1、環繞聲音頻的監視科訊網信息中心李雙編輯2009年11月03日前言一提起圖像，我們可以談論很多。但是，如果沒有伴音和它結合在一起，這樣的電視節目對觀眾的吸引力將會大打拆扣。在對信號質量進行評測時，人們發現：在一個電視節目中，如果只是聲音質量低下，觀眾感受到圖像質量似乎也受到了影響，但實際上這時圖像質量并沒有什么變化。由此可見，在電視節目中，必須保證與視頻信號相關聯的音頻信號的質量，就如同確保視頻信號的質量一樣地重要。在豐富多彩的視音頻節目中，多通道、環繞聲音頻技術的開發大大增強了觀眾臨場體驗的效果。環繞聲技術是伴隨著數字電視和其它數字視頻技術而出現的，它為人們提供了家庭影院的臨場體驗。將改善后的

2、圖像質量與環繞聲結合在一起，給觀眾帶來的是震撼人心的感受，使觀眾完全融入到觀看節目之中。環繞聲技術的使用，帶來了多通道音頻信號監視解決方案的需求。在實踐中，音頻和視頻專業人員需要采用監視和顯示手段，以幫助他們通過觀測聲音影像以給觀眾帶來更佳的視聽體驗。在音頻制作過程中，提供一種直觀的聲音影像顯示是對聽覺體驗的補充，它有助于音頻工程師在后期節目制作中建立理想的音頻混合，對音頻信號進行更精確的調整。在廣播電視系統中，操作人員通過一些直觀的顯示能夠更及時地發現多通道音頻節目中的問題，從而幫助工程技術人員迅速地隔離和查找有問題的音頻信號源。為說明聲音影像的特性，介紹如何利用聲音影像的直觀顯示，我們需要

3、回顧環繞聲音頻技術的基本原理，介紹與創建環繞聲音頻信號有關的術語。環繞聲的體驗我們的視覺器官可以直接觀察到我們前方一個相對較窄的角度范圍。與此不同的是，我們的聽覺器官卻可以聽到來自我們四周的聲音，借助聽覺，我們融身于現實世界。而聽覺上的局限性則會影響到我們對于現實世界的感知。單聲道系統和立體聲系統是憑借周圍物理環境的反射而被聽音者所接受。在這樣的聲音環境中，利用單聲道系統和立體聲系統均可以建立來自聽音者前方聲音的真實感受，例如，在音樂廳中，我們可以聽到來自舞臺上的管弦樂隊演奏。然而，在單聲道系統和立體聲系統中，卻不能建立仿佛來自聽音者的側面和后方的聲音。但在環繞聲系統中，只需在上述系統中再增加

4、幾個聲道，用來驅動位于聽音者側面和后方的揚聲器，利用這幾個增加的聲源，就可以建立起更加逼真的聲音感受。多聲道音頻系統的優點是可以提供更加逼真的聲音體驗。在單聲道系統中，聽音者無法分辨各個不同聲源的相對位置。但在立體聲和環繞聲系統中，憑借人的聽覺系統確定聲源位置的能力，從而能夠感知到存在于不同位置的聲源。聲音的定位我們的神經中樞系統利用我們雙耳對聲音的聲級差、相位差和聽覺的延時差以及聲音信號的頻譜特性來確定聲源的位置。假設在一個立體聲系統中，聽音者前方的左、右揚聲器發出完全相同的聲音信號，聽音者且處于與左、右兩個揚聲器相對稱的位置，即與兩個揚聲器的距離恰好相等。這樣，聽音者的雙耳所接收的信號就是

5、聲級相同的同相信號。此時，聽音者所感受到的信號就如同位于兩揚聲器之間中點的聲源發出的聲音一樣。這就是說，兩個直接的聲源，即左、右揚聲器可以建立一個幻象聲源。如果改變來自每一揚聲器的信號強度，這個幻象聲源也會隨之移動。例如，增大左揚聲器的信號強度，那么到達聽音者的雙耳之間就會出現聲級差。對位于“ sweet spot”（最佳聽音位置）的聽音者而言，他所處位置與兩個揚聲器的距離相等，人的神經中樞系統就會利用這個聲級差，感受到聲源的位置偏向正中心的左方。在立體聲混合中，工程技術人員正是利用這一技術，即所謂 intensity panning (聲強平移)，就可以確定各種聲跡 (sound track

