T/CVIA 151-2024 数字电视多声道音频系统 主观评价方法

　　团 体 标 准

　　T/CVIA 151-2024

　　数字电视多声道音频系统 主观评价方法

　　Subjective assessment methods for digital TV`s multi-channel audio

　　system

　　2024-12-11 发布 2024-12-11 实施

　　中国电子视像行业协会 发布

　　目 次

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　T/CVIA 119-2023《数字电视多声道音频 系统技术规范》和T/CVIA 120-2023《数字电视多声道音频系统 电声性能技术规范》共同构成支撑标准制定工作的基础。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国电子视像行业协会提出并归口。

　　本文件起草单位：海信视像科技股份有限公司、深圳创维-RGB电子有限公司、TCL实业控股股份有限公司，TCL王牌电器(惠州)有限公司、四川长虹电器股份有限公司、深圳康佳电子科技有限公司、青岛海尔多媒体有限公司、北京小米移动软件有限公司、荣耀终端有限公司、京东方科技集团股份有限公司。

　　本文件主要起草人：孙婧、李炜、刘金刚、李怡宁、魏于凡、冯晓曦、沈思宽、韩秋峰、刘发达、陈勇、苏运全、张晓忠、董杰、王富裕、郭志豪、顿胜堡、王伟、高洁、张利利。

　　本文件为首次发布。

　　标准主要内容的依据和解决的问题：多声道音响系统提升电视音质体验的效果明显，多声道电视机

　　已经成为行业中高端机的一个显著技术特征。通过标准的制定实现多声道命名规则、扬声器布局及各项软硬件技术指标的规范化，实现对产业环境健康、持续发展的引导作用，使得多声道这项技术真正能为消费者带来优良的音质体验。

　　该标准主要解决了多声道电视机音频系统缺少统一的定义和规范问题，预估推广应用后，可以引导电视机多声道音频系统技术的正向发展。

　　数字电视多声道音系统标准体系包括如下三个标准文件：

　　——T/CVIA 119-2023《数字电视多声道音频系统 技术规范》。目的在于规范多声道命名规则、扬声器布局及各项软硬件技术指标。

　　——T/CVIA 120-2023《数字电视多声道音频系统 电声性能技术规范》。 目的在于确保音频质量的一致性，规范多声道音频系统的设计和生产。

　　——T/CVIA XXX-2024《数字电视多声道音频系统主观评价方法》。目的在于建立一套严谨而科学的多声道音频系统主观评价体系，提升用户体验和满意度。

　　数字电视多声道音频系统 主观评价方法

　　1 范围

　　本文件规定了数字电视多声道音频系统的主观评价条件，描述了数字电视多声道音频系统的主观评价方法。

　　本文件适用于数字电视多声道音频系统和与数字电视多声道音频系统配套使用的外置音响的主观评价，其他类似用途的音频系统可参照使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅

　　该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 9002 音频、视频和视听设备及系统词汇

　　GB/T 12060.13 声系统设备 第13部分：扬声器听音试验

　　GB/T 22123 数字电视接收设备图像和声音主观评价方法

　　SJ/T 11324 数字电视接收设备术语

　　T/CVIA 119 数字电视多声道音频系统 技术规范

　　ISO 3382-1 声学 室内声学参数测量 第1部分：观演空间(Acoustics - Measurement of room acoustic parameters - Part 1: Performance spaces)

　　IEC 61672-1 电声学 声级计 第1部分:规范(Electroacoustics - Sound level meters - Part 1: Specifications)

　　IEC 61672-2 电声学 声级计 第2部分:型式评定试验(Electroacoustics - Sound level meters -Part 2: Pattern evaluation tests)

　　ITU-R BS.2051-2 先进音频声重放系统(Advanced sound system for programme production)

　　3 术语、定义和缩略语

　　3.1 术语和定义

　　GB/T 9002 、SJ/T 11324、T/CVIA 119中界定的及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1.1

