内超过某一振幅值时,音效工程师能够设定自己本身的选项条件,就会发生过条件状态(over condition)“OVR”操作员也能够设定他认为静音的最低音量,当这些状况发生时,音效监测器能够通知操作员特定的音效显示状况,并提供事件的摘要日志。
当不同讯号应用在音效设备上时,音效讯号输出有时会发生促音(pops)、敲击声(clkk)与静音,这表示设备内的音效讯号不同步的结果。在数字音效中,设备在取样频率上的同步是很重要的,这点与模拟音效不同,例如常见的48kHz的word频率或是AES/EBU数字音效参考讯号DARS(Digital AudioReference Signal)。为了同步操作设备内的音效,所有的数字音效设备必须提供数字音效参考,以便在讯号切换时仍能与DARS讯号有固定的关联性,那么设备就不需要在限定期间内锁定新的讯号。在视讯与数字音效讯号之间应该具有固定的关联性,以确保设备的完整同步。有了音效监测设备,就能使用DARS参考来执行与参考相关的量测;而设备也应该量测音效讯号与视讯讯号之间的关联性,以便在错误发生时产生警告标记。
结语
传统音效监测工具可使用在多声道音效讯号监测上,在时间码相关素材内提供简单的错误音效段落摘要。然而,传统的Lissajous(相位)显示是不足以快速地说明多声道音效的交互效应。环绕音效显示提供了一个快速的多声道音效互通性诠释。显示画面提供了节目的总音量指示、声道间关联性、以及素材的主要声音指示。此显示画面可以协助音效工程师与操作员,更容易地看出环绕音效环境中的音效声道互通性。了解音效量测技术,可以协助所有工程师与操作员更清楚地监测音效讯号。