6、s) 的左右定位。相位差和相位相關聲音信號到達人的兩耳之間的相位差會引起不同的效果。人的大腦將兩個同相信號當作是來自于某一特定位置的同一個聲源，而該聲源的定位則取決于這兩個信號之間的聲級差。人的大腦將兩信號之間的相位差解釋為這兩個聲音來自不同的聲源。因此，兩信號之間的相位差會“模糊”聲源的定位而降低幻象聲源的存在，此時聽音者會認為聲源來自于一個寬廣的空間范圍。相位差大的兩個聲音信號，就不會使聽音者產生幻象聲源的錯覺，人的大腦不再意識到幻象聲源的存在。在一個立體聲系統中，我們可以用驅動左、右揚聲器的聲音信號之間的相關度這個術語來描述上述特性。兩個相同的、同相聲音信號的相關度等于 1。在這種情況下

7、，這兩個聲音信號將產生定位準確的幻象聲源。如果兩信號非常相似，例如兩信號具有很小的相移，那么它們的相關度值接近于 1。這兩個信號也將產生一個幻象聲源，不過這時聽音者對幻象聲源定位的準確性就要差些。假設這兩個聲音信號的差別增大，或者說它們具有較大的相移，那么它們之間的相關度值就趨近于 0。如果用這樣的不相關信號來驅動多聲道系統的各個揚聲器，將不會產生位置確定的幻象聲源。在這種情況下，聽音者所感知的聲音信號是分散的、聲源位置不確定的、仿佛是來自周邊的聲音。如果兩聲音信號趨近于相位相反的狀態，那么這兩個信號將互相干擾，會覺得聲音好象來自于揚聲器位置之外。相位相反的兩個信號即相位差為 180°

8、;的兩個相同信號，它們之間的相關度為1。其它考慮以上所介紹的有關聲級和相位的關系可以作為環繞聲體驗的基礎。對聲音重現的深入了解還應考慮以下幾個因素，這些因素會影響聲音的保真度和現場感。它們是：人耳聽覺系統對聲音頻率和方向的依賴關系；聲音記錄環境中音響設置和傳聲器的布局；聽音環境中的反射效果和其它聲學特性；揚聲器的電學和聲學特性以及它們的布局；在制作多聲道音頻信號時由壓縮和編碼所引入的人為失真或非人為的失真；與聲音重現相關的其它心理聲學現象。一般而言，上述因素影響著對聲音重現的藝術評估，聽音者通常用一些帶有主觀色彩的詞語來描述，例如“輕薄”、“干澀”、“暖音”、“生硬”、“明亮”和“寬廣”等。對

9、聲音的藝術評估還與聽音者所要求的質量等級、聽音環境以及聲音記錄設備、編輯和重放設備的技術特性等有關。盡管上述各種因素在對聲音的評估上也十分重要，但是立體聲和環繞聲的良好重現仍決定于聲音系統中用于驅動揚聲器的電信號中的電平和相位關系是否正確?，F代的音頻監測儀器能夠幫助音頻專業人員檢驗電信號中的一些重要特性。在實踐中，可利用音頻監測儀器來檢查 5.1多聲道音頻系統（這是一種最常用的聲音格式）中的音頻電平和音頻相位。5.1環繞聲系統中的音頻通道最近幾年來，在電影行業中，多聲道音頻系統已經成為電影院音頻的一種標準制式?，F在，人們為了在家庭里體驗環繞聲，使之具有電影院一樣的聽音效果，在家庭娛樂系統中，已

10、經有愈來愈多的 5.1多聲道音頻取代了立體聲。DVD一般也使用 5.1環繞聲音頻；在電視行業的DTV系統中，分配、傳輸和電視發送已經開始使用 5. 1環繞聲音頻格式。在通常的使用中，一個 5.1多聲道的音頻系統并不能將聲音定位在準確的、任選的位置上。更確切的說，各個不同的聲道在系統中有著各自特定的作用(參見圖 1)。圖1. 一種多聲道環繞聲系統中揚聲器的布局。左 (L)、右 (R) 聲道驅動位于聽音者前方的一對揚聲器(主揚聲器)，這兩個聲道是音樂信號的主要部分，它們的工作情況類似于一個立體聲系統。中心聲道(C)主要傳送的是人物的對話，它驅動的揚聲器位于聽音者的正前方且在左、右兩個主揚聲器之間。

11、左環繞聲道(Ls)和右環繞聲道(Rs)驅動位于聽音者側面靠后的左、右揚聲器 (即所謂“環繞” )。這兩個聲道一般用來處理聲音效果或環境聲，即為聽音者產生某一特定環境或空間中的聲音幻覺。低頻效果(LFE)聲道提供低頻特定效果如爆炸聲，它用來驅動一只大功率的、頻率受限的揚聲器(亞低音揚聲器)，一般放置在聽音者的前方。對話一般出現在中心聲道，因為電影和視頻節目的制作者通常要求聽眾在視頻現場的中心來感受這一重要的音頻構成元素。節目制作者將相同的對話信號放置在左、右聲道以在中心處產生一個幻象聲源。不過，只是位于左前揚聲器和右前揚聲器之間的“最佳聽音點 (sweet spot)”處的聽音者才會產生這種聲象

