Приборы визуального контроля звукового сигнала. Измерители уровня и использование понятия Headroom на практике.

Для объективного контроля уровня звукового сигнала используется специальный прибор - измеритель уровня. Это прибор с логарифмической шкалой, отградуированный в децибелах - общепринятых единицах оценки звука. Для регистрации мгновенных изменений уровня звукового сигнала с точностью до его отдельных пиковых значений необходим безынерционный “пиковый” прибор, но такие приборы применяются только в цифровой технике, для которой даже самые малые и кратковременные превышения шкалы квантования приводят к непоправимому браку звучания. Слух человека обладает некоторой инерцией - способностью накапливать и усреднять воздействующую на барабанную перепонку информацию. Поэтому традиционные, используемые в аналоговых цепях звукопередачи измерители уровня, должны быть инерционными приборами, т.е. показывать не мгновенные, а усреднённые за некоторый промежуток времени значения измеряемых сигналов. Это достигается применением специальной электронной схемы, в которой происходит усреднение (интеграция) сигнала. Из-за различных подходов к измерениям уровня, для его оценки существуют измерители с разным временем усреднения (интеграции) сигнала. В России и в большинстве стран Европы стандартизован измеритель уровня “квазипиковых” значений (QPPM), усредняющий сигнал за каждые 5 мс и дающий возможность регистрировать даже короткие пики уровня. Но его недостатком является то, что величина коротких пиков, из-за инерционности слуха, не определяет ощущение громкости передачи. В Америке и Японии для оценки уровня передачи пользуются VU-метрами ─ приборами “средних” значений, усредняющими уровень за каждые 300 мс и лучше отражающими изменения громкости звучания. Однако по этим приборам нельзя увидеть очень короткие выбросы уровня, которые могут перегрузить канал передачи. В цифровых же цепях передачи, как уже было сказано, требуется безынерционный прибор пиковых (мгновенных) значений. Применяя разные виды измерителей уровня, при наличии смешанных каналов передачи, включающих в себя как аналоговые, так и цифровые участки, для унификации оценок уровня приходится пользоваться поправками на инерционность приборов (“headroom”). Причём, эти поправки тем больше, чем больше инерционность прибора. Пиковые значения сигнала по цифровому безынерционному прибору (0 dBFS) могут оказаться на 9 дБ выше, чем по шкале прибора квазипиковых значений и на 18 дБ выше, чем по прибору средних значений. В соответствии с этим рекомендуется на синусоидальном опорном установочном сигнале правильно откалибровать по уровню канал передачи, предусмотрев необходимые поправки, для каждого из установленных типов измерительных приборов. В мировой практике при настройке диаграммы уровней передачи принято пользоваться синусоидальным сигналом частоты 1000 Гц с т.н. установочным уровнем, при котором показания VU-метра должны быть 0 дБ. Чтобы предусмотреть недопоказ коротких импульсов реальной программы VUметром, показания прибора квазипиковых значений на этом же сигнале должны быть ниже нулевой отметки шкалы на 9 дБ (–9 дБ), а по шкале цифрового прибора ещё на 9 дБ ниже и соответствовать показаниям –18 дБ. В России на радио и телевидении стандартизован прибор квазипиковых значений. Калибровка канала передачи производится по 0 дБ шкалы этого прибора на калибровочном синусоидальном сигнале “номинального” уровня, соответствующего максимально допустимому уровню реальной программы. При калибровке канала показания цифрового безынерционного прибора должны быть -9 дБ, т.к. из-за недопоказа квазипиковым измерителем коротких пиков уровня на реальной программе, должен быть предусмотрен запас по перегрузке цифрового тракта (headroom).

1) Меерзон Б.Я. Основы звукорежиссуры и оборудование студий звукозаписи. Учебное пособие. М.: ГИТР, 2012. - 206 с.

2) Меерзон Б.Я. Измерения уровня аудио сигнала и нормирование громкости телевизионных передач. Учебное пособие. М.: ГИТР, 2014. - 29 с.