: архив : архив журнала "Звукорежиссер" : 2001 : #6

Управление качеством звука на радиостанции
Михаил Сергеев

Что же такое качество звучания? Одному, например, звук кажется хорошим, а другой - нос воротит. Разработано довольно много методик оценки качества воспроизводящей аппаратуры. На вход подается набор сигналов, представляющих разные музыкальные жанры, а группа экспертов оценивает звук в сравнении с эталоном, либо дает абсолютную оценку.

Качество фонограммы оценить гораздо труднее: нет четкой границы между "так и хотели" и "ну, так получилось". Мне кажется, что в записи вокал пронзителен и заслоняет все остальное, а авторы записи утверждают, что так и задумано. И попробуй, разберись…

В радиовещании результат зависит не только от фонограмм и тракта, на которые еще как-то можно влиять, но еще и от приемника. Перечисленное - это объективные составляющие качества звучания, а вспомните про вкусы и пристрастия слушателей! На всех, как известно, не угодишь, но делать что-то надо. Можно забыть про качество звука, вещать как получится - это тоже решение, но лучшее ли? Если есть на радиостанции аппаратура для обработки звуковых сигналов, то было бы просто неразумно использовать ее только для того, чтобы загородить облупившуюся штукатурку. Есть ручки или кнопки - иногда стоит их крутить или нажимать, но не просто так, а с определенной целью.

Цель верчения ручек и нажимания кнопок - это положительная оценка звучания станции слушателем, и именно на нее нужно ориентироваться. Как это сделать? Есть, наверное, и готовые методики оценки, ведь не первый год существует в мире радиовещание, но таковых найти не удалось, и пришлось выдумывать самому.

Шаг первый. "Разделяй и…"

Начал я с того, что попытался разделить одну большую и сложную задачу настройки звука на несколько маленьких.

Рис.1.Составляющие радиовещательного сигнала

Программа радиостанции включает в себя три основных составляющих: музыка, речь (новости и разговоры), реклама. Дополнительно может присутствовать еще и сигнал головной станции. Всего получается четыре типа сигналов (рисунок 1), различающихся по технологии создания, и имеющих вследствие этого различные свойства. Невозможно одной ручкой управлять качеством таких разных сигналов, для начала нужно навести порядок внутри групп.

Источником музыки служат, как правило, обычные диски, сведенные для домашнего прослушивания. На таких дисках средний уровень сигнала, динамический диапазон и остальные его характеристики имеют довольно большой разброс. Лучше использовать диски, специально предназначенные для радиовещания, но полностью плей-лист заполнить ими, как правило, не удается. Так что, музыкальный ряд эфира оказывается в итоге довольно пестрым, и сигналы приходится дополнительно обрабатывать.

Живая речь отличается еще большей пестротой в смысле параметров сигналов. Сказываются различия голосов и особенности техники работы ведущих. Микрофонный процессор позволяет немного сгладить различия, дополнительную выравнивающую функцию выполняет выходной динамический процессор.

Рекламные ролики собственного производства нетрудно упорядочить и обеспечить стабильность характеристик. Если же рекламодатель приходит с собственным роликом, то его характеристики могут заметно отличаться от ваших. На мой взгляд, проблем здесь нет, компьютерные технологии позволяют подровнять ролики так, чтобы блоки рекламы не напоминали лоскутное одеяло.

Сигнал головной станции сети обычно довольно сильно компрессирован, подвергался компрессии аудиоданных в цифровом канале доставки, и отличается от остальных составляющих программы станции.

Что мы имеем в итоге?

В системе - четыре потока сигналов, каждый из которых подвергнут собственной обработке, и есть еще общий динамический процессор. Изменить параметры сигнала, получаемого от головной станции, довольно трудно, ручки остальных аппаратов доступны и их можно крутить. Подтягивая одну часть, мы "почему-то" теряем другую. Музыкальный ряд выровнен, но голоса ведущих оказываются неузнаваемыми, а рекламные блоки выглядят заплатками. Вытянув речь, замечаем, что от музыки остались "рожки да ножки", а программа головной станции стала тусклой.

