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)

1. Б.В.Некрасов, ГТРК «КУЛЬТУРА»
Контроль уровня сигналов в
современных 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)
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

2. КОНТРОЛЬ УРОВНЯ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ
• оценка уровня звукового сигнала в процессе
его оперативного регулирования
• измерение уровня сигналов в звуковом
тракте, не связанное с его оперативным
регулированием
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

3. ЗАДАЧИ НОРМИРОВАНИЯ УРОВНЕЙ
СИГНАЛОВ 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
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

4. ПРОБЛЕМЫ РЕГУЛИРОВКИ И ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЕЙ
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
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТНЫХ
ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ
Скрытые
ТИП пиковые Время
ШКАЛА Время возврата
ИЗМЕРИТЕЛЯ интеграции
значения
VU meter -20….+3 дБ +13… +16 дБ 300 мс / 90% 300 мс / 10%
-50…+5 дБ +3…+4 дБ 5 мс /80% 20 дБ / 1,7 с
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

6. ШКАЛЫ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ
ГОСТ 21185 (1975)/DIN 45406 (1966)
DIN 45406
ARD Pflichtenheft 3/6 (1998)
British Standard Scale/МЭК 268-10 (IIa)
Nordic Recommendation N9
Digital Scale
BEAG ОМС 133 -60 -50 -40 -30 -20 -10 -9 -5 0 +5
PANASONIC SV-3700 L
-60 -50 -40 -30 -24 -18 -12 -6 -3 0
over
dB
R-DAT Recorder
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.
R over
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

7. дБ/В
+26 dBu 15,5
+24 dBu 12,28
ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ +22 dBu 9,76
ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ +20 dBu
+18 dBu
7,75
6,16
+16 dBu 4,89
+14 dBu 3,88
КПИУ
ГОСТ 21185 +12 dBu 3,09
+5 dB
VU METER +10 dBu 2,45
(BETACAM, SONY)
+8 dBu 1,95
3
Номинальный 0 dB 2 +6 dBu 1,55
уровень 1
0 +4 dBu 1,23
-2 +2 dBu 0,976
-5 dB
-4 0 dBu 0,775
-6 -2 dBu 0,616
-10 dB -8 -4 dBu 0,489
-10 -6 dBu 0,388
-8 dBu 0,309
-10 dBu 0,245
-12 dBu 0,195
-20 dB -14 dBu 0,155
-20 -16 dBu 0,123
-18 dBu 0,098
--20 dBu 0,078
-30 dB -22 dBu 0,061
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г. -24 dBu 0,049

8. ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ
ЦИФРОВЫХ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ
1,5
1
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

9. КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ ДЛЯ НАСТРОЙКИ
ДИАГРАММЫ УРОВНЕЙ ЗВУКОВЫХ ТРАКТОВ
(ITU-R 645)
• установочный сигнал (Alignment Signal)
• максимально допустимый сигнал
(Permitted Maximum Signal)
• измерительный сигнал (Measurement Signal)
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

10. УСТАНОВОЧНЫЙ СИГНАЛ
• Синусоидальный сигнал с частотой 1000 Гц,
• Уровень сигнала соответствует 0 дБн0 (0,775 В СКЗ
в точке нулевого относительного уровня)
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

11. МАКСИМАЛЬНО 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
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

12. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ СИГНАЛ
• Синусоидальный сигнал с амплитудой на 12 дБ меньше
уровня установочного сигнала
• используется для долговременных измерений во всем
диапазоне рабочих частот
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

13. КЛАССИФИКАЦИЯ СИГНАЛОВ ДЛЯ НАСТРОЙКИ
ДИАГРАММЫ УРОВНЕЙ ЦИФРОВЫХ
ЗВУКОВЫХ ТРАКТОВ
(EBU 3285)
• полная шкала (Full Scale)
• максимальный уровень кодирования
(Maximum Coding Level)
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

14. ПОЛНАЯ ШКАЛА
• Полный диапазон числовых значений в цифровой
системе кодирования
• Синусоидальный сигнал с максимальным уровнем
кодирования соответствует 0 дБ полной шкалы (0 dBFS)
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

15. МАКСИМАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ КОДИРОВАНИЯ
• Уровень синусоидального сигнала, пиковые значения которого
укладываются в полный диапазон кодирования цифрового
звукового тракта
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

16. НОРМИРОВАНИЕ УРОВНЕЙ
В РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ
Максимально
Установочный
допустимый
уровень
уровень
-9 dBr (35%)
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
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

17. НОРМИРОВАНИЕ УРОВНЯ ПРОСЛУШИВАНИЯ
В ЗВУКОВЫХ ТРАКТАХ
• 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
LLISTref = 85 – 10 log(n) dB(A)
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

18. НОРМИРОВАНИЕ УРОВНЕЙ
В ЦИФРОВЫХ ЗВУКОВЫХ ТРАКТАХ
Максимально
Установочный Нормативный
допустимый
уровень документ
уровень
Первичная запись и -18 dBFS -9 dBFS EBU R68-2000
производство
оригиналов фонограмм
-20 dBFS -11 dBFS SMPTE RP155
Фонограммы на компакт-
дисках -12 dBFS -3 dBFS EBU R89-1997
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

19. Цифровые коды максимального и установочного
уровней (EBU R68-2000)
Максимальный уровень Установочный уровень
Количество кодирования (0 dBFS) (-18,06 dBFS)
разрядов
квантования отрицательные положительные отрицательные положительные
пиковые пиковые пиковые пиковые
значения значения значения значения
16 8000 7FFF F000 0FFF
18 2000 1FFFF 3C000 03FFF
20 80000 7FFFF F0000 0FFFF
24 800000 7FFFFF F00000 0FFFFF
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

20. Цифровые коды максимального и установочного
уровней (EBU R89-1997)
Максимальный уровень Установочный уровень
Количество кодирования (0 dBFS) (-12,04 dBFS)
разрядов
квантования отрицательные положительные отрицательные положительные
пиковые пиковые пиковые пиковые
значения значения значения значения
16 8000 7FFF E000 1FFF
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

21. дБ/В
УРОВНИ СИГНАЛОВ И СООТНОШЕНИЯ ШКАЛ
+26 dBu 15,5
+24 dBu 12,28
ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ Digital Audio
Digital Audio
(SMPTE) +22 dBu 9,76
(EBU) 0 dBFS +20 dBu 7,75
0 dBFS +18 dBu 6,16
МЭК тип I +16 dBu 4,89
-5 dBFS
+5 dB +14 dBu 3,88
МЭК тип IIa МЭК тип IIb
-5 dBFS
7 +12 +12 dBu 3,09
Максимально -10 dBFS +10 dBu 2,45
допустимый 0 dB
уровень 6 +8 -10 dBFS +8 dBu 1,95
VU meter +6 dBu 1,55
(США, -15 dBFS
-5 dB 5 +4 Австралия …) +4 dBu 1,23
3 -15 dBFS
2 +2 dBu 0,976
Установочный 1
уровень 4 Test 0 -20 dBFS 0 dBu 0,775
-10 dB
-2 -20 dBFS -2 dBu 0,616
3 -4 -4 -4 dBu 0,489
-25 dBFS
-6 -6 dBu 0,388
-25 dBFS
2 -8 -8 -8 dBu 0,309
-10 -30 dBFS -10 dBu 0,245
Измерительный -20 dB
1 -12 -30 dBFS -12 dBu 0,195
уровень
-14 dBu 0,155
-35 dBFS
-16 dBu 0,123
-35 dBFS
-18 dBu 0,098
-30 dB
-20 --20 dBu 0,078
-22 dBu 0,061
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г. -24 dBu 0,049

22. дБн (уровень напряжения)
=
дБн0 (нормированный уровень)
+
дБ (фактор относительности)
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

23. Динамический диапазон
А B C
Dialnorm
Запись - вещание -15 dB Dialnorm
Dialnorm -21 dB
-31 dB
Звукового тракта
Динамический диапазон
А B C
-16 dB -10 dB
Dialnorm Dialnorm Dialnorm
Прослушивание
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

24. ВЫВОДЫ 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
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.

25. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !
ФГУП ГТРК «КУЛЬТУРА»
123995, Москва, ул. Малая Никитская, д. 24
т. 222-0068
© ГТРК «КУЛЬТУРА», 2002 г.