　　主观评价 subjective assessment

　　通过评价人员对被测系统质量的主观反应，来确定电视系统性能的一种方法。 [来源：GB/T 22123 ，1]

　　3.1.2

　　测试素材 test fodder

　　用于评价电视声音质量，并且对声音内容有特定要求的音源或音源序列。

　　3.1.3

　　评级标度 grading scale

　　主观评价中用于评定声音质量的评定尺度。

　　3.2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　C ——中置声道(Center);

　　eL ——外置左声道(external Left);

　　eLs ——外置左环绕声道(external Left surround);

　　eLtf ——外置左上前方声道(external Left top front);

　　eLtr ——外置左上后方声道(external Left top rear);

　　eR ——外置右声道(external Right);

　　eRs ——外置右环绕声道(external Right surround);

　　eRtf ——外置右上前方声道(external Right top front);

　　eRtr ——外置右上后方声道(external Right top rear);

　　L ——左声道(Left);

　　LFE ——低音效果声道(Low Frequency Effect);

　　LFE1 ——左低音效果声道(Left Low Frequency Effect);

　　LFE2 ——右低音效果声道(Right Low Frequency Effect);

　　Lft ——左上前方声道(Left top front);

　　Ls ——左环绕声道(Left surround);

　　R ——右声道(Right);

　　Rs ——右环绕声道(Right surround);

　　Rtf ——右上前方声道(Right top front);

　　4 主观评价的一般要求

　　4.1 听音室

　　主观评价实验室环境应类似或优于一般家庭试听环境。听音室设计的一般原则参考附录A。房间大小可自由选择，标准听音室可参考如下尺寸：长7.0m、宽5.3m、高2.7m。

　　4.2 测试基本条件

　　听音室环境以及听音条件参考GB/T 22123和GB/T 12060.13中的规定，应满足表l的规定。

　　表 1 听音条件

　　听音评价时，多声道电视机扬声器布局、多声道电视机音响系统布局以及人员的座位示意详见附录B。

　　4.3 信号源

　　信号源根据被测设备支持的多声道编码格式，应符合多声道编码技术规范的要求，其采样频率为48kHz、采样精度不低于16bit。

　　信号源产生的测试信号输出接口宜使用数字音频接口，如使用其他接口测试，应记录所使用接口类型。

　　4.4 测试素材选择

　　主观评价测试素材应满足以下要求：

　　a) 测试音源的音色、形式、细节等不应使评价人员分心;

　　b) 测试音源序列应包括语声、声乐、乐器和效果声四大类节目素材;

　　c) 测试音源序列应包含新闻类、音乐类、电影类、综艺类、动画类、游戏类等节目类型的节目素材;

　　d) 测试音源序列应包含近场、远场、不同高度、不同方向等音源发声位置的节目素材;

　　e) 测试音源序列应包含单声道、双声道、多声道、立体声等多种声场分布的节目素材。

　　4.5 评价人员

　　评价人员又称听音员，听音员应具有正常的听力，熟练掌握评价方法，具有独立的分析判断力。

　　——根据不同的评价目的评价小组可分为专家评价小组和非专家评价小组;

　　——专家是指那些受过听音训练，具有高保真听音经验的专业人士。专家应对测试系统引入的声音具有专长，宜具备音乐专业知识。为得到较高置信度的评价结果，专家评价小组宜由 3 至 5 名专家人员组成;

