《声音质量主观评价用节目源标准样品》解析

谢海啸，范佳嘉，王 兴，王 斌

（1.中国电子科技集团公司第三研究所，北京 100015；2.北京奥特维科技有限公司，北京 100015）

1 基本概念

1.1 节目源标准样品的定义

在定义节目源标准样品前，应先了解节目源的定义。节目源是一种只包含声音信号的制作节目。由于这种制作节目是用来主观评价电声产品和系统的音质的，起到的是信号源作用，所以称之为节目源，通常称作评价用节目源。

不同的制作理念将得到不同性质的节目源。当节目源的制作按照标准样品和测量不确定度两个理论进行研制时，得到的节目源称为节目源标准样品。

1.2 标准样品特性

节目源标准样品具有节目源音质特性值、节目源节目内容和节目源技术指标3 项标准样品特性。其中：节目源音质特性值被确定为节目源标准样品的标准值，称作音质标准值；另外两项特性被列为节目源标准样品的参考值。

1.3 研制目的、意义和必要性

任何一个检测结果都必须具有它的溯源性和离散性。没有这两个属性，描述的检测结果将是没有意义的。

音质主观评价属于一种不具有SI（国际单位制）单位的测量类型。根据测量科学的基本原理，为了确保音质主观评价结果的溯源性和离散性，必须研制和使用节目源标准样品。

需要指出，节目源标准样品是音质主观评价文字技术标准不可分割的组成部分，用来确保文字技术标准实施效果在不同时空的一致性。目前，在国内已颁布实施的音质主观评价文字技术标准主要有《扬声器听音试验》GB/T 12058—1989［1］、《厅室、体育场馆扩声系统听音评价方法》GB/T 28047—2011［2］、《演出用专业音响设备音质主观评价方法》WH/T 82—2019［3］以及《音频系统小损伤主观评价方法》GY/T 298—2016［4］等。

2 节目源标准样品的研制要点

2.1 原版的制作

节目源标准样品是一种特殊的国家标准样品，包含原版和应用版两种版本。原版指的是原有全部原始节目源信息的版本，专门用来复制应用版。应用版是由原版复制制作的，是直接用于主观评价电声产品和系统音质的实物。

原版的制作是节目源标准样品研制的首要任务，具体的制作过程包括以下几个环节。

2.1.1 节目内容的确定

原版的节目内容应包括评价用节目源和检查与调整信号两个部分。评价用节目源指的是用于具体评价音质的节目段，包括语声、声乐和器乐等全部节目内容。检查与调整信号是为正确进行音质主观评价工作而提供的一些必要的检查与调整手段，一般包括左声道检查信号、右声道检查信号、极性检查信号以及声级调整信号等。

2.1.2 评价用节目源的制作

评价用节目源的制作是原版制作的根本任务，具体工作内容包括节目素材的选取、选取节目素材的录声、备用节目素材的筛选、备用节目段的编辑以及选定节目段的测定与检验等。

评价用节目源的制作是一项极其复杂的工作，涉及到科学与技术两大领域多个学科的知识和内容，工作量巨大，这里不做详细讨论。

2.2 应用版的选定与复制或传递

在制定节目源标准样品总体研制方案时，已确定好应用版的款式。当应用版选定的是集节目源信号存储与播出为一体的播放器材时，播放器的各项性能指标尤其是整机的音质指标，应优于或等于《激光唱机通用技术条件》（GB/T 15860—1995）［5］中的A 等级，同时使用功能应满足各种文字技术标准的需求。

采用计算机技术将原版的全部节目源信息完整传递给各台播放器后，原版即完成了对应用版的复制工作。这时每台播放器均载有与原版完全相同的节目源信息和一致性的标准样品特性。

2.3 节目源标准样品的定值

在完成以上制作工序后，开始进行节目源标准样品的定值工作。节目源标准样品的定值以应用版作为试验样本，按以下两步程序进行操作。

第一步，测定参与试验的各台播放器的音质特性值（主观评价），并通过均匀性和稳定性技术检验后，确定音质总平均值和相应的测量不确定度。第二步，确认获得的音质总平均值和测量不确定度的有效性，并将其作为节目源标准样品的音质标准值和标准测量不确定度。通过定值后，各点播放器即为音质主观评价实际应用的节目源标准样品。

3GSB 16-3451—2017《声音质量主观评价用节目源标准样品》简介及点评

GSB16-3451-2017《声音质量主观评价用节目源标准样品》是由中国电子科技第三所为研制单位，由节目源标准样品研制委员会负责具体研制的一项有关节目源的有证国家标准样品。它的国家标准样品编号为GSB 16-3451-2017。下面将从3个方面对其进行简要介绍。

3.1 GSB 16-3451-2017 达到的水平

3.1.1 音质标准值与标准测量不确定度

按5 分制评分时，音质标准值为4.86 分，标准测量不确定度为0.01 分。

3.1.2 参考值

（1）评价用节目源。评价用节目源共包含66个节目段，涵盖了语声、声乐、器乐和其他类型节目的全部节目内容。

（2）评价用节目源的技术指标。长时间积累全套节目的频谱范围为20 Hz～29 kHz，最高信号与最低信号的强度之差约为82 dB。

3.1.3 检查与调整信号

检查与调整信号包括左声道检查信号、右声道检查信号、极性检查信号（用低音和高音打击乐节目）、左声道平衡信号、右声道平衡信号以及声级调整信号（按GB/T 6278—1986《模拟节目信号》规定［6］）。

3.1.4 应用版

GSB 16-3451-2017 的应用版，选用集节目源信号存储与播出一体的数字音频播放器。该播放器具有强大的节目播控功能，能够满足各种听音试验方法的使用需求。

3.2 GSB 16-3451-2017 的创新点

3.2.1 首次提出音质标准值的概念

在GSB 16-3451-2017 的研制中，首次提出了音质标准值的概念，确保了音质主观评价计量学上溯源性的科学性和合理性，在国内外的节目源上尚属首发。

3.2.2 首次采用直达声节目制作评价用节目源

在GSB 16-3451-2017 的评价用节目源中，所有的演出类型（语声、声乐和器乐）节目段，全部采用在消声室环境里录声的直达声节目制作，可有效保证音质主观评价结果的准确度。

3.2.3 评价用节目源的表演及包含的乐器种类

在GSB 16-3451-2017 的评价用节目源中，所有的演出类型节目段全部是从中国音乐学院等专业院校或文艺团体聘请著名的演唱家或演奏家等进行节目表演，因此各个节目段的表演均具有极高的艺术水准。

在整个评价用节目源中，涉及的乐器种类基本囊括了民族经典乐器、西洋经典乐器以及常用乐器，在国内外节目源史上尚属首例。实践证明，民族乐器节目段对评价细微差异具有特别贡献。

3.3 GSB 16-3451-2017 的预期用途

GSB 16-3451-2017 可用于鉴定、设计、改进与提高电声产品和系统的音质以及调试厅堂扩声系统的音质等，也可以用于从事音质主客观之间关系方面的研究。

在进行音质鉴定过程中，有关听音员的要求、听音试验方法的选用、评价尺度的选用以及听音环境的要求等，均应执行相应的文字技术标准规定［7］。

4 结语

随着听众文化修养水平和艺术鉴赏能力的不断提高，人们对电声产品和系统的音质要求越来越高。GSB 16-3451-2017《声音质量主观评价用节目源标准样品》的成功研制，将在把握音质主观评价技术朝着正确方面发展、促进我国音质主观评价事业的技术发展、提高国产电声产品及声频设备的音质水平以及在赶超世界先进水平等方面，具有重大的现实意义和深远影响。