CN110231087B - 一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及音频响度测量的技术领域，特别是涉及一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法和设备，其对实时数字音频流和标准响度样本文件进行对比监听，并且对实时数字音频流进行电平和响度分析取得对应数据，然后对相关数据进行加权算法设计取得响度调整dB值和相关报警提示，可有效提高节目制作中响度一致性和标准化及制作效率；接收全格式实时数字音频信号，并且对真峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送；对计算数据信号进行二次分析计算并生成段落响度检查建议和最终增益修正dB值，并且根据段落响度检查建议和最终增益修正dB值生成显示信号并发送。
Description
技术领域
本发明涉及音频响度测量的技术领域，特别是涉及一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法和设备。
背景技术
电视播出伴音响度问题由来已久，随着高清电视的普及和数字音频技术的普及，不同电视节目的伴音响度差异问题变得更为突出，并成为全世界电视伴音优质播出的难题。ITU及EBU针对音频响度测量设立了标准方法，ATSC及众多专业音频厂商在解决响度差异问题上也投入了大量的科学研究及推出相应设备，应该说，从响度测量到响度控制，解决响度差异问题的技术手段目前是比较丰富的。
目前，RTW、泰克、杜比等公司基于数字音频流分析的响度测量设备应用较多，为专业音频技术人员和录音师带来了更好的响度参照，帮助他们制作出符合目标响度的节目音频，这是可喜的一面。但是，这些设备形式多样并且价格昂贵，技术普及不易，可观的预算则进一步增加了普及应用的难度。我们认为，个别或小部分节目响度符合标准是不能解决全部响度问题的，只有每个节目生产和审查环节都按照统一标准进行节目响度控制，响度差异过大的客观存在才有可能最终解决或大幅度改善。
另一方面，由于节目生产的主力军是大量的后期编辑人员，他们大多不具备专业音频技术基础，难以深入理解专业音频技术要求，凭着对这些复杂的响度测量设备的一知半解进行电平和响度控制，效果参差不齐，很多编辑干脆弃之不用，设备未能发挥应有作用，同时浪费了可观的设备投资，响度问题依然如故。
基于音频文件的响度分析和控制软件也不少见。一些非编厂商也开始提供响度分析或响度控制的插件和应用软件，但由于音频技术本身的专业性和响度问题的复杂性，部分软件产品对响度分析的精准度不对，部分音频厂商提供的软件产品又过于复杂，编辑们难以正确理解和有效使用。
无论是硬件的响度测量设备，还是响度分析控制软件产品，都是通过ITU或者EBU针对音频响度测量设立的标准方法，以ITU BS1770或者EBU R 128响度测量标准和目标响度为基础工作的，当音频节目整体响度偏离目标响度时进行反向增益平移从而使得节目响度归一化。对于大部分比较规范的节目来说，这样做可以使得最终的节目响度及峰值电平符合预期，但对于后期节目生产中的多单元串编情况，每个单元的响度本身并不符合目标响度或偏差甚大的情况，这种处理方法显然过于简单，看上去串编后整体响度达标了，但内部段落却依然存在响度差异过大甚至峰值电平瞬间超标等情形。事实上，借助客观技术测量和音频监听手段，这类问题在串编制作阶段就很容易被发现并修正。纵观来看，还没有一款产品同时具备响度分析和监听对比功能。
基于长期经验，面对节目生产后期制作的重要环节，我们需要新的技术手段和方法，以便编辑们更容易理解响度控制的正确方法，使得最终制作出来的节目响度在客观上符合广电总局-23LKFS±2目标响度，主观上符合标准响度样本，并且降低设备成本，增强适用性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种对实时数字音频流进行电平和响度分析取得对应数据，然后对相关数据进行加权算法设计取得响度调整dB值和相关报警提示，并且有效提高节目制作中响度一致性和标准化及制作效率的高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法和设备。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法，包括：
接收实时音频信号，并且对实时音频信号中的真峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送；
对计算数据信号进行二次分析计算并生成段落响度检查建议和最终增益修正dB值，并且根据段落响度检查建议和最终增益修正dB值生成显示信号并发送；
