广播节目制作的噪声处理策略

秦梓元

(中央人民广播电台技术制作中心, 北京 100866)

音响技术

广播节目制作的噪声处理策略

秦梓元

(中央人民广播电台技术制作中心, 北京 100866)

介绍了市面上常见的噪声处理软件，并以目前行业中备受认可的iZotope RX4软件来对广播节目制作中的常见噪声进行分析及技术处理，从而为声音工作者提供参考和建议。

广播节目制作；噪声处理；噪声消除；数字降噪

1 引言

随着数字技术在录音领域应用的不断发展，当今的声音工作者能够获得精度更高、品质更为卓越的数字音频设备，曾经种种技术和设备上的限制已不再是难题。然而，想要创作出优秀的广播节目作品，尤其是音乐类、语言类现场录音节目来说，还有一个必须要考虑的制约因素，即如影随形的噪声。

广播作为纯声音的载体，声音品质便成为考量广播节目好坏的重要标准。然而在节目的采录环节，尤其是音乐类、语言类现场实况录音或采访录音的过程中，难免会出现各种各样的噪声，从而对节目的质量造成不良影响。例如，在演出或会议现场等室内环境中，这些噪声可能包括各类设备运行噪声、环境噪声、咳嗽声、说话声、开门关门声、手机铃声等；而在室外条件下，还会遇到风声、动物鸣叫声、交通工具声等多种噪声。从心理声学角度来看，一件录音作品若在广播过程中出现了可被听众明显察觉到的噪声，会影响他们的投入状态和聆听广播时的情绪。因此，对于这些往往仅有一次机会的广播节目录音来说，录音师在录音前期准备过程中，便要通过消除各类线路干扰、选择合适的设备和系统、合理设置传声器及根据环境进行相应的改善（这往往是主要的限制条件和制约因素）等途径来控制声音拾取中的噪声，确保录制素材不会出现严重的噪声，同时在后期制作环节，采用多种技术手段对素材中存在的噪声进行处理与消除。

2 广播节目中的常见噪声

2.1 噪声的定义

声音可以简单地分为乐音和噪声两大类。噪声，从广义上讲是指那些杂乱的、随机的不和谐声音。从狭义上讲，是指在声音录制和处理过程中，制作人员不希望出现在作品中的一切不符合作品表达、不悦耳的声音。因此，可以认为，噪声是一个相对的概念，是相对于有用声音信息的概念。其主要由环境因素、人为因素和设备自身因素等三类因素引起。

根据噪声持续时间的长短，还可以将其分为连续性噪声（稳态噪声）和突发性噪声（瞬态噪声），连续性噪声包括粉红噪声、白噪声、褐色噪声，以及常见的设备本底噪声和环境噪声等，它们的明显区别是频率上的特征不同。突发性噪声的种类较为复杂多变，从老式录音资料中的咔哒声、噼啪声，到外采录音中经常遇到的咳嗽声、说话声、椅子吱吱声，都属于突发性噪声的范畴。这些噪声以伴随（仅在节目信号出现时产生）或非伴随（不管有无节目信号始终存在）的形式对节目信号造成干扰。

2.2 广播节目中的常见噪声及产生原因分析

2.2.1 咔哒声（Click）与噼啪声（Crackle）

当前，数字采录系统已经成为外采所使用的主流设备，因此，笔者主要探讨数字域的咔哒声与噼啪声问题。图1是这两种噪声的频谱特征图示，其中，中间红框中的是咔哒声，其波形特征见图2；两侧红框中的则是噼啪声，其波形特征见图3。由此可以看出，咔哒声信号往往要强于周边信号，因此可以明显地区分出来，而噼啪声则相对隐蔽，需要进行听辨。

