高清电视与数字环绕声制作探索

null高清电视与数字环绕声技术探索 ——电视音频制作系列讲座（三）高清电视与数字环绕声技术探索 ——电视音频制作系列讲座（三）中央电视台技术制作中心音频部 李 枫 一、概 论 一、概 论 1、高清电视与5.1声道数字环绕声 2、从立体声道多声道环绕声 3、制作多声道环绕声的基本要素 4、多声道环绕声录制所值得注意的问题 二、数字环绕声的技术应用 二、数字环绕声的技术应用 1、多声道数字环绕声的几种常见 2、数字环绕声常用的几种制式话筒简介 3、电视数字环绕声的制作与监听标准 4、DOLBY编解码技术在环绕声制作中的应用 5、环绕声录音制作中全景声像移动器的作用 6、多声道数字混响器在环绕声制作中的作用 7、环绕声与立体声的上下变换 三、高清电视环绕声的制作 三、高清电视环绕声的制作1、电视环绕声制作的特点与区别 2、音乐会现场录音与制式话筒的使用 3、电视综艺节目的环绕声录制 4、电视实况转播与电视纪录片的环绕声录制 5、电视体育节目转播的现场环绕声录制 6、我国电视环绕声制作的现状与发展 一、概 论 一、概 论1、高清电视与5.1声道数字环绕声 a.高清电视的出现对声音制作提供了良好的平台 b.视频技术的发展推进了声音的发展 c.环绕声的出现开创了影视技术革命 2、从立体声道多声道环绕声 a.立体声——两维电视声音现的展现 b.环绕声——两维电视画面与三维声音表现 c.电视技术发展推动电视制作发展 d.高清电视与5.1声道数字环绕声 数字电视的声音制作记录模式为环绕声制作提 供了便利条件 * Sony高清VTR与标清VTR的音频记录标准 数字：AES/EBU 采样/量化：48Khz、20bit 记录声轨：4CH * Pnonsonic高清录像机的音频标准： 数字格式：AES/EBU 采样/量化： D5 48Khz、24bit DVCporHD 48Khz、16bit 记录声轨：8CH null3、制作多声道环绕声的基本要素 环绕声制作所遵循的五个基本方法 (1)均匀的环境声场氛围 * 无论是各种类型节目的 环绕声制作，首先创建 一个良好的环境声场是 至关重要的。 * 应具有空间感、真实感、 包围感、均匀感等 环境氛围示意图 null (2) 声场中的声音位置感（声音定位感） * 在环绕声制作中，要根据 视频图像确定声音的位置 并根据距离确定声音的响 度。 * 应具有准确位置感、空间 感、真实感、距离感等 声音定位示意图 null (3) 声场中声音的水平运动位置感（水平定位感） * 在环绕声制作中，要根据 视频图像内的物体水平运 动的方向、运动的速度确 定声音的运动位置。 * 应具有准确运动位置感、 速度感、真实感、距离 感等。 水平定位示意图 null (4) 声场中声音的旋转运动位置感（旋转定位感） * 在环绕声制作中，要根据 视频图像内的物体旋转运 动的方向、运动的速度确 定声音的运动位置。 * 应具有准确运动位置感、 速度感、真实感、距离 感等。 旋转定位示意图 null (5) 声场中声音的垂直运动位置感（垂直定位感） * 在环绕声制作中，要根据 视频图像内的物体垂直运 动的方向、运动的速度确 定声音的运动位置。 * 应具有准确运动位置感、 速度感、真实感、距离 感等。 垂直定位示意图 4、制作多声道环绕声录制值得注意的几个问题 4、制作多声道环绕声录制值得注意的几个问题 A、听音位置造成的声音定位偏差问题 皇帝位置与其他位置（前后左右）的差距 B、多只话筒位置摆放与声染色的问题 声染色造成位置偏差及空间感不真实 C、较差的监听声场会造成声音定位不够准确 声音反射是造成声音定位的主要因素 D、房屋面积与监听音箱功率的匹配 声压级过大及声压级太小所带来的问题 二、数字环绕声的技术应用 二、数字环绕声的技术应用 1、多声道数字环绕声的几种常见标准简介 1、多声道数字环绕声的几种常见标准简介 （1）、模拟电影环绕声 Dolby SR 4-2-4制式 * 发明于上个世纪60年代 * 兼容立体声 * 记录在电影胶片上的光 学声带 * 包围感较好但声音后方 定位模糊 * 采用全频带扬声器还音 * 后被Dolby SRD 5.1及 7.1数字环绕声取代 DolbySR4-2-4制式 环绕声的影院监听 示意图DolbySR4-2-4制式 环绕声的影院监听 示意图 （2）SRS-2.0虚拟环绕声 （2）SRS-2.0虚拟环绕声 * SRS (Sound Retrieval System) 音响还原电路系统 —能重现真实的现场立体感， 是美国SRS实验室的最新音响科技 专利,发明于上个实际80年代。 * SRS技术的发明人是阿诺德•克雷曼 * 打造出更加宽广的声场并在音频混 响中非常精准地定位不同的乐器， 最终仅仅通过两个扬声器系统来 营造身临其境的三维音场,这种技 术即为SRS。 * 利用人体的“心理声学”制造虚拟 环绕声效果。 * 目前广泛用于电视机及广播设备。 SRS虚拟环绕声示意图 （3）Dolby 4.0环绕声 （3）Dolby 4.0环绕声 * Dolby 4.0声道环绕声是 早期用于广播电视的模拟 环绕声技术。 * 发明于上个世纪70年代， 在欧美被广泛使用。 * 用前后两对立体声，利用 人体声学的特点达到环绕 声的效果。 * 与目前广泛使用的数字环 绕声监听摆放不同。 Dolby 4.0环绕声示意图 （4）Dolby SRD7.1 电影数字环绕声（4）Dolby SRD7.1 电影数字环绕声 * Dolby及THX认证 * 采用Dolby SRD编码技术 * 经过美国THX监听认证 * 声场监听均匀度较好 * 最佳听音位置宽阔 * 声音位置感与运动感较好 * 目前被国际大多数电影院所采用 * DTS编解码技术也被广泛 采用(高码流技术) （5）Dolby 5.1家庭影院环绕声 （5）Dolby 5.1家庭影院环绕声 * 国际ITU(国际电工协会) 组织制定标准: (ITU-R BS.775-1) * 经过Dolby认证 * 五支相同的监听音箱 * 最佳听音位置区域较小 * 音箱放置于同一圆型上 * 音箱摆放高度1.2m左右 * 采用Dolby AC-3数字编码 格式同时兼容立体声格式 * 目前被广泛使用 Dolby 5.1环绕声示意图 2、数字环绕声常用的几种制式话筒简介 2、数字环绕声常用的几种制式话筒简介 （1）INA-5 环绕声话筒 * 角度及方向为固定模式（2）ASM-5 环绕声话筒 （Adjustable Surround Mic） * 可调节环绕声话筒 * 角度及话筒指向性可调null（3）IRT十字架组合环绕声话筒 * 由四支心形指向话筒组成 * 适合于4.0声道环绕声录制 * 多用于声场环境录音 IRT十字架组合环绕声话筒null（4）KFM360球形环绕声话筒 * 球内L/R两支心形话筒 * 球外两支8字形话筒 * 背靠背两支M/S形话筒 * 需要KFM360专用矩阵处理器 解出5个声道 null （6）声场形环绕声话筒 * 采用5支心形话筒按照等距离 排列 * 结构简单并能够较均匀的录制 5.0环绕声声场环境 双重M/S话筒示意图双重M/S话筒示意图（6）双重M/S环绕声话筒 * S话筒为两支M公用 * 三只话筒便于携带 * 用于4.0环绕声录音null（7）其它一些环绕声话筒示意图 Holophone Global Sound Soundfield ST350 Schoeps KFM360 3、目前国际上的集中环绕声话筒的 组合简介 3、目前国际上的集中环绕声话筒的 组合简介 INA-3制式组合 Decca Tree拾音制式组合 Fukada Tree制式组合* 在探索环绕声拾音的过程中, 国际上许多著名的录音师利用 手中的话筒尝试着各种各样的 方式去采集现场声音. 3、电视数字环绕声的制作与监听标准 3、电视数字环绕声的制作与监听标准 （1）国际上及我国目前执行 的高清电视数字环绕声 监听标准 * 执行ITU-R BS.775-1标准 * Dolby数字编解码技术 * L-C-R夹角30°-30° * Ls-C-Ls夹角110°-110° * 电视银幕夹角24°-24° * 建议高度1200mm±100mm (2)根据房间面积适当调整监听位置 (2)根据房间面积适当调整监听位置 *日本SONY公司提出的位置调整建议 大房间按照标准摆放 小房间向后方偏移 (3)环绕声监听Dolby解决 (3)环绕声监听Dolby解决方案 * 为了解决ITU标准听音皇帝 位置问题,Dolby公司提出了 