Контроль уровня сигналов в современных звуковых трактах

ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.г.

Контроль уровня сигналов в Контроль уровня сигналов в современных звуковых трактахсовременных звуковых трактах

Доклад на VI международном конгрессе НАТ

«Прогресс технологий телерадиовещания»

в рамках ежегодной международной выставки

"Tele - Radio Broadcast Expo 2002”(30 октября – 2 ноября 2002 г., Москва, Экспоцентр)

Б.В.Некрасов, ГТРК «КУЛЬТУРА»


КОНТРОЛЬ УРОВНЯ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВКОНТРОЛЬ УРОВНЯ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ

• оценка уровня звукового сигнала в процессе его оперативного регулирования

• измерение уровня сигналов в звуковом тракте, не связанное с его оперативным регулированием


ЗАДАЧИ НОРМИРОВАНИЯ УРОВНЕЙЗАДАЧИ НОРМИРОВАНИЯ УРОВНЕЙСИГНАЛОВ В ЗВУКОВОМ ВЕЩАНИИСИГНАЛОВ В ЗВУКОВОМ ВЕЩАНИИ

• Согласование диаграмм уровней звукового оборудования с разным динамическим диапазоном

• Обмен звуковыми сигналами между вещательными организациями или операторами каналов распределения программ

• Обмен фонограммами между вещательными организациями

• Архивирование фонограмм • Распространение готовых фонограмм на различных

носителях


ПРОБЛЕМЫ РЕГУЛИРОВКИ И ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЕЙПРОБЛЕМЫ РЕГУЛИРОВКИ И ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЕЙ СИГНАЛОВ В ЗВУКОВОМ ВЕЩАНИИ СИГНАЛОВ В ЗВУКОВОМ ВЕЩАНИИ

• Соотношение изменений реального звукового сигнала с показаниями измерителей уровня в звуковых трактах, состоящих из разнородного оборудования

• Использование измерителей уровня с нестандартными или неопределенными характеристиками

• Выравнивание громкости звучания фонограмм


ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТНЫХ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ

ТИП ИЗМЕРИТЕЛЯ

ШКАЛАСкрытые пиковые

значения

Время интеграции

Время возврата

VU meter -20….+3 дБ +13… +16 дБ 300 мс / 90% 300 мс / 10%

ГОСТ 21185

МЭК 268-10-I-50…+5 дБ +3…+4 дБ 5 мс /80% 20 дБ / 1,7 с

BBC PPM

МЭК 268-10-IIa(b)

1….7

(-12…+12 дБ)+4…+6 дБ 10 мс / 80% 24 дБ / 2,8 с

Цифровой КПИУ МЭК 268-18 -60 …+0 дБ +3…+4 дБ 5 мс / 80% 20 дБ / 1,7 с


+50-5-10 -9-20-30-40-50-60

overL

0 dB-3-6-12-18-24-30-40-50-60

overR

ГОСТ 21185 (1975)/DIN 45406 (1966)

DIN 45406ARD Pflichtenheft 3/6 (1998)

Nordic Recommendation N9

British Standard Scale/МЭК 268-10 (IIa)

Digital Scale

BEAG ОМС 133

PANASONIC SV-3700 R-DAT Recorder

ШКАЛЫ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯШКАЛЫ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ


Номинальныйуровень

дБ/В

0 dBu

+2 dBu

+4 dBu

+6 dBu

-2 dBu

-4 dBu

-6 dBu

+14 dBu

+16 dBu

+18 dBu

+20 dBu

+12 dBu

+10 dBu

+8 dBu

-14 dBu

-12 dBu

-10 dBu

-8 dBu

-16 dBu

-18 dBu

--20 dBu

-24 dBu

-22 dBu

+24 dBu

+22 dBu

+26 dBu

0,775

0,976

1,23

1,55

0,616

0,489

0,388

3,88

4,89

6,16

7,75

3,09

2,45

1,95

0,155

0,195

0,245

0,309

0,123

0,098

0,078

0,049

0,061

12,28

9,76

15,5

КПИУГОСТ 21185

-5 dB

+5 dB

0 dB

-10 dB

-20 dB

-30 dB

VU METER(BETACAM, SONY)