12、。利用這種特定的中心聲道使聽音者感受到的對話信號是來自于視頻現場的中心處，而不考慮其方位。上述 L、R、C、Ls和 Rs這五個聲道成為 5.1多聲道音頻系統中的“5”。憑借這 5個聲道就能產生完整的環繞聲體驗，包含有對話和許多特定的效果。在這 5個聲道構成的聽音系統中，利用其聲道的定位特性就可以產生出適當定位的幻象聲源。而先前提及的頻率在150Hz以下的低頻聲道 LFE(即 5.1音頻系統中的“.1”)，其聲音定位特性不顯著，在產生戲劇性的非定位效果中則居于次要地位。盡管這個聲道的揚聲器稱為亞低音揚聲器，在環繞聲系統中它是作為低頻效果聲道，然而，其低音效果還與聽音者所使用的揚聲器系統的尺寸有關

13、，因此不同系統中 LFE的低音響應并不一致。例如在一個由一些小型衛星揚聲器組成的系統中，就不能為全部的低音而提供足夠的響應，在這種情況下低音就來自于 LFE聲道。而在室內具有大型揚聲器的情況下，這些揚聲器具有較寬的動態范圍，對低音有較好的頻率響應，此時的低音就不完全來自于 LFE聲道。還可以在上述配置中再增加幾個聲道以進一步擴展多聲道音頻系統?，F在正使用的有 6.1或 7.1聲道系統。在 6.1聲道音頻系統中，增加了一只揚聲器以提供一個單聲的后環繞聲道。在 7.1音頻系統中，增加了兩個揚聲器以傳送單聲后環繞聲道即左后環繞(Lb)和右后環繞(Rb)。另外，也許需要監測下混合的多聲道音頻混合為一對

14、立體聲。在這種情況下，一對標準的立體聲混合可以表示為 Lo(僅左聲道)和 Ro(僅右聲道)，而在杜比 Pro-LogicTM(定向邏輯)編碼聲道中，下混合(down-mix)的立體聲表示為 Lt(總的左聲道)和 Rt(總的右聲道)。多聲道音頻信號的監視為了正確地制作和分配傳輸多通道音頻節目，需要使用具有各種功能的監視工具。它們的監測功能應包括：電平表顯示。應能在多個音頻通道中監視音頻信號的電平，而且可以選擇電平表的顯示種類和電平表的刻度指示。李沙育顯示*1。利用李沙育顯示以檢查通道之間的相位關系。應能形象直觀地顯示環繞聲音頻節目中的多通道信號電平和相位關系。數據顯示。利用數據顯示以檢查數字音頻

15、信號中所包含的元數據。*1 也可稱為音頻相位顯示或音頻矢量顯示。泰克公司的音頻監測工具泰克公司在其生產的波形監視器中已經開發了好幾種音頻監視工具，以此作為測量視音頻信號的解決方案。WFM700波形監視器。WFM700是用來監視高清晰度 (HD)和標準清晰度(SD)串行數字視頻信號的波形監視器。在配置選購件 DG后，它就可以監視包括電平和相位在內的各種音頻信號參數。WFM700可以監視 8個通道的音頻信號，這些音頻信號既可以是由SDI(串行數字接口)信號中提取的嵌入音頻，也可以是從儀器后面板4個BNC連接器上輸入的、各自獨立的AES/ EBU數字音頻信號。WVR系列監測儀。WVR系列是一種多格式

16、、多標準的監測儀，它可以有兩種配置。其中 WVR7100支持高清晰度（ HD-SDI）串行數字和模擬復合輸入信號； WVR6100是一種 SD格式的監測儀，它支持 SD-SDI和復合視頻輸入選件。在 WVR系列的幾種監測儀中，均可配置多種音頻選購件。利用基本音頻選件可以監視8個通道的AES/EBU數字音頻或SDI信號中的嵌入音頻。在這個選件中，可以使用兩組 AES輸入(A組和 B組)?？梢园?B組配置為解嵌入音頻的有源輸出或者是A組音頻的直通輸出。另一選購件支持模擬和數字音頻，具有兩組 6個通道的輸入和 8個音頻通道的輸出。如果安裝了杜比解碼器選購件，則儀器的 8路模擬輸出將是很有用的。WVR