Как настраивать аппаратуру, какие ручки и в какую сторону крутить? В конкретном случае можно дать конкретные рекомендации, но есть и общие вопросы, которые приходится решать практически всем. Самое важное - нужно выяснить, что в звуке хорошо, а что - не очень. С этого стоит начать, и для решения этой задачи можно предложить методику, подходящую практически всем.

Шаг второй. "Цели ясны, задачи определены…"

Перед тем, как крутить ручки, стоит задуматься, а чего, собственно, мы добиваемся? Нельзя сделать просто "хороший звук". Мне нравится одно, вам - другое. В оценке звучания преобладают субъективные факторы, и правильным решением будет получение такого звучания, которое бы нравилось радиослушателям. Но не всем потенциальным, владеющим радиоприемниками, а тем, которые входят в целевую группу станции.

Если музыкальная станция ориентируется на подростков, то важна оценка, которую дадут именно эти подростки, а не музыкальный редактор, технический директор, или владелец станции. Как узнать, что нравится радиослушателям? Самый точный метод - опросить, если не всех, то хотя бы фокус-группу. А начать можно с персонала радиостанции, это и технологически несложно, и недорого.

Что спрашивать?

Важнейший вопрос - общая оценка звучания. Но не стоит задавать его прямо.

Сотрудники рекламной службы ответят вам, что звук никуда не годен, и только их героические усилия позволяют собрать рекламу.

Ведущие программ или ди-джеи начнут жаловаться на сбои компьютера, шорох фейдеров на пульте, недостаточную громкость звука в головных телефонах, в общем, уйдут от ответа.

Даже если и удастся получить от сотрудников станции общую оценку звука, то этого все равно недостаточно для движения вперед. И не в том дело, нравится или не нравится звук, а в том, что именно не устраивает коллег. То есть общую оценку необходимо разбить на части.

Полезно вставить в анкету вопросы, позволяющие проверить корректность ее заполнения. Например, попросить дать оценки нескольким программам, одна из которых не выходит в эфир. Если и эта программа получит оценку, то какова же цена остальных ответов?

Стоит в деталях поинтересоваться, в каких условиях респондент слушает радио, вплоть до типа аппаратуры. Если станция ориентирована на тинейджеров, то оценка ее звучания на комплексе аппаратуры ценой 5000 долларов представляет интерес разве что как курьез. Эти анкеты можно спокойно отложить в особую папку и подумать на досуге о зигзагах судьбы. Если целевая группа - автомобилисты за рулем, то такая же судьба уготована анкетам от "домашних" слушателей. Постепенно вещатели отказываются от попыток сделать "радио для всех", и позиционируются. И не только фонотека комплектуется в расчете на целевую аудиторию, но и звук должен быть соответствующий. Можно этот тезис считать тривиальным, но вопрос управления звуком от этого не исчезает.

Руководствуясь, как говорится, вышеизложенным, я составил анкету, которую и предлагаю вашему вниманию.

Анкета

Критерий	Оценка
Громкость	Мала/достаточна
Баланс Реклама/программа	Ровный Выделяется реклама/программа
Баланс* Местные вставки/сетевой сигнал	Ровный Выделяется местный/сетевой
Тональный баланс	Ровный или заметен недостаток или избыток средних/низких/высоких частот
Искажения звука Объемность звучания	Раздражают/заметны/незаметны
Ширина звуковой сцены	Мало/нормально
Глубина звуковой сцены	Мало/нормально
Разборчивость речи
Ведущие	Хорошая/удовлетворительная/неудовлетворительная
Рекламные ролики	Хорошая/удовлетворительная/неудовлетворительная
Комфортность звука	Утомляет/не утомляет
Общая оценка звука	Отлично/хорошо/плохо
Условия прослушивания	Хорошая/удовлетворительная/неудовлетворительная
Аппаратура	Хорошая/удовлетворительная/неудовлетворительная
Пожелания и рекомендации
* - для станций, ретранслирующих сигналы

Громкость

Громкость звука на радио можно довольно точно определить объективными методами. Соответствие оценки респондента реалиям жизни показывает, насколько он точен и беспристрастен.