根据显示信号提取段落响度检查建议和最终增益修正dB值并通过LCD显示屏对用户进行显示；
显示信号通过基于windows操作系统的计算机对用户进行显示。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法，还包括：
读取SD卡内储存的标准响度wave格式的标准音频文件，并接收实时音频信号，并且对标准音频文件和实时音频信号进行选择性对比播放。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法，通过LCD显示屏和基于windows操作系统的计算机对用户显示的内容具体包括：-20～0dBFs区间的显示占比为85%，-20～0dBFs区间的刻度间隔为0.5dB/线，其低于-20dBFs区间的显示占比为15%。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法，对所播放的标准音频文件和实时音频信号进行调节，并且对播放的音量级别进行数字显示并记忆。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，包括：
数字音频接口子板，用于接收AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频，并将所接收的AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送；
DSP数字信号处理单元，用于接收第一音频信号，并将第一音频信号发送，并且对第一音频信号中的真峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送，并且将第一音频信号转发；
FPGA控制单元，用于接收计算数据信号，并对计算数据信号进行二次分析计算并生成段落响度检查建议和最终增益修正dB值，并且根据段落响度检查建议和最终增益修正dB值生成显示信号并发送，并且对所接收的信号进行二次计算并发送；
LCD显示及控制面板，用于接收显示信号的动态峰值电平和响度电平，并根据显示信号提取段落响度检查建议和最终增益修正dB值并对用户进行显示，并且将显示信号发送；
USB/RS232双串口通讯单元，用于接收显示信号并将显示信号转发；
上位机程序单元，用于接收USB/RS232双串口通讯单元发送的显示信号并基于windows操作系统的计算机对用户进行显示。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，还包括：
响度样本对比监听单元，用于接收DSP数字信号处理单元发送的第一音频信号，并且读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为第二音频信号，并且通过FPGA控制单元将第一音频信号和第二音频信号对用户进行选择播放、音量控制和音频输出；
响度样本对比监听单元还包括：
本机音频文件播放单元，用于读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第二音频信号并发送；
本机/外接热键控制单元，用于选择接收第一音频信号和第二音频信号并启停响度分析计时；
FPGA控制单元接收DSP数字信号处理单元发送的第一音频信号，并且对所接收的第一音频信号的响度数据进行二次计算并发送；FPGA控制单元接收本机标准响度样本对比监听单元发送的第二音频信号，并且对第一音频信号和第二音频信号进行选择、音量控制并发送；
音频功率放大单元，用于接收本机/外接热键控制单元选择的第一音频信号或者第二音频信号并放大，并将放大的第一音频信号或者第二音频信号通过外接8Ω标准扬声器对用户进行播放；
数字音频接口子板支持75ΩAES同轴音频、110ΩAES平衡音频和SDI嵌入音频，兼容自适应270Mbps/1.485Gbps/2.97Gbps高标清视频信号，兼容自适应44.1kHz/48kHz/96kHz/192kHz取样率、16bit/18bit/20bit/24bit量化的AES数字立体声音频信号。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，数字音频接口子板还包括：
GS3471芯片，用于接收SDI信号，并对SDI信号进行电缆均衡、时钟再生和AES音频解嵌，将SDI信号解嵌为两路至AES-I2S格式转换芯片；