　　——非专家对测试系统引入的声音不具有专长，所需评价人员的数目取决于测试程序的感受度和信度，应至少由 15 位评价人员组成。

　　——为消费者进行的试验，评价小组宜由非专业人员组成。

　　5 评价方法和评价维度

　　5.1 评价方法

　　本标准采用刺激比较法和单刺激法两种方法作为主观评价方法，在对于有对比样机的主观评价中，使用刺激比较法;对于无对比样机的情况，使用单刺激法。

　　5.2 刺激比较法

　　5.2.1 系统框图

　　测试系统的系统框图如图1所示。

　　图 1 测试系统框图——刺激比较法

　　5.2.2 评分标度

　　刺激比较法使用连续量表法判断，评价人员在垂直标尺上插入一个标记，对每次演示的总体声音质量进行评价。为了避免量化误差，标度提供了连续的等级系统，并将垂直标尺分成了相等的七段长度，与ITU-R比较量表相对应，见图2和表2。

　　图 2 刺激比较连续质量标度

　　表 2 评级标度描述

　　5.3 单刺激法

　　5.3.1 系统框图

　　测试系统的系统框图如图3所示。

　　图 3 测试系统框图——单刺激法

　　5.3.2 评分标度

　　单刺激法使用数值量表法判断，评价人员为每一个音源或音源序列打分，分值范围为0-100。分值可与正常的ITU-R五级质量标度相对应，见表3。

　　表 3 分值与五级质量量表对应关系

　　5.4 评价维度

　　5.4.1 均衡度

　　选取的测试音源序列应同时具备高、中、低频段内容。声音各频率段的比例应协调，具备好的频率特性;不应存在某一频段提升或衰减过度的情况。

　　5.4.2 力度

　　选取的测试音源序列应带有动态冲击且低频成分丰富，可包含鼓声、手雷爆炸声等场景。声音中低频频率段动态范围应宽泛，整体声音表现应强劲有力，收放自如;不应有明显的乏力感。

　　5.4.3 清晰度

　　选取的测试音源序列应包含多种频率成分，可包含人声、多乐器演奏等场景。声音中各频率应都能很好的展现，整体声音应可懂度高，有清澈见底之感;不应存在低频过多，高频成分缺失，声音含糊不清、音色混成一片的情况。

　　5.4.4 明亮度

　　选取的测试音源序列应高频和中频内容丰富，可包含音乐会场景。声音应中、高音能量充分、混响比例得当，有明快、活跃之感;不应有低音松弛，高音缺乏或啸叫的现象。

　　5.4.5 丰满度

　　选取的测试音源序列应低频和中频内容丰富，可包含人声、小号、吉他、萨克斯等场景。声音应中低频丰富，高频适度，混响充足，响度适宜，有弹性且圆润、甜美;不应有单薄、干瘪之感。

　　5.4.6 柔和度

　　选取的测试音源序列应混响时间稍长，失真小。声音应松弛不紧，混响时间得当，高频部分有延伸且比例适度，整体听音感觉悦耳舒服;不应有刺耳之感。

　　5.4.7 真实感

　　选取的测试音源序列应包含复杂的音色和丰富的谐波。声音应保持原有特点，真实度高;不应出现失真或染色的情况，也不应因增加过多的修饰使声音的特点变形。

　　5.4.8 立体感

　　选取的测试音源序列应景深层次富有变化，可包含音乐会片段或演唱会片段。声音的声像定位应准确，声像群分布正确，有宽度且纵深感好;不应方位不清，没有层次。

　　5.4.9 空间感

　　选取的测试音源序列应声场气氛宽广，可选取交响乐、大合唱等。声音应可展现原来声源位置和现有播放位置的空间真实性，体现声源所处的厅堂，有包围感和临场感;不应有明显的压抑感和侵略性。

