專利名稱：電影院內(nèi)的音量控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與音頻信號(hào)處理有關(guān)。具體地說(shuō)，本發(fā)明與控制電影音軌重放時(shí)的響度有關(guān)。
背景技術(shù)：
上個(gè)世紀(jì)七十年代中期，杜比實(shí)驗(yàn)室(Dolby Laboratories)提出對(duì)電影音軌內(nèi)的監(jiān)控電平的校準(zhǔn)建議(“Dolby”是杜比實(shí)驗(yàn)室公司的商標(biāo))。在記錄鏈內(nèi)用典型噪聲基準(zhǔn)信號(hào)將音頻監(jiān)控電平調(diào)整到85dBc。所有為重放這種新的立體聲光音軌而裝備的電影院都建成為在重放音量控制(增益調(diào)節(jié)器)被設(shè)置為校準(zhǔn)設(shè)置的情況下一個(gè)音軌聲道內(nèi)的等效典型噪聲信號(hào)產(chǎn)生相同的85dBc。這意味著以校準(zhǔn)的音量控制設(shè)置(大多數(shù)電影處理系統(tǒng)上設(shè)置為“0”到“10”的范圍內(nèi)的“7”)放映電影的影院重放由電影導(dǎo)演和調(diào)音師在配音場(chǎng)(在這里稱為“混音器”)選擇的相同響度電平。
這種系統(tǒng)多年來(lái)工作得很好。杜比立體聲(A型編碼的)電影具有有限的頭上空間(headroom)，得到的受限制的動(dòng)態(tài)范圍很少有觀眾不滿意。大多數(shù)電影院以校準(zhǔn)的電平放映電影。音軌格式技術(shù)自杜比立體聲以來(lái)已經(jīng)有了顯著的提高。杜比SR將頭上空間在中音域頻率擴(kuò)展了3dB，而在低頻率和高頻率擴(kuò)展得還要大一些。近些年來(lái)，新的數(shù)字格式已進(jìn)一步增大了頭上空間。圖1示出了對(duì)于學(xué)會(huì)單聲道(Academy mono)、杜比A型、杜比SR和杜比數(shù)字這四種攝影音軌格式，一個(gè)重放的音軌聲道的最大聲壓電平對(duì)頻率的關(guān)系。這些曲線相對(duì)它們的基準(zhǔn)電平作了規(guī)格化。因此，它們示出了每個(gè)不同的光音軌系統(tǒng)的一個(gè)聲道在適當(dāng)建立的電影院內(nèi)以校準(zhǔn)的音量控制設(shè)置播放電影時(shí)能達(dá)到的最大聲壓電平。在電影院內(nèi)的最大聲壓電平也是音軌聲道數(shù)量的函數(shù)。例如，五個(gè)聲道可以傳送兩個(gè)聲道的2.5倍的功率，導(dǎo)致聲壓電平增大4dB。因此，例如在重放5或7聲道數(shù)字音軌的情況下，最大聲壓電平的增加甚至大于圖1中所示的。
由于所有演變的格式改變都保持85dBc的校準(zhǔn)技術(shù)，因此在較新的音軌上可得到附加的頭上空間。然而，對(duì)于對(duì)話記錄電平，正片具有一個(gè)一致的主觀混音基準(zhǔn)，而與增大的頭上空間無(wú)關(guān)，這被稱為“關(guān)聯(lián)響度”。在混錄調(diào)音員看到屏幕上的演員而對(duì)話與音樂或音效之間沒有沖突時(shí)，一個(gè)中等的特寫鏡頭內(nèi)的對(duì)話電平設(shè)置成對(duì)于視覺印象來(lái)說(shuō)是似真的。在合理的界限內(nèi)，這通常在2或3dB以內(nèi)的范圍內(nèi)適用。這種自然對(duì)話電平不適用于解說(shuō)，因?yàn)闆]有相應(yīng)的直觀基準(zhǔn)。音樂和音效沒有直觀的關(guān)聯(lián)響度。大多數(shù)人不熟悉一個(gè)協(xié)和式飛機(jī)起飛或一個(gè)50mm的榴彈炮的實(shí)際聲壓電平。樂譜電平被相等地未校準(zhǔn)。
由于記錄媒體的頭上空間能力的擴(kuò)展，它已經(jīng)的確得到使用音效和音樂的“非關(guān)聯(lián)”響度上升到充滿可用的頭上空間。用對(duì)話作為基準(zhǔn)，象爆炸那樣的大聲響通常要高出20dB以上(爆炸達(dá)到高于對(duì)話電平25dB的滿標(biāo)度峰值電平)，而一些要讓所有聽眾聽到的輕的聲音，諸如樹葉的沙沙聲之類，可能要低50dB。
根據(jù)觀眾對(duì)電影聲響太大的抱怨，許多電影院基本上以低于校準(zhǔn)電平放映電影?！?”或“51/2”的音量控制設(shè)置(增益調(diào)節(jié)器電平)與校準(zhǔn)為“7”的電平(音量控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置)相比并不稀罕，表示響度降低了4或6dB左右。一些電影院將它們的音量控制永久性地調(diào)低到這樣的設(shè)置，因?yàn)橛迷S多銀幕同時(shí)放映不同電影的電影放映員沒有時(shí)間或無(wú)法操心為不同的電影分別設(shè)置控制。