AES-I2S格式转换芯片，用于接收由GS3471芯片对SDI信号解嵌的两路AES信号，或者接收AES同轴信号，或者接收AES/EBU平衡信号，并且将其所接收的信号统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，AES-I2S格式转换芯片选用SRC4382芯片，用于接收AES同轴音频，或者接收AES平衡音频，或者接收由GS3471芯片对SDI信号解嵌的两路AES音频信号，并且将其所接收的信号统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，DSP数字信号处理单元还包括：
TMS320C6748芯片，用于接收第一音频信号，并将第一音频信号发送，并且对第一音频信号中的峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，响度样本对比监听单元还包括：
SQ96A82芯片，用于读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第二音频信号并发送。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，还包括机箱，机箱的前端设置有显示屏幕、响度对比按键、开始/停止双色按键、全部复位按键、信号源选择隐藏式按键和VOLUME音量旋钮，机箱的后端设置有AES1接口、AES2接口、SDI接口、RS-232接口、USB2.0接口、SD CARD接口、DC IN接口、AES OUT接口和外接扬声器接口；
LCD显示及控制面板的段落响度检查建议和最终增益修正dB值通过显示屏幕进行显示；
响度样本对比监听单元的第一音频信号和第二音频信号通过响度对比按键进行选择；
数字音频接口子板接收的AES同轴信号、AES/EBU平衡信号或SDI信号通过信号源隐藏式按键进行切换，并且信号源隐藏式按键选用防止误触发的隐藏式按键并结合长按有效逻辑控制；
响度样本对比监听单元播放的第一音频信号或者第二音频信号通过VOLUME旋钮旋转调节音量；
数字音频接口子板通过AES1接口接收AES同轴信号，并且AES1接口选用75ΩAES同轴输入BNC接口；
数字音频接口子板通过AES2接口接收AES/EBU平衡信号，并且AES2接口选用110ΩAES/EBU卡农母插座；
数字音频接口子板通过SDI接口接收SDI信号，并且SDI接口选用75Ω高标清兼容SDI BNC接口；
USB/RS232双串口通讯单元通过RS-232接口对数据信号进行接收和发送，并且RS-232接口选用RS-232 DB9串行口；
USB/RS232双串口通讯单元还可以通过USB2.0接口对数据信号进行接收和发送，并且USB2.0接口选用USB B型串行口；
本机音频文件播放单元通过SD CARD接口读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并且SD CARD接口选用SD卡插槽接口；
设备整体通过DC IN接口外接电源，并且DC IN接口选用DC005直流电源输入接口；
音频功率放大单元通过外接扬声器接口外接8Ω标准扬声器，并且外接扬声器接口选用8Ω扬声器接口；
通过FPGA控制单元选择的第一音频信号或第二音频信号生成AES同轴数字音频信号，并且AES同轴数字音频信号通过AES OUT接口输出，并且AES OUT接口选用75欧BNC接口。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，
显示屏幕的显示内容：-20～0dBFs区间的显示占比为85%，-20～0dBFs区间的刻度间隔为0.5dB/线，其低于-20dBFs区间的显示占比为15%；
上位机程序单元对用户进行显示的界面完全映射机箱前面板上的显示屏幕的显示内容，或者部分映射机箱前面板上的显示屏幕的显示内容。
本发明的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，
音频功率放大单元内置30W数字立体声音频功率放大单元并选用高效率D类功放芯片；
VOLUME旋钮旋转调节的音量级别通过机箱前面板上的显示屏幕进行显示。
本发明的有益效果为：
（1）本发明在提供精确电平和响度数据的基础上，直接提供响度调整建议dB值和段落检查文字提示，可快捷有效地帮助节目制作人员把节目段落响度调平及趋近到目标响度的正确范围，为解决一个频道、全部频道的响度差异问题提供了切实可行的方案；
（2）本发明设计了一种全新易于理解的刻度规划、客观建议和主观响度对比，大幅降低了编辑对传统电平表的依赖和监看的工作强度，有利于编辑全身心投入节目制作本身，提高节目生产效率及音频优质率；
（3）本发明提供全格式音频接口，适用于各类型电视节目制作系统和设备，为普及到全部制作和审查节点提供了技术基础；
（4）本发明采用便携式设计结合PC应用软件的产品结构形式，为通过投影形式进行音频响度技术宣贯演示和节目案例分析公开演示提供了极大便利；
（5）本发明设计的产品以全硬件操作形式更为快捷，自由移动的响度对比按键更为贴心和高效；