Не прошло еще желание сделать станцию, которая звучит громче всех. Максимальное значение сигнала ограничено допустимой девиацией, и мерой громкости можно считать разность между пиковым и средним значениями уровня сигнала. Чем меньше эта разность, тем громче оказывается звук, но с одной поправкой - необходимо учесть частотную зависимость чувствительности слуха, а именно спад чувствительности на краях частотного диапазона (рисунок 2).

Рис.2.Частотная зависимость чувствительности слуха

Кривые равной громкости оказываются различными для сигналов разного уровня. Чем ниже уровень, тем сильнее спадает чувствительность слуха на низких частотах.

Уровень звукового давления, создаваемого конкретным приемником, заранее неизвестен. Вероятные значения уровня лежат в пределах от 60 до 90 дБ и можно воспользоваться усредненной кривой коррекции, значения коэффициентов передачи центральных частот октавных полос для нее приведены в таблице 1.

Табл.1

Если в сигнале преобладают низкочастотные составляющие (до 100 Гц), то даже при высоком значении среднего уровня сигнала звук окажется не очень громким.

Оценить громкость звучания можно с помощью компьютера. Сначала нужно записать в течение нескольких минут сигнал с выхода тюнера. Затем вычисляется пиковое Lp и среднеквадратичное Lrms значения уровня сигнала (предполагается, что пиковое значение девиации частоты несущей соответствует нормам: 50 или 75 кГц). По полученным данным вычисляется D=Lp - Lrms - разность между пиковым и средним значением, она отражает степень компрессии. Следующий шаг - коррекция спектра с учетом кривых равной громкости, вычисление Lrms.corr - среднего значения для обработанного сигнала. Затем рассчитывается Dcorr=Lp - Lrms.corr - разность между пиковым и средним значениями с учетом коррекции.

Табл.2

Я проделал эти операции для станций питерского эфира. Результаты измерений приведены в таблице 2.

В этих измерениях получилось, что для питерских радиостанций минимальное значение D равно 9,8, а максимальное - 14,3 дБ. Если же учесть кривые равной громкости, то результаты оказываются уже другими: минимальное значение Dcorr равно 11,3 дБ, максимальное - 17,8 дБ.

Среднеквадратичное значение уровня корректированного сигнала может оказаться и больше, и меньше чем у исходного - это зависит от спектрального состава. Также и громкость при одинаковой мощности может оказаться разной. Если в сигнале преобладают среднечастотные составляющие (300…5000 Гц), то он кажется более громким, при их отсутствии - тихим. Можно повысить громкость за счет тембрального равновесия сигнала, можно сделать наоборот, выбор решения определяется вкусами целевой группы.

Чем меньше значение Dcorr, тем больше громкость звучания. При Dcorr = 20 дБ звук окажется безусловно тихим, нужно увеличивать степень компрессии. При Dcorr меньшем 10 дБ компрессия сопровождается искажениями, обработку надо ослаблять. Комфортное значение Dcorr лежит в пределах 11…12 дБ.

При настройке компрессора полезно время от времени вычислять значения D и Dcorr, это позволяет оценить громкость звучания гораздо точнее и надежнее, чем ухом. Слух человека - анализатор капризный, его показания стоит проверять объективными методами. При анализе ответов на вопросы анкеты нельзя забывать о субъективизме слуха. Если при нормальной пиковой девиации (75 или 50 кГц) и Dcorr =10 дБ респонденты пишут, что станция звучит тихо, то не обижайтесь на них, просто отложите такие анкеты в сторону.