在外采录音中，此类噪声可能由这三种常见原因引起：录音系统（采样率）设置问题、线缆和接插件问题、无线传声器干扰问题。

2.2.2 哼声（Hum）与嗡嗡声（Buzz）

从本质上来说，哼声和嗡嗡声均是由于录音系统的音频线路受到交流电的干扰而产生的，交流电有50 Hz和60 Hz两种频率（由地区决定），因此，哼声的最基本形态就是50 Hz或60 Hz的低频率干扰声。此外，哼声往往还包含基频的多次谐波成分，而当某个非常严重哼声的谐波扩展到较高的频率上时，就成为了嗡嗡声。例如，在使用60 Hz交流电的地区，干扰噪声一般会包括60 Hz、120 Hz、180 Hz及以上的频率成分，图4是以60 Hz为基频的典型哼声频率图，它显示了60 Hz、120 Hz、180 Hz、300 Hz及420 Hz（即基频、二次谐波、三次谐波、五次谐波、七次谐波）上有着明显的能量提升，图5是iZotope RX软件频谱图显示的哼声及高频嗡嗡声。

2.2.3 宽带噪声（Broadband Noise）

环境噪声是各类广播节目录音中最常见的宽带噪声，从频率图上通常无法区分出噪声信号与节目信号，此时，频谱图便发挥了重要的作用，图6是iZotope RX软件中宽带噪声的频谱图显示。

2.2.4 间歇噪声（Intermittent Noise）

间歇噪声与宽带噪声或哼声不同，它们可能由任何因素所引发。这类噪声几乎没有规律，无法在音高上保持一致，且持续时间十分随机。常见的间歇噪声包括咳嗽声、打喷嚏声、脚步声、汽车鸣笛声、手机铃声等等。图7和图8分别显示了椅子吱吱声和咳嗽声在频谱上的特征。

2.2.5 削波失真（Clip）

削波失真是在大信号输入音频接口、转换器、调音台、现场录音机、手持采访机或其他设备时经常出现的失真问题，这些削波的信号将无法得到正确地重放。从图9上可以看到，失真信号的波形已经被削平。

尽管削波失真并不属于噪声问题，但它却是当今声音工作者经常会遇到的困扰之一，尤其是在录制动态较大的音乐会演出或语言采访时，保留充分的动态裕量可能无法获得出色的信噪比，而减小裕量则会在声音起伏较大的情况下出现过载（即削波失真），在对这种往往只有一次机会的录音进行后期制作时，尽可能地通过加载限制器或绘制自动化曲线来控制和减轻过载所带来的可闻不良影响。然而随着音频效果器厂商陆续推出专门用来修正削波失真的音频修复软件，通过高精度的算法还原被削波的信号具备了可能性。因而，对于修复削波失真的探讨和软件的应用也属于本文的内容之一。

3 广播节目中各类噪声的处理策略

对于噪声的处理包括前期准备和后期处理两个方面，其中，前期准备过程是一个主动控噪的过程，录音师要通过采取电学和声学两方面措施，包括避免线路干扰、正确地选择设备和连接系统、合理设置拾音传声器，以及积极同场地方协商解决录音环境中可能出现的各类噪声隐患，确保在录音环节获得尽可能完美的声音素材。同时，对于不可避免拾取的噪声，则需要录音师通过降噪工具等技术手段对噪声进行消除。

3.1 噪声处理的工具

由于数字降噪工具相较于老式模拟降噪设备具有精度较高、应用面广、效果出色且方便使用等诸多优势，因此，笔者对于噪声处理策略的探讨均是基于数字产品进行的。噪声处理的硬件设备，主要以Cedar公司出品的DNS系列噪声抑制器、Weiss公司出品的DNA1音频修复和增强处理器，以及iZotope公司出品的ANR-B自适应实时噪声消除处理器等为代表，但这些工具售价相对高昂，因而并非专业人士的普遍选择。而软件方面，在行业中应用较为普遍的产品包括：Waves公司由X-Noise、X-Click、X-Crackle、X-Hum四款插件组成的Waves Restoration Bundle噪声处理插件包，Z-Noise降噪插件， W43、WNS、NS1等三款针对影视录音中的噪声进行消除的噪声抑制器插件；Wave Arts公司的Master Restoration降噪插件包；Magix公司推出的Sequoia音频工作站中内置的Cleaning Restoration Suite噪声处理工具包；以及iZotope公司的RX噪声处理软件等。考虑到iZotope RX所能处理的噪声类型最为丰富，且拥有出色的处理品质，因此，笔者主要以应用iZotope RX为例对噪声进行消除。