　　5.4.10 分离度

　　选取的测试音源应为复杂的多声道序列。不同声道的声音应可清晰区分，独立传达;不应互相干扰，含混不清。

　　5.4.11 声道位置

　　选取的测试音源序列应各个声道单独发声。声音输出应按照音源顺序发声，且发声扬声器位置正确;各个扬声器位置不应有明显的延时，且扬声器声级不应有明显差别。

　　6 评价过程以及数据处理

　　6.1 评价的一般流程

　　6.1.1 标准工作状态调整

　　数字电视进行测试时应将电视恢复出厂默认状态，声音设置规定如下：

　　a) 将数字电视的声音设置恢复到出厂设置;如无出厂设置，将声音模式调整到“标准”或与之相对应的模式，其它菜单设置为开机后的设置;

　　b) 数字电视如有声音输出选项，将电视机的选项设置到内置扬声器的状态。

　　c) 数字电视的音量设置：信号使用连续的粉红噪声，调整数字电视音量的大小，直到使放在参考试听

　　点的声级计读数为 75 dBA(50 寸以及以上)或 70 dBA(50 寸以下)来获得，且需读数相差小于0.5 dB。声级计符合 IEC 61672-1 和 IEC 61672-2 的标准。

　　6.1.2 评价过程

　　6.1.2.1 评价训练

　　在每一评价训练开始时，应向评价人员详细介绍评价方法、容易产生的质量损伤类型、声音音源播放顺序和时间、评分制、评分等级及使用设备等。介绍人员语气中不应带有影响评定的暗示。

　　评价训练阶段应持续0.5 h以内。第一段开始时，应播放5个左右“模拟演示”，以稳定评价人员的评分。这几个序列中给出的数据不能在测试结果中考虑。如果需要多个测试阶段，在后续阶段开始时仅需要3个左右的“模拟演示”。

　　训练序列播放顺序采用随机顺序，训练序列不应使用正式的测试序列，但应与正式的测试序列具有可比性。

　　6.1.2.2 正式评价

　　正式评价按照如下步骤进行：

　　a) 测试序列应按照评价表中的维度顺序播放，测试阶段每一个测试序列演示 3 次。第一次演示用于稳定观察者的意见，此次演示不评分;对于测试序列的评分是从第二次和第三次演示中得到的。序列演示以及评分顺序如图 4 所示：

　　图 4 序列演示和评分顺序

　　b) 评价人员应按有关评分等级的说明对测试音源或音源序列独立地进行评价打分，试验过程中评价人员应集中注意力，防止环境干扰对评价人员的听觉产生影响。

　　6.2 数据处理

　　刺激比较法应先将结果归一化，即图2中标度-3对应数值0，标度+3对应数值100，中间按照垂直标记位置转化为0和100之间的整数。

　　评价人员评价结果的筛选见附录C。

　　_

　　刺激比较法以及单刺激法都需要计算每一个被测序列的平均分 ujkr，公式如下：

　　kr uijkr ..................................

　　式中：

　　uijkr——评价人员i在评价维度j、序列/音源k、重复r 次情况下的评分;

　　N ——评价人员的数目。

　　每一个被测序列的标准偏差sjkr 由下式给出：

　　kr

　　式中：

　　sjkr——每一个被测序列的标准偏差;

　　kr ...................................(4)

　　_ _

　　将 ujkr 的数据按照评价维度分类，计算每个评价维度j的平均分 uj ，后按照附录D中评价维度进行加权求和，总得分U由下式得出：

　　_

　　U = Σ1 uj αj ....................................(5)

　　式中：

　　αj——评价维度j的权重系数;

　　M——评价维度的数目,单位为个;

　　6.3 结果的表达

　　结果中应包含以下内容：

　　a) 被测设备终端型号、版本等信息;

　　b) 评价使用的设备以及测试素材的情况;

　　c) 评价时样机陈设的描述，如：使用的是木质电视柜、被测设备距墙 50cm 等

　　d) 主观评价采用的方法;

　　e) 评价小组类型、评价人员人数、人员性别、年龄、文化程度和职业信息，信息汇总表格见附录 E;

　　f) 被测设备终评得分，其中单刺激法终评得分为数据处理后的结果;刺激比较法中对比样机按照 50分终评分参与计算，若对比样机声音质量实得分值为uds，则被测设备加权后的终评得分uz 可按照如下公式得出：

　　uz = U× .....................................(6)

　　g) 总声音质量的描述。

　　附 录 A

　　(资料性)

