第五章电视音频技术

第五章电视音频技术电视节目中声音的作用音频技术声音的拾取技术声音的处理技术第一节电视节目中声音的作用一、电声节目中声音的作用1、声音的作用在电影、电视、多媒体中，对白、解说、环境声、特效声以及音乐是与画面有着同样重要作用的。在新闻、专题类节目中，声音承担着信息传递的大部分使命，这时的画面主要是“图解”文字解说内容的。例：关闭电视机的声音只让观看图像，然后，挡住画面只让听声音。可以发现，这时的声音所呈现的信息几乎是完整的，而画面所提供的信息几乎是“零零碎碎”的。２、电视节目中声音的元素电视节目中声音的元素包括语音（对白、解说等）、乐音和噪音。（1）语音在电视节目中，语音常与画面共同传递信息，语音的或强化,或提示,或幽默作用，可增加电视节目的信息量。（2）乐音乐音是指用各种器乐和其他器械发出的或优美或有力的声音，它由谐波组成。乐音的质地与音阶、音色、频率等因素密切相关。经过编创的乐音可以用于增加节目的感染力，提高对于节目的认知度，如环境中的效果声,具特殊意义的音效,富有感情的音乐等，都可以起到“讲故事”的作用。（3）噪音通常，噪音是有用信息的干扰部分，但在有的时候，噪音具有制造气氛或“掩蔽”的效应。这是噪音的特点。二、声音的物理特性１、波形声音是在特定环境（如空气）中并在一个特定的频率范围内因振动而形成的。传递声音的媒介是空气，其次是有形的物体。人耳能听到的声音是一个在特定的频率范围内因振动而产生的物理现象。振动可以由多种因素产生，包括人的声音、乐器声音等等。当声音使某种媒介运动起来时，就会制造出包含不同强度（或振幅）和不同振动率（或频率）的波动。图5-1声音波形图示２、振幅在波形中，声音所展示的能量大小（即音量大小）被称为振幅（amplitude）。振幅对电视声音的制作特别重要：如声音的原始振幅必须足够大，以使得话筒（拾音器）能从背景或环境噪声中识别出需要的声音来；振幅同时还处在话筒或声音转换器可以捕捉的范围，这样才能将一定振幅的声音转化为电子信号；而这个电子信号又必须处在一个有关设备能够处理的适当范围之内。人耳对音量的感知十分敏感，但是电子设备就不那么自如，这就需要声音调音师密切关注音量问题。图5-2声音振幅图３、频率频率俗称音调，是指声音调性的高低。频率的计量单位是赫兹（Hz）。人类能听到的声音频率是在20～20000赫兹之间，这是人的听力的最大范围。男性能听到的最高频率是16000赫兹，女性可再高一些。150赫兹以下的声音属于低音（bass），高频率的声音为尖叫声，如小提琴的最高音。图5-3声音频率图示４、音色声波一般总是包含几种主要的频率成分，反映在声音的特质上就是音色（timbre），音色是声音的“独特的个性”。如尽管人声和提琴声可能有着共同的音高或频率，甚至有共同的音量或振幅，但两者的音色可能大相径庭。声音的这个特色使得我们能够辨别由各种物体发出的不同的声音。图5-4声音音色图示第二节电视节目的音频技术一、音频制作技术１、音频拾取技术音频拾取技术一般是指通过话筒拾取声音并将声能（声信号）转换为电能（电信号）的技术，或采用其他方式获得特定节目所需的“特定”声音的技术。一般来说，对实时声音三拾取使用话筒（也就是传声器）。话筒的种类结构不同，性能也会有差异。在制作节目的时候应根据使用目的需要来确定传声器的等级、种类和数量，与拾音对象、录音环境的声学条件以及录音设备相适应。２、音频处理技术音频处理技术包括把模拟信号转变成数字信号的技术，还包括对数字音频信号进行电平控制（提升或降低）、频率调整（均衡、滤波）、音频修饰（混响、延时加效果声）等加工处理技术。３、音频记录技术音频记录技术就是指将处理后的声音的电子信息（模拟或数字的）记录到特定的存储单元之中的技术。数字音频技术的发展为声音的记录添上了崭新的内容，电视节目制作者们可以高质量、高效率地录制各种声音信息。