iZotope RX是一款出色的音频修复工具，目前已升级为第四代版本。它采用iZotope公司自主研发的处理技术进行噪声消除和音频修复。笔者曾使用它对多类录音素材中稳态及瞬态噪声进行过处理，其流畅的工作流程及较高的处理精度令人印象深刻。

RX4的编辑窗口能够以声音频谱图的形式图形化显示节目中的噪声干扰，横轴是时间轴、纵轴是频率轴，各频率声音信号的音量通过颜色及明亮度进行区分，如图10所示。可闻的噪声音量一般要强于节目信号，因此，会以不同的亮度显示在频谱图的某个区域，用户能够方便地使用工具来消除掉这些噪声。

3.1.1 Declip削波失真消除器

Declip能够用高精度的算法修复常见的数字及模拟削波失真，因此，较为适合解决现场演出及现场采访录音中的过载问题。

3.1.2 Declick & Decrackle咔哒声/噼啪声抑制器

Declick（见图12）适合修复充斥咔哒声、噼啪声等爆音干扰的数字及模拟录音，同时能够从声源中消除大量的瞬态噪声。通常情况下，单一咔哒声的持续时间不会超过10 ms。而Decrackle（见图13）是设计用来消除更为连续的噼啪声干扰。官方使用手册中注明：“Decrackle无法替代Declick，相反地，最好的处理方式是先使用Declick，接着使用Decrackle进行处理。”①

3.1.3 Remove Hum哼声抑制器

Remove Hum哼声抑制器用来消除录音中低频率的哼声，如图14所示。注意， Remove Hum对于哼声及7个高于其基频的谐波在内的噪声干扰可取得理想的处理效果，但若噪声上升到更高频率范围即成为嗡嗡声，则需要使用Denoise来消除。

3.1.4 Denoise降噪器

Denoise用来消除稳定的噪声干扰，包括音频信号中的宽带噪声，如图15所示。在使用中，其高级选项卡中还提供有对于人工失真的控制，从而可减轻由于进行降噪处理而造成的像流水声般的调制噪声（即音乐噪声）。此外，它还提供有Dialogue模块，以专门消除语言录音素材中的宽带噪声。

3.1.5 Spectral Repair频谱降噪器

Spectral Repair是在基于时间频率的频谱图上消除所选区域中噪声干扰的工具，如图16所示。对于超过10 ms的更长时间瞬态干扰能够发挥较之Declick更为出色的效果。它能够用来消除（或衰减）录音中某些无用的噪声干扰，如椅子吱吱声、咳嗽声、手机铃声等，并可通过先进的重计算技术修复某些短时间的音频间断，且不会对节目信号产生明显的不良影响。

3.2 各类噪声的处理与消除方法

3.2.1 咔哒声与噼啪声

某大型演出的主持人开场词音频节选，如图17所示，由于无线传声器信号传输的问题，在部分段落出现了类似噼啪声的数字失真干扰。上文已经提到，咔哒声与噼啪声其实并没有明显的分别，主要的差异在于噪声信号的电平大小。在素材中主要的噪声干扰可归属于噼啪声，因此，笔者先使用Declick，选择多段随机噪声算法对素材做了小幅度的处理，再使用Decrackle对较为明显的噼啪声进行了消除，最终在保证节目信号品质的前提下，噪声虽然无法彻底消除干净，但已经不会对听众的收听造成不良干扰。