如果將音量控制調(diào)低些以避免對(duì)過(guò)響的抱怨，對(duì)話就比混音師所希望的要輕，而觀眾可能抱怨一些對(duì)話在電影中存在其他聲音和/或電影院內(nèi)存在普通背景噪聲(吃爆米花、空調(diào)、談話等聲音)時(shí)聽不清楚。電影院的重放電平通常根據(jù)對(duì)放映得最響(和最早)的部分產(chǎn)生的抱怨設(shè)置。如果重放電平根據(jù)音量最高的預(yù)告片(通常要比正片音量高)設(shè)置，正片往往就以降低的同一個(gè)電平播放。結(jié)果是正片的對(duì)話電平降低了與為了減輕預(yù)告片音量而被認(rèn)為必需的相同的電平。用一個(gè)比校準(zhǔn)的電平低6dB的響度播放的正片可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的對(duì)話聽不清的問題，而且很輕的聲音可能聽不見。
此外，從杜比A型到杜比SR和數(shù)字版本頭上空間使用的增加可能并未通過(guò)功率放大器和揚(yáng)聲器的能力的相應(yīng)提高來(lái)匹配。過(guò)載設(shè)備所引起的失真很可能加重了新近音軌的響度問題，導(dǎo)致抱怨增加。
在使用校準(zhǔn)的早期影院音響設(shè)備中，音量控制是一個(gè)機(jī)械的電位計(jì)，通常在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置處有一個(gè)掣子或定位銷。更近一些的(數(shù)字)設(shè)備用一個(gè)轉(zhuǎn)軸編碼器或一對(duì)上、下按鈕(帶有設(shè)置的數(shù)字顯示)來(lái)發(fā)出對(duì)乘法器(數(shù)字或電壓控制的放大器)進(jìn)行操作的控制信號(hào)，影響加到所有重放的音軌的聲道的增益。在典型的影院音響設(shè)備中，音量控制逐漸和相對(duì)均勻地在從大約“4”到“10”的設(shè)置范圍內(nèi)改變?cè)鲆?，而在設(shè)置低于大約“4”時(shí)增益下降更快，允許減弱到聽不見。圖2中下面的曲線示出了這樣一個(gè)典型的現(xiàn)有技術(shù)的增益或衰減與音量控制設(shè)置之間的關(guān)系，如下面所述。
除了本發(fā)明不適用的非立體聲的設(shè)備外，所有電影音響設(shè)備都包括三個(gè)或更多的前方揚(yáng)聲器，其中一個(gè)是中前揚(yáng)聲器。歷史上，電影混音師將對(duì)話放在中前聲道，很少將來(lái)自銀幕上的演員的語(yǔ)音放在別的地方。這適用于多聲道數(shù)字音軌(例如5.1或7.1聲道)或通過(guò)一個(gè)矩陣解碼器重放而得出左、中、右和環(huán)繞輸出的二聲道模擬光音軌。中前聲道當(dāng)然可以含有其他素材，但通常它是在跟隨電影動(dòng)作中重要的素材，因?yàn)橛^眾的注意力集中在銀幕上。在音軌響得足以激起抱怨的時(shí)刻，多個(gè)聲道通常都對(duì)這個(gè)響度有貢獻(xiàn)，而不只是任何一個(gè)，特別是不只是中前聲道。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，一種電影音軌重放的系統(tǒng)包括一個(gè)中前音軌聲道和多個(gè)其他音軌聲道。用一個(gè)音量控制器調(diào)整所有聲道的增益，這個(gè)音量控制器具有一個(gè)從最小設(shè)置到最大設(shè)置的設(shè)置范圍，中前聲道的增益基本上具有與音量控制設(shè)置的第一關(guān)系而其他聲道的增益基本上具有與音量控制設(shè)置的第二關(guān)系，這些關(guān)系使得對(duì)于一個(gè)小于第一設(shè)置的音量控制設(shè)置范圍，隨著設(shè)置的減小中前聲道的增益基本上保持不變而其他聲道的增益減小，或者隨著設(shè)置的減小中前聲道的增益比其他聲道的增益更平緩地減小。
按照本發(fā)明，一種電影音軌重放的系統(tǒng)包括一個(gè)中前音軌聲道和多個(gè)其他音軌聲道，每個(gè)聲道具有可調(diào)增益和一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器；以及一個(gè)具有一個(gè)調(diào)整所有聲道的增益的音量控制的控制器，所述音量控制具有一個(gè)從最小設(shè)置到最大設(shè)置的設(shè)置范圍，中前聲道的增益具有與音量控制設(shè)置的第一關(guān)系而其他聲道的增益具有與音量控制設(shè)置的第二關(guān)系，這些關(guān)系使得對(duì)于一個(gè)小于第一設(shè)置的音量控制設(shè)置范圍，隨著設(shè)置的減小中前聲道的增益基本上保持不變而其他聲道的增益減小，或者隨著設(shè)置的減小中前聲道的增益比其他聲道的增益更平緩地減小。