二、音频制作系统１、基本音频制作系统在音频制作系统中，对拾音、调音、录音、放音的操作主要是选择拾音器和确定拾音方式，按要求调节调音台、延时器、混响器系统，最后制作出符合要求的电视声音效果。图5-5音频制作系统２、音频制作系统的功能音频制作系统是指将要记录的声音转变为电信号、再对声音电信号进行处理、记录的系统。音频制作系统也是指将声音信息经过各种电声器件加工处理和创作的一种综合技艺环境。３、电视音频制作对音响设备在技术方面的基本要求（1）频率范围：语音设备：80--10000Hz乐器设备：40--15000Hz；（2）失真小：输入输出波形基本一致；（3）信噪比：达30dB，勉强可用；达50dB，感到满意；达70dB，在安静的室内满意。第三节声音的拾取技术本节中，电视节目声音拾取技术特指用话筒获得声音的技术。声音拾取技术是实现声能（声信号）向电能（电信号）转换的技术。电视节目完成拾取声音的设备是传声器（Microphone），俗称话筒、麦克风一、传声器（Microphone）传声器是一种将声波（机械能）转换为电信号（电能）的能量转换器件。双振MIC电子管人声MIC经典人声MIC5方向人声MIC5-6传声器（Mic）１、传声器的种类传声器的种类很多，按照不同的依据，有不同的分类。常用的传声器是动圈式和电容式两种传声器。①动圈式传声器动圈式传声器由振膜、音圈和永久磁铁等组成，当膜片受声压的作用而振动时，与膜片相连的音圈在磁场中作切割磁力线的运动，从而在线圈两端感应出与声波作用力相对应的电动势，完成声电换能作用。图5-7动圈式传输器结构原理图动圈式传声器的特点是：结构牢靠，频响特性、指向性、固有噪声等特性都很好，尤其是拾取强音时，几乎没有失真。由于采用电磁感应原理，动圈式传声器应避免应用在磁感应场合，以防磁感应干扰。②电容式传声器电容式传声器由电容机头、电源和阻抗变换电路组成，基本机构原理如图5-8所示。振膜和背极组成电容机头，阻抗变换电路一般称为前置放大器。当振膜随着声波振动时，电容量随之发生变化，电容存储的电荷量也就发生变化，在负载电阻两端获得一个随声压级变化的交流电压e，完成声电转换。图5-8电容式传声器结构原理图电容式传声器的特点：振膜薄而轻，声压的变化可以不失真地转换为膜片的振动。这类传声器灵敏度高、频带宽、音质优美，一般作为高级传声器广泛用于演播室、录音棚、广播电台等。其缺点是高阻部分多，在湿度大的地方有时会产生绝缘不良的现象，出现“卟卟”噪声。此外，它需要外加电源电路，生产成本也比较高。二、传声器的特点传声器的主要特点是结构稳定、寿命长、成本低、性能稳定、S／N较好、拾取强信号失真小；频带范围：下限300Hz～600Hz、上限3KHz～5KHz；频率范围宽，表示该传声器对较宽频带的声音都有较高的灵敏度，扩音效果就好。理想传声器频率特性应20Hz～20MHz。传声器易受外界电磁感应干扰。三、传声器的指标1、灵敏度灵敏度是指传声器在一定强度的声音作用下输出电信号的大小。灵敏度高，表示传声器的声电转换效率高，对微弱的声音信号反应灵敏。2、方向性方向性表示传声器的灵敏度随声波入射方向而变化的特性。如单方向性表示只对某一方向来的声波反应灵敏，而对其他方向来的声波则基本无反应或无输出。无方向性则表示对各个方向来的相同声压的声波都能有近似相同的输出。3、频率特性传声器在不同频率的声波作用下的灵敏度是不同的。一般以中音频的灵敏度为基准，把灵敏度下降为某一规定值的频率范围叫做传声器的频率特性。4、输出阻抗传声器的输出阻抗是指传声器的两根输出线之间在1kHz(即1千赫)时的阻抗。有低阻抗和高阻抗两种。高阻抗式：10K欧姆、话筒线10m、灵敏度高；低阻抗式：1K欧姆、话筒线可长些（=50m）。四、三种基本拾音技术１、远距离拾音技术远距离拾音技术是一种传统的录音技术。一般以室内的混响半径为参考数值，主拾音器置于混响半径0.5--1米左右，辅助加强话筒多半应在混响半径之内，需要注意整体感和融合度。