3.2.2 宽带噪声

在某音乐会的现场同期录音资料中，其中一首大型民族交响乐曲目音频素材如图18所示，起始段落较为安静，各声部的演奏力度也较轻，因此环境噪声的出现就显得格外突出。

iZotope RX4中的 Denoise界面分为简易模式和高级模式，为了获得更加精确的处理结果，笔者选择使用高级模式进行相关参数的设定。在高级模式下，Denoise能够区分出不需要的噪声和需要保留的噪声，并且可以人为控制和调整保留噪声的程度，因此可用于对现场采录的音频素材进行处理，保留一定噪声以得到较好的环境感和现场感。在实际处理中，笔者建议将精度设置为C以上，因为A和B的实时处理方式会带来一定程度上的可闻人工失真，而C精度情况将得到改善。需要说明的是，Denoise的噪声特性获取方式有些不便，无法在播放中随时开始和停止提取过程，必须先要选定噪声片段进行提取后，才能够接着对整个音频素材进行处理。

3.2.3 间歇噪声

在一段访谈素材中，如图19所示，出现了嘉宾椅子吱吱声及观众咳嗽声等多个间歇噪声， 在RX4中用户能够使用选区工具圈选有噪声的区域，再使用Spectral Repair模块来消除。以下便是笔者在使用Spectral Repair时总结出的经验：

（1）噪声频率范围越窄，与节目声音频谱分布差异越大，持续时间越短，处理效果越好；

（2）瞬态噪声越突出，且具备（1）条件，越具备处理的可能性；

（3）Replace（替换）时根据前后声音片段计算插值，需要灵活调节Before/After Weighting（即前后声音比重）；

（4）Replace效果不明显或人工痕迹过重时，Attenuate（衰减）往往可以取得不错的效果，多尝试替换与衰减的操作，注意度的把握，必要时两者结合使用；

（5）两者结合使用时，笔者更偏向于先Replace后Attenuate，效果更好；

（6）频谱范围选择越精确，处理效果越好，人工痕迹越少；

（7）Replace效果类似Photoshop中的图章工具，以前后声音采样来计算生成替换后的音频素材，若间歇噪声持续时间过长或涉及频率过广，Replace处理会产生明显失真，处理效果远差于Attenuate，因此较适合如椅子吱吱声等短时噪声的消除，大多数情形下，笔者建议使用Attenuate，用较小的参数0.5～1.5，取得合适的噪声衰减效果。

Spectral Repair是笔者认为当前处理间歇噪声效果相当出色的一款产品，虽然不可能解决所有广播节目录音中出现的间歇噪声问题，但其出色的衰减功能可在不产生明显人工失真的前提下将噪声干扰降至较低的程度。

3.2.4 Clip 削波失真

笔者录制的民乐团现场演出录音节选如图20所示，由于准备工作时预留的录音动态裕量不足，在正式录制时打击乐齐奏的段落出现了轻微的过载。

从波形图21和图22的比较可以看出，Declip在一定程度上通过插值算法修复了被削波的波形；同时，从主观听感上来说，Declip处理后的结果较为自然、平滑，基本听不出削波失真的问题。

4 噪声处理和消除的建议

最后，笔者对噪声处理的通用原则和具体操作过程的要点进行总结和归纳，并提出以下建议。

4.1 噪声处理的通用性原则

（1）切记备份工程。在进行噪声处理之前，一定要为原始的音频文件保留备份。

（2）适当休息耳朵，放松精神。在进行噪声处理工作时，常常需要将大部分时间集中花在对细节的听辨上，适当的休息有助于保持清醒，从而发现问题。

（3）多做几个不同的版本。大多数情况下，对相同的噪声处理素材尝试不同的参数设置，然后比较处理的结果会有助于得到更好的版本。

（4）从听到的最明显或最恼人的噪声着手进行处理。在某些情况下，先解决明显的噪声问题会更有助于后续工作的开展，例如一个响亮的哼声将阻碍录音师发现其他需要处理的问题，或者削波失真声可能使得其他噪声难以被发觉。因此笔者建议分步有序处理，并尝试不同工具的组合以取得最为理想的效果。