0

-2

-4

-6

-8

-10

-20

123

ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ


-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЦИФРОВЫХ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВЦИФРОВЫХ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ


КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ ДЛЯ НАСТРОЙКИ КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ ДЛЯ НАСТРОЙКИ ДИАГРАММЫ УРОВНЕЙ ЗВУКОВЫХ ТРАКТОВДИАГРАММЫ УРОВНЕЙ ЗВУКОВЫХ ТРАКТОВ

(ITU-R 645)(ITU-R 645)

• установочный сигнал (Alignment Signal)• максимально допустимый сигнал

(Permitted Maximum Signal)• измерительный сигнал (Measurement Signal)


УСТАНОВОЧНЫЙ СИГНАЛУСТАНОВОЧНЫЙ СИГНАЛ

• Синусоидальный сигнал с частотой 1000 Гц, • Уровень сигнала соответствует 0 дБн0 (0,775 В СКЗ

в точке нулевого относительного уровня)


МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ СИГНАЛМАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ СИГНАЛ

• синусоидальный сигнал с частотой 1000 Гц и амплитудой на 9 дБ больше уровня установочного сигнала

• соответствует уровню максимально допустимого звукового сигнала

• уровень звукового сигнала в тракте должен регулироваться таким образом, чтобы его пиковые значения лишь изредка превышали пиковую амплитуду максимально допустимого сигнала


ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ СИГНАЛИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ СИГНАЛ

• Синусоидальный сигнал с амплитудой на 12 дБ меньше уровня установочного сигнала

• используется для долговременных измерений во всем диапазоне рабочих частот


КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ ДЛЯ НАСТРОЙКИ КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ ДЛЯ НАСТРОЙКИ ДИАГРАММЫ УРОВНЕЙ ЦИФРОВЫХДИАГРАММЫ УРОВНЕЙ ЦИФРОВЫХ

ЗВУКОВЫХ ТРАКТОВЗВУКОВЫХ ТРАКТОВ(EBU 3285)(EBU 3285)

• полная шкала (Full Scale)• максимальный уровень кодирования

(Maximum Coding Level)


ПОЛНАЯ ШКАЛАПОЛНАЯ ШКАЛА

• Полный диапазон числовых значений в цифровой системе кодирования

• Синусоидальный сигнал с максимальным уровнем кодирования соответствует 0 дБ полной шкалы (0 dBFS)


МАКСИМАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ КОДИРОВАНИЯМАКСИМАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ КОДИРОВАНИЯ

• Уровень синусоидального сигнала, пиковые значения которого укладываются в полный диапазон кодирования цифрового звукового тракта


НОРМИРОВАНИЕ УРОВНЕЙНОРМИРОВАНИЕ УРОВНЕЙВ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХВ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ

Установочный уровень

-9 dBr (35%)

Максимально допустимый

уровень

0 dBr (100%)

МСЭ (BR645) 0 dBu +9 dBu

ФРГ (ARD HFBL-K) -3 dBu +6 dBu

США/

Великобритания+4 dBu

ЕВС (R89-1997) -18 dBFS -9 dBFS


LLISTref = 85 – 10 log(n) dB(A)

• Уровень звукового давления в точке прослушивания при подаче на вход одного из каналов воспроизведения сигнала розового шума, эффективное значение напряжения которого соответствует установочному уровню в звуковом тракте