（6）本发明在功能、性能及可靠性方面完全替代昂贵的进口设备，从而大幅降低采购成本，为普及应用提供了价格空间，为市场推广获得经济效益提供了可能。
附图说明
图1是本发明的功能示意图；
图2是DSP数字信号处理单元的运算和逻辑判断流程图；
图3是机箱前端的示意图；
图4是机箱后端的示意图；
图5是显示屏幕的显示内容的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
数字音频接口子板兼容自适应270Mbps/1.485Gbps/2.97Gbps高标清视频信号，兼容自适应44.1kHz/48kHz/96kHz/192kHz取样率、16bit/18bit/20bit/24bit量化的AES数字立体声音频信号，并分别通过AES1接口、AES2接口或SDI接口接收AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频，并将所接收的AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送。DSP数字信号处理单元选用TMS320C6748芯片并接收数字音频接口子板的第一音频信号，并将第一音频信号发送，并且对第一音频信号中的真峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送，具体的运算和逻辑判断参见图2。FPGA控制单元接收计算数据信号，并对计算数据信号进行二次分析计算并生成段落响度检查建议和最终增益修正dB值，并且根据段落响度检查建议和最终增益修正dB值生成显示信号并发送，并且对所接收的信号进行二次计算并发送。LCD显示及控制面板接收显示信号的动态峰值电平和响度电平，并根据显示信号提取段落响度检查建议和最终增益修正dB值并对用户进行显示。
作为一种优选的技术方案，数字音频接口子板所接收的SDI嵌入音频通过GS3471芯片进行电缆均衡、时钟再生和AES音频解嵌，并将SDI嵌入音频解嵌为两路AES信号并发送至SRC4382芯片；SRC4382芯片接收由GS3471芯片对SDI嵌入音频解嵌的两路AES信号，或者接收AES同轴音频，或者接收AES平衡音频，并且将其所接收的信号统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送。
作为一种优选的技术方案，本机音频文件播放单元读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第二音频信号并发送；本机/外接热键控制单元控制选择接收第一音频信号和第二音频信号并发送；FPGA控制单元接收DSP数字信号处理单元发送的第一音频信号并提取响度数据，并且对所接收的第一音频信号的响度数据进行二次计算并发送；FPGA控制单元接收本机音频文件播放单元发送的第二音频信号；本机/外接热键控制单元控制FPGA控制单元选择第一音频信号或第二音频信号；音频功率放大单元接收本机/外接热键控制单元选择的第一音频信号或第二音频信号并放大，并将放大的第一音频信号或第二音频信号通过外接8Ω标准扬声器对用户进行播放，并且通过VOLUME旋钮旋转调节音量并进行监听。
作为一种优选的技术方案，数字音频接口子板所接收的SDI嵌入音频通过GS3471芯片进行电缆均衡、时钟再生和AES音频解嵌，并将SDI嵌入音频解嵌为两路AES信号并发送至SRC4382芯片；SRC4382芯片接收由GS3471芯片对SDI嵌入音频解嵌的两路AES信号，或者接收AES同轴音频，或者接收AES平衡音频，并且将其所接收的信号统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送；本机音频文件播放单元读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第二音频信号并发送；本机/外接热键控制单元控制选择接收第一音频信号和第二音频信号并发送；FPGA控制单元接收DSP数字信号处理单元发送的第一音频信号并提取响度数据，并且对所接收的第一音频信号的响度数据进行二次计算并发送；FPGA控制单元接收本机音频文件播放单元发送的第二音频信号；本机/外接热键控制单元控制FPGA控制单元选择第一音频信号或第二音频信号；音频功率放大单元接收本机/外接热键控制单元选择的第一音频信号或第二音频信号并放大，并将放大的第一音频信号或第二音频信号通过外接8Ω标准扬声器对用户进行播放，并且通过VOLUME旋钮旋转调节音量并进行监听。