17、系列監測儀具有兩種不同的杜比選購件。選件 DD是一種杜比數字(AC-3)解碼器，只能提供兩個通道的解碼輸出。選件DDE支持杜比數字和杜比 E，帶有全解碼功能，既可以提供模擬輸出，也可以提供數字音頻輸出。電平表指示電平表為音頻信號提供了基于各種標度的電平指示。在泰克公司的WFM700系列和WVR6100/7100系列中，用戶可以對音頻電平表進行設置，允許用戶改變電平表的標度以適合于用戶自己的特定要求。在電平表中可以顯示出音頻信號電平的全部動態范圍。WVM700中電平表的指示范圍在可以是70dBFS至0dBFS，而在WVR系列中是從90 dBFS至0dBFS。在此范圍內可以對測試電平作出規定。所謂

18、測試電平(test level)，指的是這樣的一種單音信號電平，即它可作為整個系統設施中的系統校準電平。測試電平的取值與系統設施有關，但一般可設置為20dBFS或18dBFS。還可以為電平表設置峰值電平，通常將峰值電平設置為8dBFS。在不同的音頻應用實踐中，可以為系統設置不同的峰值電平和測試電平。在上述儀器的音頻配置菜單中，用戶可以選擇自己適用的音頻標度，以方便于音頻設備的測量。為了提供更高精度的電平和相位顯示，這些儀器的音頻選件都采用了 4倍于音頻流的過取樣頻率。在 WVR系列中，已經預先規定了幾種模擬音頻標度，例如圖 2所示的 dBu、DIN和 Nordic電平標度，用戶可以從中選擇。圖

19、2. dBu、DIN 和Nordic 模擬音頻表的標度。 在 WFM700和 WVR系列的電平監視中，還可以給出電平的直觀圖示。在測試電平標度以下，電平表的柱狀指示呈綠色；在測試電平標度以上柱狀指示變為黃色；在峰值電平以上柱狀指示又變為紅色。在柱狀指示中，還可以提供當前被監測音頻信號中的各種告警狀態： clips (限幅)、mutes(無聲)、silence(靜音)和 over-scale(電平過高)。這些告警狀態的定義如下：Clips(限幅)告警: 表示當前被監測音頻信號中出現了許多個連續的滿刻度樣值。用戶可以對產生限幅告警指示的所需連續滿刻度的樣值數進行設置。一旦出現限幅指示，電平指示將將

20、到達柱狀表的頂端。Mutes(無聲)告警: 表示當前被監測音頻信號中出現了許多個連續的全零樣值。觸發無聲告警的所需連續全零樣值數可由用戶設置。當出現無聲告警時，柱狀指示表內將顯示出“ MUTE”字樣。Silence(靜音)告警: 它是由用戶設置的電平。如果在一某段時間內(時間長度以秒計)，音頻信號在此設置電平值以下時，柱狀指示表內將顯示出“ SILENCE”字樣。Over(電平過高)告警: 它也是可由用戶設置的電平。如果在一某段時間內(時間長度以秒計)，音頻信號在此設置電平值以上時，柱狀指示表內將顯示出“ OVR”字樣。沖擊式電平表沖擊式電平表(ballistics)反映了電平表指示隨音頻信號

21、電平變化的響應速度。在不同的標準中，定義了不同類型的沖擊式電平表，其區別在于上升時間(當音頻信號電平增加時，柱狀表指示的上升響應速度有多快 )和延遲時間(當音頻信號電平降低時，電平表指示的回落速度有多慢)的不同。有幾種不同類型的電平表響應速度，可供用戶選擇使用。這些電平指示表的定義如下：True Peak(真峰值): 它反映的是信號的實際峰值電平而不考慮其持續時間的長短。這種表的上升時間基本上是瞬時的，下落時間類似于 PPM類型 2，即下落 20dB需時 2.8秒。在“ Peak Hold Time(峰值保持時間)”內表柱狀指示會持續停留在峰值電平上。PPM類型 1：其響應速度等效于 IEC類

22、型 1(基本上與 DIN 45406和 Nordic N-9一致)。與 PPM類型 2相比較，PPM類型 1的上升時間和回落時間要稍快些，即電平下落 20dB它需時 1.7秒(而類型 2需時 2.8秒)。PPM類型 2：其響應速度等效于 IEC類型 II(與IEEE 標準152-1991的定義一致)。與PPM類型1相比較，PPM類型2的上升時間和回落時間要稍慢些，即電平下落 20dB它需時 2.8秒(而類型 I需時 1.7秒)。VU表：VU表是在 IEEE標準 152-1991中定義的，在 WVM700和WVR系列的音頻監視中具有擴展的dB線性刻度。在選擇 VU表時，也同時包含有真峰值指示。在