　　听音室设计的一般原则

　　A.1 房间大小

　　任何大小的房间的低频响应都会受到室内本征音频分布的影响。

　　为了确保一个适度均衡的低频本征音的分布，要求听音室宜采用以下尺寸比例：

　　式中：

　　W——宽度;

　　H——高度;

　　L——长度。

　　同时满足 < 3和 < 3的条件。

　　在设计试听室时，宜首先规定高度。然后根据设计标准计算符合条件的长度和宽度。单声道或双通道立体声的重放，要求地面面积宜在25m2—40m2，而多通道立体声的重放则要求30m2—45m2。

　　A.2 混响时间

　　根据ISO 3382-1的要求，应该在有家具布置但无试听人员在场的条件下按1/3 oct对混响时间T进行测量。

　　从200 Hz到4000 Hz测试的平均混响时间Tm应控制在0.3 s—0.6 s之间。当实验结果并不局限于某一特定地区或某一特定目的时，建议Tm控制在图A.1所示的容差范围内。

　　图A.1 评价混响时间的容差范围

　　试听室的天花板要求几乎全部反射，而地面则要求几乎全部吸声。为了达到与一般家居环境相近的效果，要求加入普通的家具布置。而为了达到进一步的声吸收，需要附加吸声材料均匀的分布在墙上，已达到指定的混响时间，同时抑制颤动回声。对椅子的要求：使评价人员舒适，并且椅子靠背应低于坐时肩

　　部。

　　附录 B

　　(规范性)

　　数字电视多声道音频系统扬声器布局

　　B.1 多声道电视机扬声器布局样式

　　多声道电视机扬声器空间布局示例如图B.1和图B.2所示，应满足如下要求：

　　a) 左声道扬声器与右声道扬声器可采用下出音、前出音等形态，且布局沿屏幕垂直中心轴线对称;

　　b) 中置声道扬声器可以采用下出音、前出音等形态，当发声器件为一个驱动单元时需位于屏幕中心轴线上，当发声器件为多个驱动单元时应沿屏幕垂直中心轴线对称;

　　c) 低音声道扬声器位置、出音方式、是否内置于电视机不做具体限制;

　　d) 左环绕扬声器需朝左侧出音、右环绕扬声器需朝右侧出音，出音角度相对于听音位置介于90°至70°之间，且布局沿屏幕垂直中心轴线对称。或采用其他可以实现环绕声道声波波束具有朝左或朝右指向性的技术;

　　e) 三维声电视机所需的左上前方扬声器和右上前方扬声器推荐布置在电视机顶部或电视机后壳顶部朝上出音，出音角度相对于听音位置介于90°至70°之间，且布局沿屏幕垂直中心轴线对称，不能置于电视机后面底部;

　　f) 声道数量超过本文件的，扬声器布局可参考ITU-R BS.2051-2。

　　3 6 5 9 8 10 1 7 4 2

　　图B.1 多声道电视机扬声器布局示意图(鸟瞰图)

　　6

　　2

　　图B.2 多声道电视机扬声器布局示意图(左侧视图)

　　图B.1、图B.2标引序号说明：

　　1 ——电视机;

　　2 ——听音位置;

　　3 ——左声道扬声器(L);

　　4 ——右声道扬声器(R);

　　5 ——中置声道扬声器(C);

　　6 ——左环绕声道扬声器(Ls);

　　7 ——右环绕声道扬声器(Rs);

　　8 ——低音效果声道扬声器(LFE)(注 B1);

　　9 ——左上前方声道扬声器(Ltf);