НОРМИРОВАНИЕ УРОВНЯ ПРОСЛУШИВАНИЯ НОРМИРОВАНИЕ УРОВНЯ ПРОСЛУШИВАНИЯ В ЗВУКОВЫХ ТРАКТАХ В ЗВУКОВЫХ ТРАКТАХ


НОРМИРОВАНИЕ УРОВНЕЙНОРМИРОВАНИЕ УРОВНЕЙВ ЦИФРОВЫХ ЗВУКОВЫХ ТРАКТАХВ ЦИФРОВЫХ ЗВУКОВЫХ ТРАКТАХ


Максимально допустимый

уровень

Нормативный документ

Первичная запись и производство

оригиналов фонограмм

-18 dBFS -9 dBFS EBU R68-2000

-20 dBFS -11 dBFS SMPTE RP155

Фонограммы на компакт-дисках -12 dBFS -3 dBFS EBU R89-1997


Цифровые коды максимального и установочного Цифровые коды максимального и установочного уровней (уровней (EBU R68-2000)EBU R68-2000)

Количество разрядов

квантования

Максимальный уровень кодирования (0 dBFS)


(-18,06 dBFS)

отрицательные пиковые значения

положительные пиковые значения



16 8000 7FFF F000 0FFF

18 2000 1FFFF 3C000 03FFF

20 80000 7FFFF F0000 0FFFF

24 800000 7FFFFF F00000 0FFFFF


Цифровые коды максимального и установочного Цифровые коды максимального и установочного уровней (уровней (EBU REBU R8989--19971997))

Количество разрядов

квантования

Максимальный уровень кодирования (0 dBFS)


(-12,04 dBFS)





16 8000 7FFF E000 1FFF


Максимальнодопустимый

уровень

Установочныйуровень

дБ/В

0 dBu

+2 dBu

+4 dBu

+6 dBu

-2 dBu

-4 dBu

-6 dBu

+14 dBu

+16 dBu

+18 dBu

+20 dBu

+12 dBu

+10 dBu

+8 dBu

-14 dBu

-12 dBu

-10 dBu

-8 dBu

-16 dBu

-18 dBu

--20 dBu

-24 dBu

-22 dBu

+24 dBu

+22 dBu

+26 dBu

0,775

0,976

1,23

1,55

0,616

0,489

0,388

3,88

4,89

6,16

7,75

3,09

2,45

1,95

0,155

0,195

0,245

0,309

0,123

0,098

0,078

0,049

0,061

12,28

9,76

15,5

Измерительныйуровень

УРОВНИ СИГНАЛОВ И СООТНОШЕНИЯ ШКАЛ УРОВНИ СИГНАЛОВ И СООТНОШЕНИЯ ШКАЛ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ

0 dBFS

-10 dBFS

-5 dBFS

-15 dBFS

-20 dBFS

-25 dBFS

-30 dBFS

-35 dBFS

Digital Audio(SMPTE)

0 dBFS

-10 dBFS

-5 dBFS

-15 dBFS

-20 dBFS

-25 dBFS

-30 dBFS

-35 dBFS

Digital Audio(EBU)

МЭК тип I

-5 dB

+5 dB

0 dB

-10 dB

-20 dB

-30 dB

4

5

6

7

3

2

1

МЭК тип IIa МЭК тип IIb

Test

+4

+8

+12

-4

-8

-12

VU meter(США,

Австралия …)

0

-2

-4

-6

-8

-10

-20

123


ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

• современные тракты звукового вещания представляют собой сложное соединение большого числа разнообразных устройств записи, преобразования и передачи звуковых сигналов

• высокое качество работы отдельных устройств и всего тракта в целом возможно лишь при наличии единой системы оперативного контроля уровней звуковых сигналов в различных точках звукового тракта

• Для решения существующих проблем контроля уровней звуковых сигналов необходимо разработать и внедрить единую технологию проверки и настройки диаграммы уровней звуковых трактов, основанную на использовании сигналов и методики, рекомендованных МСЭ/ЕВС


СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !

ФГУП ГТРК «КУЛЬТУРА»

123995, Москва, ул. Малая Никитская, д. 24

т. 222-0068

Documents

Контроль уровня сигналов в современных звуковых трактах