作为一种优选的技术方案，数字音频接口子板所接收的SDI嵌入音频通过GS3471芯片进行电缆均衡、时钟再生和AES音频解嵌，并将SDI嵌入音频解嵌为两路AES信号并发送至SRC4382芯片；SRC4382芯片接收由GS3471芯片对SDI嵌入音频解嵌的两路AES信号，或者接收AES同轴音频，或者接收AES平衡音频，并且将其所接收的信号统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送；数字音频接口子板兼容自适应270Mbps/1.485Gbps/2.97Gbps高标清视频信号，兼容自适应44.1kHz/48kHz/96kHz/192kHz取样率、16bit/18bit/20bit/24bit量化的AES数字立体声音频信号，并分别通过AES1接口、AES2接口或SDI接口接收AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频，并将所接收的AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送。DSP数字信号处理单元选用TMS320C6748芯片并接收数字音频接口子板的第一音频信号，并将第一音频信号发送，并且对第一音频信号中的真峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送，具体的运算和逻辑判断参见图2；本机音频文件播放单元读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第二音频信号并发送；本机/外接热键控制单元控制选择接收第一音频信号和第二音频信号并发送；FPGA控制单元接收DSP数字信号处理单元发送的第一音频信号并提取响度数据，并且对所接收的第一音频信号的响度数据进行二次计算并发送；FPGA控制单元接收本机音频文件播放单元发送的第二音频信号；本机/外接热键控制单元控制FPGA控制单元选择第一音频信号或第二音频信号；音频功率放大单元接收本机/外接热键控制单元选择的第一音频信号或第二音频信号并放大，并将放大的第一音频信号或第二音频信号通过外接8Ω标准扬声器对用户进行播放，并且通过VOLUME旋钮旋转调节音量并进行监听。
作为一种优选的技术方案，数字音频接口子板兼容自适应270Mbps/1.485Gbps/2.97Gbps高标清视频信号，兼容自适应44.1kHz/48kHz/96kHz/192kHz取样率、16bit/18bit/20bit/24bit量化的AES数字立体声音频信号，并分别通过AES1接口、AES2接口或SDI接口接收AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频，并将所接收的AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送。DSP数字信号处理单元选用TMS320C6748芯片并接收数字音频接口子板的第一音频信号，并将第一音频信号发送，并且对第一音频信号中的真峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送，具体的运算和逻辑判断参见图2。FPGA控制单元接收计算数据信号，并对计算数据信号进行二次分析计算并生成段落响度检查建议和最终增益修正dB值，并且根据段落响度检查建议和最终增益修正dB值生成显示信号并发送，并且对所接收的信号进行二次计算并发送。LCD显示及控制面板接收显示信号的动态峰值电平和响度电平，并根据显示信号提取段落响度检查建议和最终增益修正dB值并对用户进行显示；上位机程序单元接收USB/RS232双串口通讯单元发送的显示信号并基于windows操作系统的计算机对用户进行显示，显示屏幕的显示内容参见图5，通过LCD显示屏和基于windows操作系统的计算机对用户显示的内容具体包括：-20～0dBFs区间的显示占比为85%，-20～0dBFs区间的刻度间隔为0.5dB/线，其低于-20dBFs区间的显示占比为15%，，便于用户理解并识别不符合规范的音频电平和响度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法，其特征在于，包括：
接收实时音频信号，并且对实时音频信号中的真峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送；
所述获取、运算和逻辑判断步骤包括：获取测量值和标准值的差值，并判断是否超标，超标值参与下一步修正计算，取得增益预调值；
对计算数据信号进行二次分析计算并生成段落响度检查建议和最终增益修正dB值，并且根据段落响度检查建议和最终增益修正dB值生成显示信号并发送；
所述二次分析计算包括：用所述增益预调值对峰值电平进行预修正，得到预修正后的峰值并判断是否超标，得到增益二次修正值；
根据显示信号提取段落响度检查建议和最终增益修正dB值并通过LCD显示屏对用户进行显示；