（5）随时做好记录。通过处理得到了多个可选用的版本时，良好的过程记录就变得尤为重要。在处理时，要记录下每一步的参数设置和使用的技术，并由此命名文件，无论细节的差异有多大。

（6）降噪同任何效果处理一样，一定会对音质带来损失，音质对于用声音来表达的广播节目来说有着重要的地位，应将音质作为节目好坏的判断标准。

（7）在现场演出或访谈等广播节目中，噪声并不是越少越好，一定程度的噪声会带来环境感和临场感，前提是不会因此而分散听众的注意力。

（8）处理完成后再次备份工程。这是噪声处理工作第一步也是最后一步要做的事情。

4.2 噪声处理过程与软件操作的建议

（1）噪声的采样越长越好，这样会增加提取噪声特性的准确度。

（2）经常单独监听被消除的噪声，以检查节目信号是否受到影响。

（3）在噪声较多的时候，考虑使用均衡器或者多段扩展器协助处理。

（4）如果广播音乐节目素材中包含明显的节奏声部，确保降噪软件不会降低音乐信号的瞬态响应。

（5）如果削波失真消除器效果不佳，尝试使用范围在2 kHz或者更高的咝声消除器，以降低失真。

（6）不要过于依赖自动设置，特别是宽带噪声降噪器。反复试验阈值和衰减滑动值以及像起始时间和释放时间之类的参数，如果开始听出人工处理的痕迹，立刻回到原来的参数值。

（7）当编辑出现异常声音的时候，不要删除音频，尝试降低电平值进行查看。

（8）在单次降噪效果不佳的时候，尝试将噪声分层进行处理。首先用最小到适中程度的设置做一遍降噪处理，然后反复这一过程，直到取得需要的效果。

（9）在同时出现稳态噪声和瞬态噪声时，笔者建议尝试优先处理稳态噪声。

（10）最高的处理精度不等于最佳的品质，尝试从低精度开始对比最后的结果以选择合适的精度。

注释：

①选自iZotope公司.《iZotope RX 4 Plug-In Documentation》（《iZotope RX 4插件文档》），第12页，2014年。

[1]iZotope Audio Repair And Enhancement Guide 2014 Edition（iZotope音频修复指南2014版）[CP].

[2]iZotope RX 4 Plug-In Documentation（iZotope RX 4 插件文档）[CP]. 2014.

[3]朱伟. 录音技术[M]. 北京：中国广播电视出版社，2003.

[4]周小东. 录音工程师手册[M]. 北京：中国广播电视出版社，2006.

[5][英]Roey Izhaki. 混音指南[M]. 雷伟，译. 北京：人民邮电出版社，2010.

[6]John Purcell. 对白剪辑：通往看不见的艺术. 王珏，朱熠，译. 北京：人民邮电出版社，2012.

[7]Bruce Bartlett，Jenny Bartlett. 实用录音技术（第六版）. 朱慰中，译. 北京：人民邮电出版社，2014.

秦梓元，毕业于中国传媒大学音乐与录音艺术学院，录音艺术方向硕士研究生，现为中央人民广播电台技术制作中心录音师。任职期间，参与多部广播剧和广播特写的声音采录及后期制作工作，其中，参与制作的广播剧《爸爸的脊梁》获中宣部“五个一工程”优秀作品奖；为西安电影制片厂出品的纪录片《人民英雄刘志丹》录制全部原声音乐。

（编辑 杜 青）

Noise Processing Strategy of Radio Producers

QIN Zi-yuan
(Technical Production Center China National Radio, Beijing 100086, China)

This article described the noise processing software which is common in market. Take the software iZotope RX4 highly recognized in the current industry for example, common noise in radio producers is analyzed and managed technically, to provide reference and recommendations for sound workers.

radio production; noise processing; noise cancellation; digital noise reduction

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.06.005