浅析音频信号电平的确立与声音质量的关系

摘要：电平的确立在广播电视音频糸统中+分重要,尤其是绝对电平与相对电平概念的建立与节目声音质量密切相关.录制系统中录音电平值的正确选择和录制节目声音质量的关系至关重要，准确地选择一个恰当的录音电平值，能够保证录制节目声音质量的优良。在放音糸统中放音电平值（即放音通路电平）的准确建立同样决定着广播电视声音质量的优劣。

一、电平的基本概念

电平是指某一测量点与标准值的比较（如功率、电压、电流）。通常情况下电平均指绝对电平。

1.绝对电平：是指功率为Po=1mW，电压Vo=0.775电流Io=1.29mA，阻抗Zo=600Ω，称作OdBm。阻抗≠600Ω时，称作OdBu。若Vo=1.0V，Zo≠600时，称作OdBv。

2.相对电平：是指电路中任一点的功率、电压、电流与其相应点的功率、电压、电流之比。再以对数表示，即20㏒V2/V1，称作相对电平（dB），若V2=V1时，称作相对电平的OdB。

3.常用的相对电平和绝对电平有以下几个:(1).OdB： 是相对电平，即测量点电平等于参考点电平；(2).OdBm：是以0.775Vrms（阻抗为600Ω）为参考电压的电平单位；(3).OdBu：是以0.775 Vrms（阻抗不限）为参考电压时的电平单位；(4).OdBv：是以1.0 Vrms（阻抗不限）为参考电压时的电平单位；(5).dBFS：是数字音频信号电平单位；(6).OdBFS：是“满刻度”的数字音频信号的参考电平。数字满刻度电平（OdBFS）是指数字设备中（数字调音台、数字录音机等）A/D或D/A转换器能转换的最大不削波模拟信号电平。OdBFS等于“满刻度”的数字音频“考虑电平”是用带有A/D和D/A转换器的数字音频设备的一项技术指标。“满刻度”是指转换器可能达到“数字过载”之前的最大可编码模拟信号电平。

4.几种不同数字音频设备的满刻度电平值。数字音频设备的满刻度电平值，即最大可编码电平值，用其相对应的简谐信号（1KHz）电平表示。(1)我国广播电视音频系统中，数字设备的满刻度电平值。在我国广播电视音频系统中，数字设备的满刻度电平值OdBFS对应的模拟信号电平为+24dBu，考虑到我国广播电视数字设备实际使用情况，现阶段仍允许满度电平值OdBFS对应模拟信号电平为+22dBu的数字设备继续使用。(2)欧洲广播联盟数字设备的满刻度电平值。欧洲广播联盟（EBV R68—2000）的规定OdBFS对应的模拟信号电平为+22dBu。(3)美国电影与电视工程师协会的数字音频设备满度电平。

综上所述，各国对数字音频设备的满度电平的规定也有所不同，如果在录制系统中，采用的数字设备来自不同地区、国家时，一定要查明，数字音频设备的满度电平值是否相同，若是相同时，连接起来既方便又简单，若不相同时应注意到选取满度电平较低的设备作为这个数字录制系统的最高峰值电平，一定不能超过这个较低的满度电平值，否则就要产生较大失真，会使录制的节目无法使用。

二、录音电平的正确选择

1.一般的来说，一个录制系统应包含：传声器、调音台及记录设备（如录音机、磁光盘记录设备、音频工作站等）。当前，录制系统中又出现了数字录制系统、数字和模拟混合录制系统及模拟录制系统。在这些诸多系统中，节目声音信号最终都要记录在一个相应的载体上（如磁带、磁光盘及硬盘等等）。这个记录载体上记录的节目声音信号的质量，也就是这个录制系统的最终节目声音信号的质量。

2.录音工作电平的确定，就是录音师在录音时选择的一个电平值，确定这个录音工作电平的依据是，一是要了解、掌握所使用的录音设备动态阈，二是要了解、掌握所录制的节目信号动态范围，三是选择一个恰当的电平储备量，即是当节目信号高潮来时，也不会产生削顶失真，节目低潮时，也不会被设备的噪声所淹没。这个由信号最高准确值电平减去电平储备量后的信号最高准平均值电平就是要选择的录音工作电平。自然界中声音的动态范围是很大的，用有效值声压级或电平表示时，自然界声音信号的动态范围可高达80－100分贝，而交响乐、戏曲等声音信号的动态范围可达60－80分贝，一般语言声音信号的动态范围也可达20－40分贝。

3.在广播、电视、电影和音响系统中声音信号的动态范围经常被用在说明声音信号（节目信号）的上限准峰值声压级（或准峰值电平）与下限准峰值声压级（或准峰值电平）之差。只有准确的了解各种声音信号（节目信号）的动态范围，才能够进行高质量的录音与放音。

4.对应于声音信号（节目信号）的动态范围，广播、电视、电影的电声系统和设备就有一个动态阈的要求：优良的电声系统和设备应保障声音信号（节目信号）高峰时不产生过荷失真；低谷时的弱信号又不被它们产生的噪声所淹没。可见电声系统和设备的动态阈上限受到它们非线性畸变的限制；下限又由它们的噪声电平所决定。峰值节目表（PPM）指示的是节目信号峰尖的大小，因此它是用来监测节目信号的幅摆情况的，（即监视节目信号是否有过荷），这种节目信号的峰尖大小并不能直接反映出节目信号给人的听觉强弱感，因此峰值节目表的指示值与节目信号的响度不一定相对应，这就是峰值节目表的缺点。

录制系统中的录音工作电平，将决定录制节目信号的质量优劣。因此，选取一个恰当的录音工作电平是十分必要的。

三、放音电平的正确选择

恰当的压缩、巧妙的控制节目信号幅度，这就是电声工程师的重任务之一，把节目信号的动态范围，控制在各环节设备的动态阈内，使节目信号不再产生新的失真或被噪声所淹没才算是一个优良的放音系统。

参考文献:

[1]管善群.电声技术基础[M].人民邮电出版社，1982.

（作者简介：王景胜（1980-），男，皖蒙城，安徽淮北市广播电视台。）