小于第一設(shè)置的音量控制設(shè)置范圍向下延伸到最小控制設(shè)置，或者向下延伸到一個(gè)高于最小控制設(shè)置的第二設(shè)置。在后一種情況下，對(duì)于比第二設(shè)置小的設(shè)置，隨著設(shè)置的減小所有聲道的增益以基本上相同的方式減小，而且對(duì)于這樣的音量控制設(shè)置，中前聲道的增益大于其他聲道的增益?？蛇x的是，對(duì)于比所述第二設(shè)置小的設(shè)置，中前聲道的增益比其他聲道的增益大在對(duì)數(shù)域內(nèi)一個(gè)基本上不變的量。
對(duì)于比第一設(shè)置大的設(shè)置，隨著設(shè)置的增大所有聲道的增益可以增大，而且對(duì)于每個(gè)這樣的音量控制設(shè)置，中前聲道的增益和其他聲道的增益可以基本上相同。
在音量控制設(shè)置到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置時(shí)每個(gè)聲道具有根據(jù)一個(gè)在本聲道內(nèi)具有各自標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)電平的信號(hào)產(chǎn)生各自的標(biāo)準(zhǔn)聲電平的各自增益的配置中，本發(fā)明特別有益。在這種情況下，第一設(shè)置大約為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。
本發(fā)明用來(lái)在保持含有對(duì)話的中前聲道的聲電平的同時(shí)減小最大響度從而避免抱怨，需要的只是一個(gè)用戶操作的控制。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，影院設(shè)備以傳統(tǒng)的方式設(shè)計(jì)和安裝，使得利用標(biāo)稱設(shè)置在其標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的音量控制，每個(gè)重放音軌聲道具有根據(jù)在本聲道內(nèi)具有各自標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)電平的信號(hào)產(chǎn)生各自標(biāo)準(zhǔn)聲電平的各自增益，從而在電影混音室中匹配各標(biāo)準(zhǔn)電平。因此，在校準(zhǔn)時(shí)，具有處在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的音量控制的重放系統(tǒng)具有基本上與電影的混音師想要的相同的視在響度。然而，按照本發(fā)明，如果根據(jù)實(shí)際的(或預(yù)期的)觀眾抱怨將音量控制下調(diào)到低于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，在一個(gè)有限的設(shè)置范圍內(nèi)，除了中前聲道之外的所有聲道都得到同樣的衰減，而中前聲道衰減得較小(甚至根本不衰減)。結(jié)果導(dǎo)致不僅減小整體響度而且增大了中前聲道的比例成分，在其他聲道音量高時(shí)可能改善中前聲道的清晰度?？蛇x的是，在向下改變中前與其他聲道的平衡到一個(gè)低于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的設(shè)置的某種程度后，如果再降低設(shè)置，所有聲道相等地衰減，保持固定的改變后的平衡。


圖1示出了對(duì)于學(xué)會(huì)單聲道(Academy mono)、杜比A型、杜比SR和杜比數(shù)字這四種攝影音軌格式的最大聲壓電平對(duì)頻率的關(guān)系。
圖2示出了中前音軌聲道的增益和每個(gè)其他音軌聲道的增益對(duì)音量控制設(shè)置的適當(dāng)關(guān)系中的一組，其中0dB的增益是對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的音量控制設(shè)置得到的。
圖3為示出本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)方框圖。
圖4為示出本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化功能方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖2例示了中前聲道和每個(gè)其余聲道的增益/衰減隨音量控制設(shè)置變化的理想化曲線(上面的曲線為對(duì)于中前聲道的，而下面的曲線是對(duì)于其余聲道的)。下面的曲線也示出了在現(xiàn)有技術(shù)的電影音響設(shè)備內(nèi)所有聲道(而不是如在本發(fā)明中除中前聲道之外的聲道)的增益/衰減隨音量控制設(shè)置的變化。雖然在圖2這個(gè)例子中所示的特性響應(yīng)是實(shí)際的和有用的，但確切的特性并不是關(guān)鍵性的。例如，下面的特征曲線不需要與現(xiàn)有技術(shù)的所有聲道的增益/衰減對(duì)音量控制設(shè)置的關(guān)系中相同。圖中所示的特性只是屬于本發(fā)明范圍的適當(dāng)特性的一個(gè)例子。