在后面增加两只监听音箱的 解决方案. * 音箱摆放角度有所改变 * 比较适合于电视制作演播室 使用 (4) CCTV目前执行的环绕声制作与播出 （暂行）标准介绍 （具体见现行标准文件） (4) CCTV目前执行的环绕声制作与播出 （暂行）标准介绍 （具体见现行标准文件） A、电视环绕声制作记录标准 a.5.1声道分配标准 使用分离的PCM音频多轨记录环绕声节目声道分配标准为： A、电视环绕声制作记录标准 a.5.1声道分配标准 使用分离的PCM音频多轨记录环绕声节目声道分配标准为：b.PCM音频信号分离记录标准： 当录像带只有四个声道时，在3-4声道采用Dolby E格式 记录环绕声音频节目信号，1-2声道记录PCM立体声音频 节目信号。 采用4声轨录像机的音频记录声道分配标准为： null c.采用8声轨分离记录PCM音频信号，声道分配标准为： B、Dolby E 编码记录格式 Dolby E 编码器为8声道编码，可进行电视5.1声道或5.1+2 声道的环绕声编码记录，Dolby E 编码时的声道分配格式应为：* Dolby E在记录时应与画面及立体声或单声道的PCM音频信号保持 同步（在编码之前需要将母带音频提前1个视频祯） C、低频扬声器的技术特点 低频扬声器的声压级应比中声道扬声器频响在低频段高10dB， 分频点为80Hz - 85Hz。 建议采用具有低频管理器的环绕声监听扬声器，低频提升及 分频点自动设定。 C、低频扬声器的技术特点 低频扬声器的声压级应比中声道扬声器频响在低频段高10dB， 分频点为80Hz - 85Hz。 建议采用具有低频管理器的环绕声监听扬声器，低频提升及 分频点自动设定。 （5）录音室监听声场环境的介绍 （5）录音室监听声场环境的介绍 * 电视环绕声制作对于声场的要求 录音控制室及制作室 A、面 积：40-60平米 B、声场环境： S60≤0.35s（20Hz—20KHz） C、背景噪声：噪声评价≤NR15 D、监听声压：40平米≤76db—78db，60平米≤82db—85db * 建声设计考虑 A、控制室扩散设计：控制驻波产生 B、控制室体型设计：减少反射声引起的声染色 C、控制室空调设计：温度可控、噪声≤NR15 D、控制室隔声设计：尽可能采用房间悬浮设计较少固体传声 （6）电视环绕声录音控制室实例分析 （6）电视环绕声录音控制室实例分析 英国Abbey Road Pentouse 环绕声录音制作室null 英国 Video Tech 环绕声录音制作室实例null 日本NHK电视台 CR-602环绕声 录音制作室null 日本Sony公司Digital Circus Rirmix 小型环绕声录音室* CCTV多声道环绕声录音车 （采用双侧拉方式）* CCTV多声道环绕声录音车 （采用双侧拉方式） 德国柏林爱乐乐团音乐厅 德国柏林爱乐乐团音乐厅特点：观众四面环绕型音乐厅 四边呈六角状 德国柏林爱乐乐团音乐厅录音控制室 德国柏林爱乐乐团音乐厅录音控制室 北京电视台电视演播剧场（马楔·尔代设计） 北京电视台电视演播剧场（马楔·尔代设计）特点：*剧场墙壁全部采用倾斜设计 *墙壁大量使用反射散体 *QRD（二次函数剩余）扩散 体模块 　　　中国国家大剧院（北京）　　　中国国家大剧院（北京）大剧院音乐厅（采用四面座位设计） CCTV F-334高清后期数字环绕声录音制作室（50平米） CCTV F-334高清后期数字环绕声录音制作室（50平米）2002年建成使用 CCTV 高清电视演播室环绕声音频控制室 CCTV 高清电视演播室环绕声音频控制室 4、DOLBY编解码技术在环绕声制作中的应用 4、DOLBY编解码技术在环绕声制作中的应用 A、Dolby E 环绕声数字编码技术特点简介 * 采用帧同步技术（可以剪辑不会断码） * 不能兼容立体声信号、仅用于电视制作领域 * 广播级标准、信号没有损失 B、Dolby Digital(AC3)环绕声编码技术特点 * 调制在立体声信号中传输 * 可以兼容立体声信号 * 使用广泛、但会有一定信 号损失 C、Dolby E 编解码器在电视制作中的应用 C、Dolby E 编解码器在电视制作中的应用 D、Dolby E／ Dolby AC3 编解码器 在电视制作中的应用 