关于我国标清数字电视全面采用双声道立体声多音轨伴音技术的建议及实现方法

1关于我国标清数字电视全面采用双声道立体声\多音轨伴音技术的建议及实现方法（深圳韦斌）现阶段，相对于模拟电视，数字电视能给电视观众带来的最大享受，是什么？更多的电视节目？更清晰的图像？双向互动功能？都不是，而是立体声伴音广播！现在有线数字电视一般能提供100多套数字电视节目，但95%左右的观众收看最多的，也就是基本包里的那些节目。我国分级加扰付费节目一直是鲜有人问津的，基本处于在亏损运营。由于我国影视行业严格的节目审查制度，决定了那些所谓的专业付费节目的可看性较低，即使最初有部分用户出于好奇购买，没过多久也会停止付费。过多的节目，并不是吸引观众的主要因素，相反，太多节目，只会让观众把更多的时间浪费在用遥控器换台上面，又影响了收视率，吃力不讨好。毕竟，央视十多套免费的公益电视节目及省台卫视节目办得还是很不错的，看电视在现阶段也已经不是不可或缺的生活必需品，有几十套低价格的电视节目就可以满足大多数观众的收视需求。而几十套节目的传送，有线电视在模拟电视时代早就做到了，现在免费收看中星6B几十套央视及省市卫星数字电视的上千万农村地下用户也早享受到了，一点都不稀奇。数字电视能提供更清晰的图像？如果有线电视网络是合格的，每一户都可以收看到很好的图像。合格的有线电视网络提供优质的模拟图像是非常容易办到的，现阶段的“有线数字电视”只不过是将传输过程数字化，电视画面质量、分辨率并没有真正得到改善。如果说模拟有线电视出现雪花、重影等故障（这是前端或有线电视网络的问题），数字电视一样会出现马赛克及部分节目分辨率低的情况（同样是前端或有线电视网络、卫星链路的问题）。而数字电视还存在操作比较麻烦、换台速度慢、收视费价格提高近一半等问题，导致数字电视整体平移过程中引发观众的反感。观众普遍感觉数字电视没有给他们带来更好的节目，这钱花得不值。HDTV高清晰度电视？3D立体电视？这些东西大家都在期待，也是未来数2字电视必须走的路。但现阶段，节目源稀少，更重要的是全国还有很多家庭尚未购买此类电视机，全国上亿个家庭的有线电视用户家庭的标清机顶盒尚未能升级为高清机顶盒。这个市场还需要将近十年的时间才能进入全面更新的时代。EPG（电子节目指南）、双向互动功能、浏览器功能、短信息功能、准视频点播功能、电视节目录像及播放等，这些功能有几个人在用？有几个人会用？而这些功能在IPTV网络电视上实现起来更为轻而易举，没有这些功能对收看电视有多大影响？更要命的是电视台能否真正从中盈利？或者说这些功能是否可以吸引更多用户选择数字电视？基本没有！在可以预见的未来几年时间里，我们看不到这些东西具有吸引用户使用数字电视的可能性。这是数字电视应有的功能，也是电视台强加给用户的不实用功能，可谓吃力不讨好。这些功能比起强大的互联网所提供的服务来说，根本就不值一提。怎么让用户觉得物有所值，让他们接受数字电视？让他们觉得用数字电视享受到的视听享受效果的确好过模拟电视与网络电视？最简单有效的办法就是采用双声道立体声\多音轨电视伴音！随着数字电视技术的发展，电视伴音质量已显得越来越重要。国际上，电视广播已经进入开始探索和应用环绕声广播的新时代。而国内一直是单声道、单音轨的状况，已不能满足观众的需要，也不适应我国日益增长的国际地位，影响了电视节目的国际交流。我们观察过在深圳接收到的香港电视台播放的大量大陆电视片，香港电视台同时提供粤语配音音轨和原版普通话音轨，两者质量对比，由于粤语音轨采用立体声配置，效果远好于原版单声道音轨，大家对大陆音像制品的单声道伴音普遍是不满意的。数字电视的图像具有跟前端演播室一样的较高清晰度，同时对电视伴音也提出更高的要求，必须是环绕立体声或双声道立体声，因此很多电视台开始探讨实行电视立体声伴音播出，电视立体声伴音的制作和播出在我国开始得到了应用和推广。