２、近距离拾音技术近距离拾音技术是现在使用得最多的一种录音技术，一般距离在１米左右到几厘米。更有超距离录音，可在1厘米左右。近距离拾音的要求如下：拾音器具有低灵敏度和宽动态范围；拾音时要加上防风罩；还应将拾音器准确置于声源辐射频率的均衡处。远距离拾音和近距离拾音都是以空气为媒介的间接拾音技术。３、直接拾音技术这是一种以固体振动传导或以电磁振荡传导的直接拾音。如：电子琴、电吉他、大提琴等采用直接拾音。其特点有：(1)以接触式拾音器录制；(2)可放大弱功率乐器声以及需要改变音色的器乐声。五、声音拾取的注意事项1、选择拾音器依据选择拾音器，应根据使用的场合和对声音质量的要求，再结合各种拾音器的特点，综合考虑选用。一般来说应考虑到以下各因素：声源的种类、声源的远近、声源的数量、声源的环境、声源的运动、拾声点的声压级、传声器是否入画面、拾音质量要求以及经济因素、设备条件等；2、正确使用传声器①录音时：人口与传声器距离在30cm～40cm为宜②试音方法：不宜用吹气或敲击的方法试验话筒，否则很易损坏话筒；③大场面使用时，应尽量减少传声器数量；④远离音箱，注意抗电磁干扰，一般采用屏蔽、低阻抗传输；⑤传声器的使用还要注意防风防震防尘。３、声音拾取的注意事项①阻抗匹配在使用传用器时，传声器的输出阻抗与放大器的输入阻抗两者相同是最佳的匹配，如果失配比在3：1以上，则会影响传输效果。②连接线传声器的输出电压很低，为了免受损失和干扰，连接线必须尽量短。③工作距离与近讲效应通常，传声器与嘴之间的工作距离若太远，则回响增加，噪音相对增长；而若过近，则会因信号过强而失真，低频声过重而影响语言的清晰度。这是因为指向性传声器存在着“近讲效应”，即近距离播讲时，低频声会得到明显的提高。④声源与话筒之间的角度每个话筒都有它的有效角度，一般声源应对准话筒中心线，若两者间偏角越大，则高音损失就越大。⑤话筒位置和高度话筒放置的高度应依声源高度而定。⑥注意声音拾取的环境室内要注意吸纳噪声、固体传声的条件；室外要尽可能防止风声的拾取；特殊环境中要注意如火车厢内、风口浪尖的噪声等。第四节声音的调整处理技术电视声音的混合、调整处理的目的就是使声音具有美好的音质和理想的效果，即经调控后所记录的声音能够达到在技术上噪声小、不畸变、比例适当；在艺术上则具有较好的表现力和感染力。调音技术包括音量调整、音调调整和混响调整，这些调整技术主要是通过调音台或电平调节器等实现的。一、音量调整音量调整也即调整录音信号的大小，通过调整声源的电平，实现不同节目内容对声音素材音量的要求。音量电平的控制是声音调整中的主要内容。１、音量调整音量调整一般应考虑以下三个方面：(1)控制声源强弱；(2)选择灵敏度不同的话筒；(3)从调音台上控制输入音量、淡化效果、输出音量大小等。２、调音台调整音量图4-1是几种调音台的实物示意图。模拟调音台全自动数码调音台影视同期制作调音台图4-1调音台图4-2调音台原理图电平调节器在调音台中，通过电平调节器来完成对音量的调节。电平调节器一般是无源的，也被称为音量调节器或衰减器、增益控制器。每一路声源都有相应的电平调节器，可以将有高有低、极不平衡的输入声音电平，调整到适当的电平，使它们按一定比例混合，并调节最后的电平，以满足不同节目内容对声音素材音量的要求，从而达到目的。二、音调的调整音调调整也称音色调整、音质调整。声音信号在传输过程中，其原有本色和特性会受到破坏。音调调整即通过频响电路，改变其频率特性，产生某些特殊效果。１、调整音调的目的效果使声音优美、柔和、丰富、动听。２、音调调整的做法对不同频率段的信号进行调整；改变频率特性、产生特别效果。３、选择、控制频响的装置(1)有源滤波器由RC或LC电路和运算放大器组成，有高、低通之分。使用高低通滤波器可以调整频响的范围，以得到最佳的工作状态。(2)频率补偿器视频4-2音调调整三、混响调整声波碰到壁面会产生反射，从而形成直达声和多个反射声的混合声，即混响声。混响效果是可以控制的。混响调整由混响系统来