由圖2可見，中前聲道的增益具有與音量控制設(shè)置的第一關(guān)系，而每個(gè)其他聲道的增益具有與音量控制設(shè)置的第二關(guān)系。在圖2中，0dB定義為音量控制在第一設(shè)置即標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置“7”時(shí)的增益。如圖2所示，對(duì)于第一設(shè)置以下一直到第二設(shè)置的各設(shè)置來(lái)說(shuō)，隨著設(shè)置的減小，中前聲道的增益比其他聲道的增益更平緩地減小?；蛘?，就在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置以下的一個(gè)有限設(shè)置范圍內(nèi)，例如在設(shè)置“7”到設(shè)置“6”之間，中前聲道的增益在其他聲道的增益改變時(shí)可以保持不變。雖然增益這樣改變(無(wú)論是在那種情況下)可以向下一直延伸到最小音量控制設(shè)置，但在一個(gè)實(shí)用的實(shí)施例中優(yōu)選的是增益這樣改變向下并不一直延伸到最小音量控制設(shè)置而只是延伸到一個(gè)例如可以是“5”左右的第二設(shè)置，如圖2所示。在這種情況下，對(duì)于在第二設(shè)置以下的設(shè)置，所有聲道的增益隨著設(shè)置的減小以基本上相同的方式減小，而且對(duì)于這樣的音量控制設(shè)置，中前聲道的增益比其他聲道的增益大例如少許dB，如圖2所示。優(yōu)選的是，對(duì)于標(biāo)稱的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置以上直到一個(gè)最大設(shè)置的設(shè)置，所有聲道的增益隨著設(shè)置的增大而增大，而且對(duì)于每個(gè)這樣的音量控制設(shè)置，中前聲道的增益和其他聲道的增益基本上相同。應(yīng)該理解的是，中前聲道的增益和其他聲道的增益與音量控制設(shè)置之間的關(guān)系不需要精確符合圖2的例子，可以是所附權(quán)利要求書中給出的范圍內(nèi)的任何關(guān)系。
圖3示出了按照本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一個(gè)典型系統(tǒng)。一個(gè)中前音軌聲道具有一個(gè)控制本聲道增益的增益調(diào)整器102。這個(gè)聲道通過(guò)一個(gè)功率放大器(未示出)將信號(hào)饋給一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器104。實(shí)際上，增益調(diào)整器102例如可以是一個(gè)前置放大器的增益或音量控制器，或者是在一個(gè)前置放大器的輸出端(優(yōu)選的是輸出端而不是輸入端)的無(wú)源可變衰減器。多個(gè)其他聲道(為簡(jiǎn)明起見只示出了兩個(gè)聲道)分別有各自的增益調(diào)整器106和108。各聲道通過(guò)各自的功率放大器(未示出)將信號(hào)饋給各自的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器110和112。中前聲道的增益調(diào)整器102由控制器114的第一輸出控制，而其他聲道的增益調(diào)整器106和108由控制器114的第二輸出控制，根據(jù)控制器的音量控制116的設(shè)置以在這里所說(shuō)明的方式進(jìn)行這些控制。
在一個(gè)如圖4所示的使用數(shù)字控制的實(shí)際配置中，音量控制設(shè)置可以選擇第一和第二查找表202和204內(nèi)的值。第一查找表202可以調(diào)整一個(gè)在中前聲道內(nèi)控制音量的乘法器206，而第二查找表204可以調(diào)整在其他聲道內(nèi)控制音量的乘法器208和210?？梢赃x擇根據(jù)音量控制設(shè)置的查找表內(nèi)的值，以便提供在各個(gè)聲道內(nèi)的增益與設(shè)置之間的所希望的關(guān)系。
本發(fā)明及其各個(gè)方面可以用例如具有兩個(gè)適當(dāng)?shù)膶⒖刂圃O(shè)置與增益關(guān)聯(lián)的非線性功能的模擬電路實(shí)現(xiàn)，或作為在數(shù)字信號(hào)處理器、經(jīng)編程的通用數(shù)字計(jì)算機(jī)和/或?qū)Ｓ脭?shù)字計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的軟件功能實(shí)現(xiàn)，或者作為這樣的設(shè)備和功能的某種組合實(shí)現(xiàn)。模擬與數(shù)字信號(hào)流之間的接口可以用適當(dāng)?shù)挠布?或作為軟件和/或固件內(nèi)的功能執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種電影音軌重放系統(tǒng)，具有一個(gè)中前音軌聲道和多個(gè)其他音軌聲道，所述系統(tǒng)包括用于調(diào)整所有聲道的增益的音量控制器，所述音量控制器具有一個(gè)從最小設(shè)置到最大設(shè)置的設(shè)置范圍，中前聲道的增益基本上具有與音量控制設(shè)置的第一關(guān)系而其他聲道的增益基本上具有與音量控制設(shè)置的第二關(guān)系，這些關(guān)系使得對(duì)于一個(gè)小于第一設(shè)置的音量控制設(shè)置范圍，隨著設(shè)置的減小，中前聲道的增益基本上保持不變或比其他聲道的增益更平緩地減小。