有些电视台先行一步，例如CCTV-15的音乐频道已经开始播出立体声伴音节目（可惜是假的立体声），香港地区无线和亚视电视台早在上世纪90年代初就采用丽音（NICAM）格式开始了立体声/双语音电视伴音广播，后在地面数字电视广播中全部实现了立体声伴音制作播出，甚至采用杜比AC-35.1声道的环绕立体声播出，效果很好。至于欧美日韩等发达地区，早就在上世纪大量采用3立体声、多语音电视广播，在电影、DVD、卫星电视等方面也大量采用，而大陆地区这方面明显处于下风，这与我国体育文化经济科技等处处争第一的愿望可是差得很远。一、双声道立体声是一种非常成熟简单的音响技术人耳对声音传播方向及距离、定位的辨别能力非常强，人耳的这种听觉特性称之为“方位感”。世界本来就是立体的，立体声，就是指具有立体感的声音。自然界发出的声音是来自各个不同方位的立体声，但我们如果把这些立体声经记录、放大等处理后而重放时，所有的声音都从一个扬声器放出来，这种重放声与原声源相比，就不是立体的了。这时由于各种声音都从同一个扬声器发出，原来的空间感（特别是声群的空间分布感）也消失了，这种重放声称为单声。如果从记录到重放整个系统能够在一定程度上恢复原发生的空间感（当然不可能完全恢复），那么，这种具有一定程度的方位层次等空间分布特性的重放声，称为音响技术中的立体声。我们听声音时，可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。我们所以能分辨声音的方向，是由于我们有两只耳朵的缘故。例如，在我们的右前方有一个声源，那么，由于右耳离声源较近，声音就首先传到右耳，然后才传到左耳，并且右耳听到的声音比左耳听到的声音稍强些。如果声源发出的声音频率很高，传向左耳的声音有一部分会被人头反射回去，因而左耳就不容易听到这个声音。两只耳朵对声音的感觉的这种微小差别，传到大脑神经中，就使我们能够判断声音是来自右前方。这就是通常所说的“双耳效应”。一般的录音是单声道的，例如一个音乐会的录音，从舞台各方面同时传来的不同乐器声音，被一个传声器接收（或被几个传声器接收然后混合在一起），综合成一种音频电流而记录下来。放音时也是由一个扬声器发出声音。我们只能听到各个方向不同乐器的综合声，而不能分辨哪个乐器声音是从哪个方向来的，感觉不到像在音乐厅里面听音乐时的那种立体感（空间感）。我们目前国内几乎所有的电视伴音，都是这样处理的，观众根本不可能听到立体声。4如果录音时能够把不同声源的空间位置反映出来，使人们在听录音时，就好像身临其境直接听到各方面的声源发音一样。这种放声系统重放的具有立体感的声音，就是立体声。在舞台上用两个相距不太远的传声器，分别连到两个放大器上，然后把放大器放大后的变化电流连接到另一个房间的两个与传声器位置对应的扬声器中。这样当一个演员在舞台上由左向右、边走边唱地走过时，在另一个房间里的听众就会感到好像演员就在自己面前由左向右、边走边唱地走过一样。如果用两个录音机同时分别记录从两个传声器送来的音频电流，放音时，再将同时放音的两个扬声器放到与传声器对应的位置上，听到的声音就会有很好的立体感，这就是两声道立体声录音原理。现在的立体声磁性录音机大多是两个声道的，在放音的时候，磁带通过放音磁头时，放音磁头的两组线圈分别感应出两条磁迹的变化电流，经过两套放大器分别放大，然后由布置在听众左前和右前的两个扬声器分别重放出两个声道的声音，使听众获得立体感。图1：双声道立体声，可以通过两个不同声道还原出现场拾音时两个话筒细微的内容区别，可以听出音乐会不同乐器声发出的位置，也可以明显听出声音从右到左移动，让人有声场方位感及移动感，现场感觉很浓厚，这是单声道根本无法实现的。在电视广播中，单声道伴音质量欠佳，特别是遇到优势的文艺、体育、电影大片等节目，尤其是现场直播高水平的音乐表演时就显得逊色不少。另外单声道伴音只能用一种语言进行广播，这对一个多民族多方言的我国是不适用的，应当发展为双（多）音轨同时播放两种以上的语言，同时也为立体5声广播创造条件。与单声道相比，双声道立体声有如下优点：（1）具有各声源的方位感和分布感（2）提高了信息的清晰度和可懂度（3）提高节目的临场感、层次感和透明度。