23、WVM和 WVR系列的音頻監視顯示中，一般要給出當前音頻顯示中所使用的沖擊式表的類型。沖擊式表的響應時間通常會濾除瞬時的真峰值電平。因此，真峰值指示是作為音頻電平柱狀顯示中的一個標記。李沙育（相位）顯示如果將左、右聲道的輸入信號施加于 X-Y軸上，就會出現類似于矢量顯示的圖形。左聲道信號施加于 N-S軸，右聲道信號施加于 E-W軸，此時的李沙育 (Lissajous)顯示如圖3所示。許多音頻專業人員更熟悉的是所謂的“聲場(Sound Stage)”模式顯示，這只需將圖 3顯示圖形旋轉45度即可得到圖4所示的李沙育顯示，這樣可以更加形象直觀地確定左、右聲道的正確相位。利用李沙育顯示，可以立即獲取

24、到音頻再混合期間的整個能量分布信息。圖 3. 李沙育圖形的 X-Y軸顯示。系統相位錯誤系統中的相位錯誤會給音頻信號帶來不利的影響。利用音頻相位監視器的李沙育圖形顯示，可以很快地查明和識別系統中的相位錯誤，并能夠對系統相位中的錯誤進行定量分析。在使用李沙育圖形顯示時，應使測量儀器工作在自動增益控制(AGC)狀態下，以使音頻信號的橢圓邊緣恰好與相位切線相接觸。如果送入被測音頻系統的是具有幅度、頻率和相位均相等的單音信號，那么就可以觀察到與 L R軸相重合的一條垂直線。說明被測設備的左、右聲道在相位和增益上完全匹配。如果觀察到的是一條傾斜的直線，說明左、右聲道在相位上匹配但幅度不相等。圖 6的李沙育

25、顯示就表示左聲道信號較強。如果是一條水平線落在 L R軸上，表明兩個聲道之間的相位相反，如圖 7所示。還有，如果某一橢圓的主軸落在 L R軸上，表明兩個聲道信號有相等的幅度但相位不同。如果兩個聲道間的信號幅度相等但頻率不同，那么在李沙育顯示中就會出現多個橢圓圖形，參見圖 8。橢圓的個數與這兩個聲道的頻率差有關。利用李沙育顯示還可以發現音頻信號中的一些問題，參見圖 9和圖 10。在兩個聲道中，如果某一聲道幅度大，那么信號顯示軸就會偏向該聲道，圖 9表示的是左聲道較強的立體聲顯示圖形。在音頻信號通道中，削波失真也是可能發生的，此時李沙育圖形的邊緣會成為方形，如圖 10所示。在上述情況下，需要對音頻

26、通道進行調整以建立合適的電平，從而消除這些錯誤。 圖 5. 聲道 L1和聲道 R2完全相同的李沙育顯示圖形。圖 6. L和 R聲道幅度不相等的李沙育顯示。 圖 7.聲道 L1和 R2幅度相等但相位差為 180度的李沙育顯示。圖 8.聲道 L1和 R2幅度相等但輸入信號的頻率不同的李沙育顯示。圖 9.左聲道信號較強的立體聲顯示。相關表相關表能夠對具有獨立信號幅度的兩個聲道(形成一個相位對)提供與實際情況相符的精確的相位相關顯示(與單聲的兼容性)。相位相關表位于李沙育顯示圖形的下方，以及對應通道柱狀電平指示表的底部。在相位相關表中，一個呈菱形的指針用以指示一對聲道間的相位相關度。當菱形指針呈白色且

27、其值為 1時，表示這一對信號通道具有相同的頻率和相位(圖 5)。綠色的菱形指針表示相關度在 0.2至 0.99之間，表明兩通道信號間有較高的相關性。當菱形指針呈紅色且其值為1時，表示兩信號頻率相等但有180度的相位差(圖7)。黃色的菱形且在中心處(刻度指示為 0)表明這兩個信號不相關，通常就是一對隨機信號(圖 8)。在通常情況下，音頻工程技術人員在處理多個傳聲器的錄音會議時，需要使用一種等幅、同頻的單音信號以確保各個獨立通道之間有正確的相位和電平，為了防止在下混合的立體聲中出現相反的聲道相位，技術人員就要利用相位相關表指示以幫助他們作出快速的判斷。圖 10.信號被限幅時的李沙育顯示。在現代數字

28、環繞聲系統中，數字音頻聲道是通過多個 AES/EBU通道對來傳送的。例如：在 5.1聲道系統中的 (L/R)、(C/LFE)、(Ls/Rs)聲道，就需要使用三個獨立的數字AES/EBU通道來傳送這樣的6個聲道的音頻信號。為了比較某個數字 AES/EBU音頻通道對中的一對聲道之間的相位，這對于工程師來說是一件很容易的事只需使用李沙育顯示即可。然而，如果要求檢查復雜的多聲道環境例如 L-C之間或者 L-R之間的相位，那該如何進行呢？為滿足這一需求，在 WVR系列和 WFM700中的音頻選件中提供了非常靈活的李沙育顯示。使用者可以在用戶模式中從音頻監視器的輸入通道中任意選擇兩個通道進行相位比較。例如