Баланс "реклама/программа"

Если программный отдел считает, что звук должен быть ровным, значит надо ровнять. Если поступила команда выделить, например, местную рекламу, значит - надо выделять. Но нужно знать, что же получилось в результате.

Рис.3. Сигнал радиостанции с сильно закомпрессированным рекламным роликом

Для выделения рекламных блоков на общем фоне нужно обрабатывать именно их, например - компрессировать в процессе производства. Можно рекламный ролик подвергнуть сильной компрессии, звучать он будет заметно громче, чем остальная программа (рисунок 3). Точнее говоря, программа будет звучать тише рекламных блоков, поскольку предельная громкость ограничена. Хорошо это или плохо?

Вполне понятно желание программного отдела иметь громкий звук, а рекламного - еще более громкий. Но так не бывает. Я всегда стараюсь объяснить это обстоятельство творческому и коммерческому персоналу станций: улучшаешь одно - теряешь в другом. Кому нужна "тихая" программа при "громкой" рекламе? Но дело технического отдела не объяснять, а исполнять. Велено выделить рекламу - под козырек, и бегом. Не забывая при этом, что итоговое соотношение уровней зависит еще и от работы общего компрессора. Чем сильнее он "жмет" сигнал, тем громче звучит музыка, но тем меньше разница между составляющими программы.

Баланс "местные вставки/сетевой сигнал" подчиняется тем же законам, но с одним уточнением. С центральной станции сигнал поступает обычно в цифровом виде: MPEG L2, 128 кбит/с. Обрабатывать такой сигнал следует предельно осторожно, 128 - это минимально допустимая скорость, и деградация сигнала довольно велика.

Тональный баланс

Чаще всего приходится сталкиваться с недостатком высоких частот. Назову три наиболее вероятные причины этого явления.

Может показаться парадоксальным, но избыточная компрессия на высоких частотах (выше 5 кГц) повышает их уровень, но делает звук глухим, тусклым, вызывает ощущение потери высоких частот. Повышенные нелинейные искажения, вызываемые перегрузкой тракта на высоких частотах, тоже приводят к субъективному ощущению ослабления высоких. Так что, лучше не доводить до перегрузки тракта высокими частотами.

Если в тракте передачи и обработки сигналов используется компрессия аудиоданных в цифровой форме, то нужно быть особенно внимательным. При испытаниях синусоидальным сигналом система, в которой сигнал трижды прошел через кодек MPEG L2 (стерео, 128 кбит/с), покажет отличные результаты, но широкополосный реальный звуковой сигнал существенно деградирует, в первую очередь страдают высокочастотные его составляющие.

Третья причина - цепь динамического преэмфазиса (предыскажений), часто используемая в радиовещательных процессорах. Повышение уровня спектральных составляющих на частотах 2…4 кГц приводит к автоматическому уменьшению постоянной времени этой цепи и снижению подъема АЧХ на высших частотах (8…15 кГц). И для защиты высоких нужно ослаблять среднечастотную часть спектра.

На низких частотах ситуация оказывается несколько другой. Избыточная компрессия тоже ощущается как субъективное ослабление низких, но довольно большие нелинейные искажения (вплоть до 10%) практически незаметны. Цифровая обработка и компрессия данных не приводит обычно к значимой деградации низкочастотных составляющих сигнала.

Необходимо отметить, что тональный баланс - явление субъективное. Одному кажется, что звук ровный, другому захочется больше низких. Часто приходится сталкиваться с методической ошибкой при управлении тональным балансом - забывают про свойства. В головных телефонах у звукорежиссера все нормально, а минисистема респондента не воспроизводит сигналы с частотами ниже 100 Гц, и звук оказывается существенно иным. Так что, не забывайте при анализе ответов на анкеты про условия прослушивания.

Самое же важное - радиостанцию слушает не только звукорежиссер, и не только для него она работает. Звук должен нравиться радиослушателям.