这个技术，早在上世纪50年代开始流行，在模拟广播时代，就开始在磁带录音机、唱片、CD、调频立体声广播中得到大量运用，早已为人们熟知。发达国家和地区（包括我国香港）在电视广播中也早已运用，而我国大陆从来就没有实现过模拟电视采用立体声技术。千呼万唤始出来的中国NICAM立体声、双语音电视伴音技术，直到上世纪90年代末才公布，但从酝酿出台直到淘汰，这个技术标准一天都没有得到实际运用过。可以说，我国在模拟电视时代综合技术是远远落后于世界先进水平的。立体声技术在外国电影中也早得到运用，声音的录制和再现技术在很大程度上是由电影工业所推动的，今天的环绕声系统就是一个典型的例子。发达国家电影已经不满足于普通双声道立体声，进而开发出杜比AC3数字5.1声道系统、DTS数字化影院系统等，采用多个摆放在不同位置的音箱，还原出不同的声音，使观众欣赏音乐和电影节目时更连贯、更具包围感的声场效果，并体验到动态十足、自然多声道生动的空间效果、低频背景声效果和逼真声像效果环绕效果等。观众不仅能欣赏到高清晰的巨幅电影画面，也能体验到环绕立体声效果带来的震撼。国外的影视节目在制作成DVD碟片时，一开始就移植了电影立体声技术，甚至还运用多音轨技术制作多种语言的立体声伴音。纵观国外发行的DVD影碟，杜比AC-3及DTS等环绕立体声已经成为音频部分的标配。而美国、日本、中国香港地区的地面数字电视、以及全世界的高清晰度电视等，也将杜比AC-3环绕声系统作为音频编码标准，使其数字电视一开始就拥有很高的配置。不少爱好音响的电视观众，不惜重金购置能重现影院环绕立体声效果的“家庭影院”。至于多音轨（或多语音）技术，也随着电视立体声技术同步发展起来，实施方法也是很容易的，只是国内电视台没有去尝试而已。6图2：“家庭影院”的基本配置示意图，可以看出其重点在音响部分，这也是“家庭影院”与一般电视机最大的区别。二、现阶段我国电视立体声\多音轨电视节目的缺失我国是世界上电视机生产量和拥有量最大的国家，有3亿多台电视机。长期以来，电视伴音系统落后，而观众的文化、艺术欣赏水平不断提高，亿万观众在电视机上可以看到生动的彩色图像，却听不到动听的声音，电视观众甚至希望把调频广播的立体声音乐转到电视广播中，特别希望把大型的音乐会或比赛的音响效果，在电视中播放出来，使之有一个身临其境的艺术享受。由于无法从国内电视上收听到立体声电视节目，要欣赏到真正的立体声影像节目，观众只能通过观看DVD影碟或收看境外卫星电视节目来实现。我国的电视工作者，对视频图像历来都是比较重视的，采用的设备基本上也属世界一流。但长期以来，电视界对电视伴音的讲究，就不及广播界了。上世纪八十年代，随着国门的开放，大量的境外立体声音乐磁带、唱片、CD等涌入大陆市场，我们的音像市场也很快制作出自己的立体声节目，随后调频立体声广播也在各大城市普及开来，深受听众的欢迎。在模拟电视时代，7按照当时的模拟电视制式，是无法象调频广播那样传输立体声电视伴音的。九十年代初，香港无线、亚洲电视台开始使用英国NICAM技术(NearInstantaneousCompandedAudioMultiplex准瞬时压扩音频复用，传输速率为728kb／s，以今天的眼光来看，占用的带宽还是很大的)，在模拟电视有效的带宽里增加一个副载波，传输NICAM双声道立体声或双语音电视伴音，俗称丽音广播。用户端欲收听到丽音伴音，电视机要拥有这一解码功能。九十年代，在能接收到香港电视信号的广东珠江三角洲地区，带有香港丽音接收功能的电视机销售量很高，丽音立体声借助部分数字处理技术，的确带给电视观众带来了很好的视听享受，其音质接近CD，优于传统的模拟电视伴音。直至今天，香港的地面模拟电视仍在播出NICAM立体声\双语音电视伴音，其观众提前已经享受了20多年的立体声电视伴音。图3：丽音立体声\双语音广播标志当时珠江三角洲的电视用户，需使用丽音电视及鱼骨天线或共用天线接收香港地面开路电视节目，才能欣赏到丽音伴音。后来深圳有线电视台（天威视讯）等单位采用直接转频技术，将香港电视信号的