29、，用戶可以按照 L-C、C-R、L-Ls或者 R-Rs來選擇兩個通道，以確保整個音頻系統中所有通道間均有正確的相位。這樣，如果我們在對實際音頻信號進行監視時感覺聽音效果不太滿意，就可以使用單音測試信號來比較單個通道之間的相位。因此，這種靈活的李沙育顯示是很有用的。為了評定現代多聲道系統的特性，就需要這種獨特的顯示方式。圖11. WVR7100中靈活的李沙育顯示功能，圖示為L和C聲道的李沙育相位顯示。由圖 11可以看出，為了對左聲道和中心聲道進行比較，使用者只需在用戶李沙育配置菜單中進行設置即可。環繞聲顯示RTW*2公司為其產品 10800X型聲音監視器開發了一種環繞聲音頻顯示圖形。該公司已同意

30、泰克公司在自己的視頻信號監視器產品（例如WVR6100/WVR7100和 WFM700）中使用這種顯示圖形。環繞聲音頻電平指示表在環繞聲音頻電平指示表顯示中，給出了與 5.1音頻系統中的5個主要聲道相關聯的電平指示，這種電平指示是按照該聲道的 RMS值(均方根值)信號電平而提供的。它可以計算出不加權的 RMS值，或者使用一種能夠產生頻率加權(frequency-weighted)RMS值的濾波器。應用這種 A-weighting*3(A加權)濾波器，按照人類聽覺系統的頻率響應進行調整，從而產生能夠更加接近于音頻信號感知響度的音頻電平值。圖 12.音頻電平指示。在如圖 12所示的環繞聲音頻電平指

31、示表中，利用由顯示中心朝向四角的 4條標度線來分別表示 L、R、Ls和 Rs這4個聲道的音頻電平。位于電平指示表四角處即上左、上右、下左和下右處的音頻電平分別對應于 L、R、 Ls和 Rs聲道的 0dBFS或者為 24dBU(模擬音頻)。而電平指示表中心處的電平為-65dBFS(數字音頻)或-41dBU(模擬音頻)。隨著某一聲道信號電平的增加，指示表中的青色電平指示由中心向該聲道的邊角處延伸。每一青色電平指示條按 10dB間隔來劃分刻度，但青色指示條上的一組雙刻度通常是按 -20dB和 -18dB來校準的，如圖12表示的就是WFM700的環繞聲音頻電平指示表。在 WVR系列中，是將這組雙刻度作

32、為測試電平來設置的。當兩信號間的相關度增加且趨向于 1.0時，此時環繞聲音頻電平指示表的連線向外彎曲，離開中心處而指向幻象聲源。當兩信號間的相位趨于反向狀態即相關度值接近于 -1.0時，指示表的連線向內彎曲而指向中心，說明兩信號間存在著有害干擾，因為這樣會降低與反相信號相關的總音量?？傄袅恐甘颈砣绻麑⑸鲜鲆纛l電平指示表的末端連接起來就構成了一個多邊形，這個多邊形即所謂總音量表（ TVI）。從 TVI表中我們可以了解主聲道和環繞聲道之間的電平平衡關系，因此可將它作為代表整個環繞聲總的平衡狀況的一種指示。圖13是幅度相等但互不相關的4個聲道所形成的 TVI圖形，可以看出，它具有正方形的特性。按照以

33、下的約定，利用 TVI可以給出鄰近聲道之間的相關性指示：如果兩鄰近聲道電平指示末端的連線是一條直線，表明這兩個聲道是不相關的信號，或者說它們的相關度為 0.0。當兩信號間的相關度增加并趨向于 1.0時，此時環繞聲音頻電平指示表的連線向外彎曲，離開中心處而指向幻象聲源。當兩信號間的相位趨于反向狀態即相關度值接近于-1.0時，指示表的連線向內彎曲而指向中心，說明兩信號間存在著有害干擾，因為這樣會降低與反相信號相關的總音量。圖 13.等幅不相關信號的 TVI圖示。圖 14.等幅等頻且同相的單音測試信號的 TVI圖示。圖14表示的是由同相的4個聲道所組成的TVI多邊形圖示。中心聲道在環繞聲系統中，中心

