解析感知响度

2024-8-4

了解感知响度的定义，它对音频消费者的影响以及如何控制感知响度水平。

我们通常简单地将声音分为响亮或柔和。然而，音频工程的世界引入了一个更加细致的概念，即“感知响度（perceived loudness）”。这个原则塑造了我们体验音乐、广播和几乎任何其他形式的音频媒体的方式。本博客文章将深入探讨感知响度这一迷人的概念，解释它是什么，为什么它很重要，以及在音频制作中如何对它进行管理。

感知响度指的是声音在人耳中听起来有多响亮，这并不总是与其实际的，或物理上以分贝（dB）为单位测量的响度直接相关。有几个因素可以影响感知响度，包括声音的频率和持续时间。

例如，人类对于2,000到5,000 之间的频率更为敏感，这个范围是人类声音所在的范围，因此这些声音对我们来说可能会听起来更响亮，即使它们与其他频率的声音在相同的分贝水平上。

保持在较高分贝水平的声音，也往往会比在相同水平上突然达到峰值的声音听起来更响亮。例如，持续在85 dB演奏的合成器，可能会听起来比瞬间达到85 dB的敲击鼓更响亮。

感知响度在从音乐、广播到、电视等各个领域的音频制作中发挥着至关重要的作用。

想象一下，你正在听一首歌，其中人声被鼓声淹没，或者吉他独奏突然听起来令人不适。不一致的感知响度可能会导致不连贯和令人不快的听觉体验。这就是为什么音频工程师们精心调节曲目中不同元素的感知响度，确保听觉体验平滑而引人入胜。

同样，在广播中，感知响度对于保持一致的听觉体验至关重要。如果一个节目的声音明显比另一个节目响亮，听众可能不得不反复调整音量，这一体验令人沮丧。因此，广播公司遵循特定的响度标准，例如欧洲的EBU R128标准或美国的ATSC A/85标准，以确保一致性。

EBU R128和ATSC A/85是为了在不同的广播中保持音频响度一致而制定的标准。这些标准是针对观众对于不同电视节目和广告之间音量明显且不协调的投诉而制定的。

欧洲广播联盟（European Broadcasting Union，EBU）制定了EBU R128标准。它提供了广播音频中测量和标准化音频响度的指导方针。该标准基于相对满幅（loudness units relative to full scale，LUFS）的响度单位的概念，这是一个随时间变化的感知响度的度量。

EBU R128标准规定，音频应该被标准化为－23 LUFS，最大真峰值（true peak）水平为－1 dBTP。这旨在确保所有广播的音量保持一致，并且在切换频道或节目时不会出现突然的音量变化。

美国先进电视系统委员会（Aanced evision Systems Committee，ATSC）制定了ATSC A/85标准。与EBU R128标准类似，它提供了维持广播音频一致响度的指导方针。

ATSC A/85基于与EBU R128相同的原则，并且也使用LUFS作为其响度的度量。然而，ATSC A/85标准规定了略微不同的目标响度：－24 LUFS。最大真峰值水平与EBU标准相同，为－1 dBTP。

这两种标准不仅通过确保一致的响度来改善听众的体验，而且还防止了突然音量变化可能导致音频设备潜在损坏的情况。它们现在于广播中被广泛使用，而流媒体服务也采纳了它们。

管理感知响度的行业工具包括常见的音频处理工具，如均衡器（EQ）、压缩器和限幅器（limiter）。

均衡器允许音频工程师调整声音中不同频率的平衡。由于我们对响度的感知受到频率的影响，EQ插件可以用来使曲目的某些元素听起来更响亮或更柔和，而不改变它们的峰值音量水平。

压缩减小了曲目的动态范围——即最响和最安静部分之间的差异——使响亮的声音变得更安静。间接地，你可以通过提高整个曲目的音量水平使安静的声音更响亮；这是由于施加的压缩为音频增加了余量。压缩可以帮助在整个曲目中创建更一致的感知响度。

限幅是压缩的一种更极端形式，它防止音频信号超过一定的水平。这可以防止音频曲目响亮地令人不适。尽管如此，过度使用限幅器插件可能会导致一种现象，即曲目的动态特性丧失，曲目里的元素听着感觉不那么有冲击力、不那么强劲，听众的耳朵很快就会疲劳。

随着音频技术的不断发展，管理感知响度的工具和技术也在不断进步。新的标准正在制定，以在不同平台和设备之间提供更好的一致性。像Spotify、Apple Music和YouTube这样的流媒体平台，现在使用响度标准化技术，自动调整不同曲目的音量以达到一致的感知响度水平。

与此同时，音频软件公司正在开发更复杂的插件和算，以更有效地管理感知响度。AI驱动的工具现在可以分析和调整音频文件的感知响度，使制作人比以往任何时候都更容易创建高质量、声音表现平衡的音频。像iZotope的响度控制模块（Ozone 10的一部分）这样的母带处理工具可以让你和调整响度，而像WeLab Pro这样的母带工作站则内置了响度标准化（loudness normalization）能。

图 1 iZotope RX 10的响度模块。