D、Dolby E／ Dolby AC3 编解码器 在电视制作中的应用* 在Dolby编解码过程中会产生数字延时现象 * 编码和解码各会产生1幀的数字延时 5、环绕声录音制作中全景声像移动器的作用简介 5、环绕声录音制作中全景声像移动器的作用简介 * 环绕声声像移动器（Joy Stick） * 具有独立的环绕声监听母线和输出母线 * 具有环绕声特有的声像定位相位表显示 * 具有多轨的声音记录工作站* STUDER VISTA 9 环绕声制作数字 调音台表桥示意 * LFS 响度控制表* STUDER VISTA 9 环绕声制作数字 调音台表桥示意 * LFS 响度控制表* 5.1声道声像定位表及输出表显示 6、多声道数字混响器在环绕声制作中的作用 6、多声道数字混响器在环绕声制作中的作用 * 创造空间关系（声音反射时间决定厅堂空间） * 创造距离感觉（声音的距离感由延时和声压级决定） * 使得环境空间的包围感更自然 * 获得意想不到的声音虚拟效果 * 增加声音的感染力 * 上变换虚拟的环绕声T.C System6000Lexicon 960L 7、环绕声与立体声的上下变换 7、环绕声与立体声的上下变换 * 通过专门的转换设备（T.C System6000）可以实现Upmix * 通过数字调音台可以实现Downmix 环绕声调音台监听模块混音系统图 环绕声调音台监听模块混音系统图5.1声道输出 * 德国JUNGER音频处理器上的下变换截图 * 德国JUNGER音频处理器上的下变换截图三、高清电视环绕声的制作三、高清电视环绕声的制作1、电视环绕声制作的特点与区别 A、电视节目的分类： 电视故事片、电视专题片、体育实况转播、 电视综艺晚会、音乐会、外景同期录音等 B、电视节目的制作依据： 不同类型节目的特点是决定多声道环绕声制 作方式的根本因素（分析） 2、音乐会现场录音与制式话筒的使用 2、音乐会现场录音与制式话筒的使用 A、中小型厅堂多声道拾音话筒布置分析 A、中小型厅堂多声道拾音话筒布置分析XY制立体声 话筒环绕声主话筒辅助混响话筒L辅助混响话筒Rnull B、中大型厅 堂多声道 拾音话筒 布置分析INA5多声道 主话筒阵列多声道环绕声 话筒阵列 C、大型厅堂多声道拾音话筒布置分析 C、大型厅堂多声道拾音话筒布置分析LCRLsRs混响话筒 D、多声道录音话筒拾音摆放依据与建议 D、多声道录音话筒拾音摆放依据与建议体积、面积、高度及声学环境决定话筒的摆放位置1/2-1/3高度 3、电视综艺节目的环绕声录制 3、电视综艺节目的环绕声录制 现场还音是目前的主要制作方式 A、还音立体声音乐磁带的先期录制 B、现场观众效果话筒的摆放设计 C、现场扩声的干扰与控制 D、4.0声道录制及中声道的语言录制 E、多声道记录与后期加工演播室环绕声拾音方法演播室环绕声拾音方法* 主持人及语言置于C * 现场立体声还音置于L/R * 现场观众效果声置于Ls/Rs a、可用一对X/Y立体声话筒 b、可用几支心形指向话筒 c、根据实际现场情况而决定 d、注意扩声对于环绕声拾音 的影响4、电视实况转播与电视纪录片的环绕声录制4、电视实况转播与电视纪录片的环绕声录制 A、外景现场多声道拾音话筒布置的技巧 B、现场实况转播与拾音话筒布置的分析 A、外景现场多声道拾音话筒布置的技巧 B、现场实况转播与拾音话筒布置的分析* 介绍外景现多声道场 拾音的几种方式及因 该值得注意的问题 * 根据60年多声道现 场拾音的阅兵分析2009年60年大庆现场示意图2009年60年大庆现场示意图 5、电视体育节目转播的现场环绕声录制 5、电视体育节目转播的现场环绕声录制 A、篮球比赛多声道拾音话筒布置分析 A、篮球比赛多声道拾音话筒布置分析现场环绕大环境声场与比赛效果声的空间关系需要注意 B、羽毛球比赛多声道拾音话筒布置分析 B、羽毛球比赛多声道拾音话筒布置分析 6、我国电视环绕声制作的现状与发展 6、我国电视环绕声制作的现状与发展 * 国内的电视台及影视制作方面的现状介绍 * 阻碍我国多声道环绕声发展的瓶颈 * 齐心协力推动我国的电视音频事业发展谢谢大家谢谢大家李 枫 中央电视台音频部 010-68508212 16811328955 feng-lifeng@163.com