34、聲道電平的顯示是較為特殊的，它與其它4個環繞聲道的電平指示是不同的。在圖15中，位于左、右聲道音頻電平指示之間的黃色垂直線即為中心通道的音頻電平指示。中心通道的音頻電平指示(CVI)是由L_C電平指示的末端以及C_R電平指示的末端的之間連線而形成的。TVI和 CVI是相互獨立工作的。在圖 15中，中心聲道的電平較高，表明在整個聲道系統中對話居于主要地位。而在圖16中，中心聲道的電平較低，表明對話居于次要地位。圖 15.中心聲道較強的環繞聲節目中的 TVI和 CVI圖示。圖 16.中心聲道較弱的環繞聲節目中的 TVI和 CVI圖示?；孟舐曉?(聲象) 指示器幻象聲源指示器（ Phantom So

35、urce Indicators，PSI）位于環繞聲音頻電平指示表的四周，它有助于給出形象化的聲源定位信息。位于環繞聲電平指示表四邊的4個PSI分別用以指示 L/R、L/Ls、Ls/Rs和R/Rs 4個鄰近聲道對組成的幻象聲源的特性。4個PSI均以相同的方式工作。每個 PSI上均有一個白色的標記，即幻象聲源定位指針，它給出了幻象聲源的位置。定位指針所在的線長是可變的，可向指針兩邊延伸，用以表示典型的聽音者確定幻象聲源位置的相對能力。如果某一鄰近聲道對的兩個信號具有 1的相關度，那么就可以在這兩個揚聲器之間給出準確的幻象聲源的位置?；孟舐曉炊ㄎ恢羔樉统霈F在與該鄰近聲道對相對應的邊長上。幻象聲源定位

36、指針即白色標記的位置由鄰近聲道中兩個信號之間的電平關系所決定。如果某聲道對中兩個聲道的音頻電平相等，那么白色標記就會出現在與該聲道對相對應的兩角之間的中點上，表示聽音者感覺到這兩只對應揚聲器（以 L/Ls聲道對為例，參見圖 17）之間的中點上存在著一個幻象聲源。如果兩個聲道具有不同的音頻電平，那么幻象聲源的位置會向電平較高一側的揚聲器移動，與此相對應，幻象聲源定位指針也會向與音頻電平較高的聲道相關的那個角移動（參見圖 17中的 R/Rs聲道對）。圖17. 同相測試單音信號(test tones)在幅度變化時的 PSI圖形。 當某一鄰近聲道對中的兩個信號之間的相關度降低時，會給其對應幻象聲源的定

37、位帶來某種程度上的不確定性。為表示這種情況，此時的 PSI線條的長度則是可以變化的，將從白色標記處向該聲道對的對應邊的兩角延伸。為了更清晰地表示上述情況，當鄰近聲道兩信號間的相關度值跨越不同的門限值時，PSI線條的顏色也會發生變化。觸發顏色變化的固定門限值對應于音頻記錄和音頻重現中所呈現的典型相關度數值。非立體聲源產生的相關度在0.9以上。在立體聲記錄中，兩信號之間的相關度數值一般在 0.5到 0.7之間，但卻可以建立一種可以被聽眾所接受的、相關值在一個廣闊范圍內的聲音印象。不相關信號產生的是一種漫射式的環境聲，其典型的相關度在 0.2至 -0.3之間。由于這樣的信號不能產生位置確定的幻象聲源

38、，因此，也許可以利用這樣的相關度數 值來指示音樂聲信號中或其它定位感比較明確的聲音信號中所存在的問題。相關度在-0.3以下的信號一般表示為這兩個信號間有著不正確的相位關系，這樣的信號會產生人們不希望出現的聲音效果。對于相關度在 0.9以上的相關信號，此時的 PSI是一條很短的白線，表示這種情況下存在著定位非常準確的的幻象聲源。如果相關度在0.9以下，則線條變為綠色。當相關度繼續降低時，線條會從幻象聲源定位指針處向兩邊繼續延伸，表示幻象聲源位置的不確定性在增加。一旦線條延伸到邊角處，此時線條的長度就不再隨著信號相關度的降低而伸長。而定位指針的所在位置由該鄰近聲道對之間的電平平衡度所決定。因此，除

39、非定位指針位于該邊長的中點處，否則當線條的某個端點到達邊角后另一端點就不再延伸。當兩信號間的相關度在0.2以下時，則線條變為黃色。如果兩信號完全不相關，即相關度等于 0，那么線條會伸展至幻象聲源指示器的整個邊長。在這樣的情況下，表明對應的鄰近聲道對產生的是使聽音者感受到的一種散射式的環境聲。此時盡管該鄰近聲道對不能建立幻象聲源，但仍有白色標記存在，用以表示該聲道對之間的電平平衡度(參見圖 18)。圖 18. 改變測試單音信號(test tones)的幅度和相位時的 PSI圖形。如果兩信號間的相關度進一步減小，向-1接近，這時PSI的長度即幻象聲源定位指針所在線條將不再變長，但如果相關度降至比