Искажения звука на радио есть всегда. Их заметность зависит от качества приемника, тренированности слушателя и наличия у него желания услышать. Суть вопроса в другом: отвечает ли качество сигнала уровню приемника и ожиданиям слушателей? "Правильный" ответ - незаметны. Если искажения заметны, то стоит подумать о срочных мерах. Возможно, есть неисправные элементы в тракте.

И даже в полностью исправном тракте возможно появление искажений. Например, в случае, когда сигнал несколько раз подвергается оцифровке и компрессии данных. Как показывает практика, многократное кодирование встречается довольно часто. Первый раз - при создании базы на эфирном компьютере, второй - в линии доставки сигналов от студии до передатчика. Слушаем сигнал на выходе студии - все в порядке, измеряем линию доставки - искажения в норме. Включаем эфир - оказывается, сигнал искажен. Слушатели могут отметить просто искажения, заметна и потеря высоких частот, тусклость звучания. В этом случае нужно или вообще исключить дополнительное кодирование, либо уменьшать степень компрессии. Если один раз стереосигнал уже был сжат до скорости 128 кбит/с, то еще одно кодирование недопустимо. Если используется канал 256, то можно базу создавать с потоком 128, или наоборот. А при потоке 256 кбит/с вполне допустимо даже трехкратное кодирование.

Объемность звучания объективной меры не имеет, и речь может идти только о субъективной оценке. Большинство станций ориентировано на водителей, но не хочет терять аудиторию обычных мирных жителей. Условия воспроизведения звука в машине и дома - разные, разная требуется и обработка. Для автомобиля полезно расширение стереобазы, а домашнему слушателю такой звук может показаться "раздутым". Приходится искать компромисс.

Вопрос про глубину звуковой сцены - контрольный. "Бумбоксы" и дешевые минисистемы обычно неспособны воспроизвести глубину звуковой сцены, и их обладатели привыкли к плоскому звуку. Появление в анкетах претензий к глубине стереопанорамы свидетельствует о высоких ожиданиях слушателей и о высоком качестве их аппаратуры.

Разборчивость речи и рекламных роликов введена в состав анкеты тоже с умыслом. Есть слушатели, для которых радио - просто музыкально-шумовой фон, а что именно там говорят - их не интересует. В этом случае можно при настройке вытянуть музыку за счет речи. Если важна разборчивость речи, тогда на втором плане окажется музыка. Для повышения разборчивости речи нужно обрезать низкие (ниже 100 Гц) и высокие (выше 5 кГц) и отказаться от расширения стереопанорамы. Как в этом случае будет звучать музыка?

Комфортность звука - ключевой, на мой взгляд, критерий качества. Если звучание утомляет слушателя, то он настраивает свой приемник на другую станцию. Объективной меры для оценки комфортности не существует, комфортность зависит от многого: играют свою роль и отсутствие искажений, и баланс громкости, и разборчивость, и содержание программы.

Если респонденты считают, что звук утомляет, то стоит всерьез задуматься о причинах. Может быть, дело в излишней компрессии: работа динамического процессора сопровождается амплитудной модуляцией сигнала, которая не всегда идентифицируется слушателем как искажения, но вызывает ощущение беспокойства, дискомфорта. Возможны и другие причины: от нечистых миксов до скрипучего тембра голоса ведущего. Цель работы над качеством звука - повышение рейтинга станции. А рейтинг - это не только количество слушателей, но и время, проводимое ими у радиоприемников.

Шаг очередной, еще не последний. "Если и не догоню, то…"

Борьба за качество звука - задача необычайно сложная, и не стоит даже и надеяться на победу нокаутом в первом раунде.

Меняется музыка и вкусы слушателей, появляется новая аппаратура - и снова приходится что-то делать со звуком. Процесс этот будет продолжаться до тех пор, пока существует радио. И чем раньше вы начнете работу, тем больше шансов на успех.

Качество звука - явление субъективное, а работа над его улучшением - вполне объективна. Стопку заполненных анкет и протоколы измерений всегда можно положить на стол начальника. И пусть он попробуе