　　10 ——右上前方声道扬声器(Rtf)。

　　注B1：低音声道可以包含左低音声道和右低音声道，分别采用LFE1(左低音效果声道扬声器)和LFE2(右低音效果声道扬声器)表示。

　　B.2 多声道电视机音响系统布局样式

　　多声道电视机音响系统扬声器空间布局如图B.3、图B.4、图B.5所示，应满足如下要求：

　　a) 电视机内置左声道扬声器、右声道扬声器、中置声道扬声器、左上前方扬声器、右上前方扬声器的要求参照4.1;

　　b) 低音声道只规定声道数量，声道规格描述中不区分是否内置于电视机;

　　c) 外置左扬声器和外置右扬声器位于图A.4所示±30°方位角，且到听音位置距离一致注B2;

　　d) 外置左环绕扬声器与外置右环绕扬声器位于图A.4所示±100°~±120°方位角，且到听音位置距离一致注B2;

　　e) 外置左上后方扬声器、外置右上后方扬声器、外置左上前方扬声器、外置右上前方扬声器需朝上发音，出音角度相对于听音位置介于70°至90°之间;

　　f) 声道数量以及外置音箱形态超出本规范描述的，参考ITU-R BS.2051-2。

　　图B.3 多声道电视机音响系统布局示意图(鸟瞰图)

　　图 B.4 多声道电视机音响系统布局示意图(俯视图)注 B2

　　图 B.5 多声道电视机音响系统布局示意图(侧视图)

　　图B.3、图B.4、图B.5标引序号说明：

　　1 ——电视机;

　　2 ——听音位置;

　　3 ——左声道扬声器(L);

　　4 ——右声道扬声器(R);

　　5 ——中置声道扬声器(C);

　　6 ——外置左环绕声道扬声器(eLr)

　　7 ——外置右环绕声道扬声器(eRr);

　　8 ——低音效果声道扬声器(LFE);

　　9 ——左上前方声道扬声器(Ltf);

　　10 ——右上前方声道扬声器(Rtf);

　　11 ——外置右上后方声道扬声器(eRtr);

　　12 ——外置左上后方声道扬声器(eLtr);

　　13 ——外置右声道扬声器(eR);

　　14 ——外置左声道扬声器(eL);

　　15 ——外置右上前方声道扬声器(eRtf);

　　16 ——外置左上前方声道扬声器(eLtf)。

　　注B2：假设扬声器位于球面。如果不是位于球面之上，则应达到精度为100us的时间同步(在中心收听位置)。

　　附 录 C (规范性)

　　评价结果的筛选

　　首先，利用β2(通过计算函数的峰态系数，即四阶中心_距与二阶中心距平方的比值)确定每个测试显示的得分是否是正态分布。对于每个测试显示，计算平均分 ujkr、标准偏差 sjkr 和峰度系数β2jkr，β2jkr 由下式给出：

　　β2jkr mx

　　式中：

　　m——中间过程量;

　　x——取值为2或4;

　　N——评价人员的数目;

　　j——评价维度的数目，包括基准在内;

　　k——测试音源或音源序列的数目;

　　r——重复次数。

　　对于每一位评价人员i，找出每一Pi 和Qi，即：

　　若2 ≤ β2jkr ≤ 4 ，这个_分布可以取做正态(即视为正常)。则_：

　　当uijkr ≥ ujkr + 2 Sjkr 时Pi = Pi + 1;当uijkr ≤ ujkr __ 2 Sjkr 时Qi = Qi + 1

　　若β2jkr < 2或者β2jkr > 4，则 ：

　　_ _

　　当uijkr ≥ ujkr + √20 Sjkr 时Pi = Pi + 1;当uijkr ≤ ujkr __ √20 Sjkr 时Qi = Qi + 1最后，如果满足下面的计算结果，则剔除评价人员i。

　　式中：

　　uijkr——评价人员i的评分。

　　附 录 D (规范性)

　　评价维度权重及分值表

　　表D.1规定了各评价维度对应的权重及分值。

　　表 D.1 评价维度权重及分值表

　　附 录 E

　　(资料性)

　　评价人员信息登记表