40、-0.3更小，則 PSI的顏色變為紅色，表示這是一種人們可能不希望出現的反相狀態(參見圖 19)。圖 19. Ls和 Rs相位相反時的環繞聲顯示圖形。圖19還畫出了 L和 R聲道 PSI的其它特性。當相關度小于 -0.2時，PSI的兩端繼續伸至 45°角處。這種形象化的圖示與聽音者感知的聲音印象是一致的：即這時聽音者感覺到兩個反相信號的聲源好象在 L和 R揚聲器之外，而不在這兩個揚聲器之間。L-C-R幻象聲源指示器在 L/R PSI的上方，還有第五個 PSI指示器，它用來指示由 L/C和 C/R聲道對所形成的幻象聲源的可能位置。這個指示器的工作情況與其它四個 PSI略有不同。第五個

41、PSI上的幻象聲源定位指針的位置由 L、C和 R聲道所決定。為敘述方便起見，我們設 LL、LC、LR分別代表 L、C、R三個聲道的音頻電平。現分以下幾種情況來討論：如果 LL LC和 LR -65dB，這時 L-C-R三聲道 PSI上的幻象聲源定位指針（即白色標記）將出現在頂線上 0的左邊、標記為 50的上方，表示在 L和 C揚聲器之間的中點處可能存在著一個幻象聲源。如果 LR LC，LL -65dB，這時 L-C-R PSI上的幻象聲源定位指針將出現在頂線上0的右邊、標記為50的上方，表示在 R和 C揚聲器之間的中點處可能存在著一個幻象聲源。如果 LL LC LR，則幻象聲源定位指針將出現在

42、環繞聲顯示圖形的頂線上零值的上方，表示在 L和 R揚聲器之間的中點處可能存在著一個幻象聲源。如果 LR LC -65dB，幻象聲源定位指針會出現在環繞聲顯示圖形頂線上 L的上方，表示聲源直接來自于左邊的揚聲器。如果 LL LC -65dB，幻象聲源定位指針會出現在環繞聲顯示圖形頂線上R的上方，表示聲源直接來自于右邊的揚聲器。如果改變 L、C和 R三個聲道之間的音頻電平的平衡狀況，那么幻象聲源定位指針將在與上述特定狀態相關的位置間移動。例如，如果 LL LC和 LR -65dB，增加 R聲道的電平將使定位指針由頂線左邊 50標記處向中心標記 0移動，表示幻象聲源的位置由 L和 C揚聲器的中點處向

43、中心位置移動（參見圖 20）。圖 20. L-C-R幻象聲源指示器(相關度 1)。與其它四個 PSI一樣，在 L-C-R三聲道中，從幻象聲源定位指針處延伸的 PSI線長反映了信號之間的相關度。在三聲道 PSI中，定位指針左右兩邊的 PSI線是各自獨立工作的。當 L和 C聲道之間的相關度由 1減少到 0時，幻象聲源定位指針左邊的 PSI線將伸長，且線的顏色由白色到綠色又變為黃色。如果L和C這兩個聲道為不相關信號，則 PSI線伸長至環繞聲顯示圖形的上左角處。如果再繼續降低兩信號之間的相關度，線長將不再改變，但線的顏色會變為紅色，且在線的末端處伸展至 45°角處，這種情形與 L/R PSI

44、相似。至于幻象聲源定位指針右邊的 PSI線，其工作過程與上述說明類似，它可以用來指示 C和R兩聲道之間的信號相關度（參見圖 21）。圖 21. L-C-R幻象聲源指示器(相關度 1)。相關表在圖21中，還給出了另一種形式的相位相關表指示器。它就是出現在圖 21顯示器左邊、音頻電平柱狀指示下方的相關表。在 L、C和 R音頻電平柱狀指示下方的相關表用來表示 L和 R兩個聲道信號之間的相關度。在環繞聲顯示圖形的下方的相關表以及Ls和Rs電平柱狀指示下方的相關表用來表示Ls和Rs兩聲道信號之間的相關度。在音頻電平柱狀顯示中還有一個用于 Lo和 Ro兩聲道信號的相關表。對于不相關的兩信號，相關表上的菱形指示會落在相關表的中心處。如果增加這兩個信號之間的相關度，菱形指示會向右移動，朝向相關表右端的 1處。如果減少這兩個信號之間的相關度，菱形指示會向左移動，朝向相關表左端的 -1處。例如，兩信號同相，菱形指示會出現在遠右端，即 1處；如果兩個聲道為相同的信號但有 180°的相位差，則菱形指示會出現在遠左端，即 -1處。下表對環繞聲監測中的相關度與 PSI指示以及聽音者的感受的關系作出了小結：表.環繞聲顯示中的相關度指示主指示器（ Dominance Indicator）以上