显示信号通过基于windows操作系统的计算机对用户进行显示；
读取SD卡内储存的标准响度wave格式的标准音频文件，并接收实时音频信号，并且对标准音频文件和实时音频信号进行选择性对比播放。
2.如权利要求1所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法，其特征在于，通过LCD显示屏和基于windows操作系统的计算机对用户显示的内容具体包括：-20～0dBFs区间的显示占比为85%，-20～0dBFs区间的刻度间隔为0.5dB/线，其低于-20dBFs区间的显示占比为15%。
3.如权利要求1所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作方法，其特征在于，对所播放的标准音频文件和实时音频信号进行对比监听，并且对播放的音量级别进行数字显示并记忆。
4.一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，其特征在于，包括：
数字音频接口子板，用于接收AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频，并将所接收的AES同轴音频、AES平衡音频或SDI嵌入音频统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送；
DSP数字信号处理单元，用于接收第一音频信号，并将第一音频信号发送，并且对第一音频信号中的真峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送，并且将第一音频信号转发；所述获取、运算和逻辑判断步骤包括：获取测量值和标准值的差值，并判断是否超标，超标值参与下一步修正计算，取得增益预调值；
FPGA控制单元，用于接收计算数据信号，并对计算数据信号进行二次分析计算并生成段落响度检查建议和最终增益修正dB值，并且根据段落响度检查建议和最终增益修正dB值生成显示信号并发送，并且对所接收的信号进行二次计算并发送；所述二次分析计算包括：用所述增益预调值对峰值电平进行预修正，得到预修正后的峰值并判断是否超标，得到增益二次修正值；
LCD显示及控制面板，用于接收显示信号的动态峰值电平和响度电平，并根据显示信号提取段落响度检查建议和最终增益修正dB值并对用户进行显示，并且将显示信号发送；
USB/RS232双串口通讯单元，用于接收显示信号并将显示信号转发；
上位机程序单元，用于接收USB/RS232双串口通讯单元发送的显示信号并基于windows操作系统的计算机对用户进行显示；
还包括响度样本对比监听单元，用于接收DSP数字信号处理单元发送的第一音频信号，并且读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为第二音频信号，并且通过FPGA控制单元将第一音频信号和第二音频信号对用户进行选择播放、音量控制和音频输出；
响度样本对比监听单元还包括：
本机音频文件播放单元，用于读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第二音频信号并发送；
本机/外接热键控制单元，用于选择接收第一音频信号和第二音频信号并启停响度分析计时；
FPGA控制单元接收DSP数字信号处理单元发送的第一音频信号，并且对所接收的第一音频信号的响度数据进行二次计算并发送；FPGA控制单元接收本机标准响度样本对比监听单元发送的第二音频信号，并且对第一音频信号和第二音频信号进行选择、音量控制并发送；
音频功率放大单元，用于接收本机/外接热键控制单元选择的第一音频信号或者第二音频信号并放大，并将放大的第一音频信号或者第二音频信号通过外接8Ω标准扬声器对用户进行播放；
数字音频接口子板支持75ΩAES同轴音频、110ΩAES平衡音频和SDI嵌入音频，兼容自适应270Mbps/1.485Gbps/2.97Gbps高标清视频信号，兼容自适应44.1kHz/48kHz/96kHz/192kHz取样率、16bit/18bit/20bit/24bit量化的AES数字立体声音频信号。
5.如权利要求4所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，其特征在于，数字音频接口子板还包括：
GS3471芯片，用于接收SDI信号，并对SDI信号进行电缆均衡、时钟再生和AES音频解嵌，将SDI信号解嵌为两路至AES-I2S格式转换芯片；
AES-I2S格式转换芯片，用于接收由GS3471芯片对SDI信号解嵌的两路AES信号，或者接收AES同轴信号，或者接收AES/EBU平衡信号，并且将其所接收的信号统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送。