2.一種電影音軌重放系統(tǒng)，包括一個(gè)中前音軌聲道和多個(gè)其他音軌聲道，每個(gè)所述聲道具有可調(diào)增益和一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器；以及具有用于調(diào)整所有聲道的增益的音量控制的控制器，所述音量控制具有一個(gè)從最小設(shè)置到最大設(shè)置的設(shè)置范圍，中前聲道的增益具有與音量控制設(shè)置的第一關(guān)系而其他聲道的增益具有與音量控制設(shè)置的第二關(guān)系，這些關(guān)系使得對(duì)于一個(gè)小于第一設(shè)置的音量控制設(shè)置范圍，隨著設(shè)置的減小，中前聲道的增益基本上保持不變而其他聲道的增益減小，或者隨著設(shè)置的減小，中前聲道的增益比其他聲道的增益更平緩地減小。
3.一種按照權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述小于所述第一設(shè)置的音量控制設(shè)置范圍向下延伸到最小控制設(shè)置。
4.一種按照權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述小于所述第一設(shè)置的音量控制設(shè)置范圍向下延伸到一個(gè)高于最小控制設(shè)置的第二設(shè)置。
5.一種按照權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)于比所述第二設(shè)置小的設(shè)置，隨著設(shè)置的減小所有聲道的增益以基本上相同的方式減小，而且對(duì)于這樣的音量控制設(shè)置，中前聲道的增益大于其他聲道的增益。
6.一種按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)于比所述第二設(shè)置小的設(shè)置，中前聲道的增益比其他聲道的增益大在對(duì)數(shù)域內(nèi)一個(gè)基本上不變的量。
7.一種按照權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)于比所述第一設(shè)置大的設(shè)置，隨著設(shè)置的增大所有聲道的增益增大，而且對(duì)于每個(gè)這樣的音量控制設(shè)置，中前聲道的增益與其他聲道的增益基本上相同。
8.一種按照權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，在音量控制被設(shè)置到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置時(shí)，每個(gè)聲道具有根據(jù)在本聲道內(nèi)具有各自標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)電平的信號(hào)而產(chǎn)生各自標(biāo)準(zhǔn)聲電平的各自增益。
9.一種按照權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述第一設(shè)置大約為所述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。
全文摘要
一種電影音軌重放的系統(tǒng)具有一個(gè)中前音軌聲道和多個(gè)其他音軌聲道。用一個(gè)音量控制器調(diào)整所有聲道的增益。所述音量控制器具有一個(gè)從最小設(shè)置到最大設(shè)置的設(shè)置范圍，中前聲道的增益基本上具有與音量控制設(shè)置的第一關(guān)系而其他聲道的增益基本上具有與音量控制設(shè)置的第二關(guān)系，這些關(guān)系使得對(duì)于一個(gè)小于第一設(shè)置的音量控制設(shè)置范圍，隨著設(shè)置的減小中前聲道的增益基本上保持不變而其他聲道的增益減小，或者隨著設(shè)置的減小中前聲道的增益比其他聲道的增益更平緩地減小。
文檔編號(hào)H04S7/00GK1774955SQ200480010170
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者史蒂芬·M·杰柯布斯 申請(qǐng)人:杜比實(shí)驗(yàn)室特許公司