6.如权利要求5所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，其特征在于，AES-I2S格式转换芯片选用SRC4382芯片，用于接收AES同轴音频，或者接收AES平衡音频，或者接收由GS3471芯片对SDI信号解嵌的两路AES音频信号，并且将其所接收的信号统一转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第一音频信号并发送。
7.如权利要求6所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，其特征在于，DSP数字信号处理单元还包括：
TMS320C6748芯片，用于接收第一音频信号，并将第一音频信号发送，并且对第一音频信号中的峰值（TP）、瞬态响度（LM）、短期响度（LS）和整体响度（LI）进行获取、运算和逻辑判断并生成计算数据信号并发送。
8.如权利要求4所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，其特征在于，响度样本对比监听单元还包括：
SQ96A82芯片，用于读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并将标准响度wave格式文件转换为48kHz取样16bit量化的PCM编码的I2S格式的第二音频信号并发送。
9.如权利要求4或8所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，其特征在于，还包括机箱，机箱的前端设置有显示屏幕、响度对比按键、开始/停止双色按键、全部复位按键、信号源选择隐藏式按键和VOLUME音量旋钮，机箱的后端设置有AES1同轴接口、AES2平衡接口、SDI接口、RS-232接口、USB2.0接口、SD CARD接口、DC IN接口、AES OUT接口和外接扬声器接口；
LCD显示及控制面板的段落响度检查建议和最终增益修正dB值通过显示屏幕进行显示；
响度样本对比监听单元的第一音频信号和第二音频信号通过响度对比按键进行选择；
数字音频接口子板接收的AES同轴信号、AES/EBU平衡信号或SDI信号通过信号源隐藏式按键进行切换，并且信号源隐藏式按键选用防止误触发的隐藏式按键并结合长按有效逻辑控制；
响度样本对比监听单元播放的第一音频信号或者第二音频信号通过VOLUME旋钮旋转调节音量；
数字音频接口子板通过AES1接口接收AES同轴信号，并且AES1接口选用75ΩAES同轴输入BNC接口；
数字音频接口子板通过AES2接口接收AES/EBU平衡信号，并且AES2接口选用110ΩAES/EBU卡农母插座；
数字音频接口子板通过SDI接口接收SDI信号，并且SDI接口选用75Ω高标清兼容SDIBNC接口；
USB/RS232双串口通讯单元通过RS-232接口对数据信号进行接收和发送，并且RS-232接口选用RS-232 DB9串行口；
USB/RS232双串口通讯单元还可以通过USB2.0接口对数据信号进行接收和发送，并且USB2.0接口选用USB B型串行口；
本机音频文件播放单元通过SD CARD接口读取SD卡内储存的标准响度wave格式文件，并且SD CARD接口选用SD卡插槽接口；
设备整体通过DC IN接口外接电源，并且DC IN接口选用DC005直流电源输入接口；
音频功率放大单元通过外接扬声器接口外接8Ω标准扬声器，并且外接扬声器接口选用8Ω扬声器接口；
通过FPGA控制单元选择的第一音频信号或第二音频信号生成AES同轴数字音频信号，并且AES同轴数字音频信号通过AES OUT接口输出，并且AES OUT接口选用75欧BNC接口。
10.如权利要求9所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，其特征在于，
显示屏幕的显示内容：-20～0dBFs区间的显示占比为85%，-20～0dBFs区间的刻度间隔为0.5dB/线，其低于-20dBFs区间的显示占比为15%；
上位机程序单元对用户进行显示的界面完全映射机箱前面板上的显示屏幕的显示内容，或者部分映射机箱前面板上的显示屏幕的显示内容。
11.如权利要求10所述的一种高清电视音频响度分析报警及归一化制作设备，其特征在于，音频功率放大单元内置30W数字立体声音频功率放大单元并选用高效率D类功放芯片；VOLUME旋钮旋转调节的音量级别通过机箱前面板上的显示屏幕进行显示。
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