淺談音頻信號的幾種傳輸模式

摘 要：隨著電視節(jié)目播出形式、播出內(nèi)容等的不斷發(fā)展，廣播設(shè)備及技術(shù)也在不斷的飛速發(fā)展。本文著重介紹了音頻信號傳輸?shù)募蟹绞剑缯{(diào)頻發(fā)射機(jī)、電話耦合器、ISDN方式、數(shù)字音頻傳輸、海事衛(wèi)星、光纖傳輸?shù)确绞降幕驹恚约案髯缘膬?yōu)缺點(diǎn)和適合應(yīng)用的范圍。

關(guān)鍵詞：調(diào)頻發(fā)射機(jī)；ISDN方式；數(shù)字音頻傳輸；傳輸模式

中圖分類號：TN919.8

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，電視媒體也面臨著日益嚴(yán)峻的考驗(yàn)，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)不能夠再滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求標(biāo)準(zhǔn)。越來越多的電視方式，如：現(xiàn)場直播、實(shí)時(shí)報(bào)道、多臺聯(lián)播等新形式逐漸出現(xiàn)，并成為常態(tài)。這就對音頻信號的傳播，聲音信號的穩(wěn)定、高質(zhì)量、高效、迅捷的傳輸成為了電視廣播等的技術(shù)要點(diǎn)。筆者將在下文針對音頻信號傳輸?shù)膸追N方式進(jìn)行介紹，希望能夠?qū)V大電視廣播工作者起到幫助。

1 通過調(diào)頻發(fā)射機(jī)發(fā)射的傳輸方式

在眾多音頻信號的傳輸方式中，調(diào)頻發(fā)射技術(shù)是當(dāng)中發(fā)展較早，成熟度也比較高的一種方式。調(diào)頻發(fā)射技術(shù)屬于無線傳輸方式，有點(diǎn)就是信號經(jīng)過傳輸后保真度相當(dāng)高，音質(zhì)好，甚至能達(dá)到CD音質(zhì)水平。無線傳輸如果排除干擾等因素的話，技術(shù)成熟度高，信號傳輸后穩(wěn)定高效，成本適宜，比較適合在比較空曠的地區(qū)直播，如野外等。

2 通過電話線傳輸音頻信號

2.1 模擬信號傳輸

在我們國家大部分的地方都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電話通信，并且采用數(shù)字程控通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)。現(xiàn)在人們通過利用電話線實(shí)現(xiàn)了一種非常實(shí)用、簡便的音頻信號傳播方式。這種方式便是利用電話耦合器，通過大面積覆蓋的普通電話線傳輸。這種方式具有非常明顯的優(yōu)勢：電話線網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣，傳輸效率高，成本低廉，操作方式簡單易行，信號穩(wěn)定。缺點(diǎn)就是音質(zhì)相對較差。針對以上優(yōu)缺點(diǎn)，諸多電視臺一般都將其作為備份通道，防備直播意外。

2.2 數(shù)字信號傳輸

相對上一中信號傳輸方式外，也可以在普通電話線路上加裝數(shù)字化解編碼，實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的雙向傳輸。這種技術(shù)就是通過添加編碼、解碼終端，對音頻信號進(jìn)行特殊算法的編碼，以此實(shí)現(xiàn)傳輸目的。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于傳輸信號質(zhì)量較高，并且為雙向傳輸，操作簡單。缺點(diǎn)為編碼器對傳輸?shù)囊纛l信號需進(jìn)行壓縮，隨著壓縮率的增高，對電話線路傳輸穩(wěn)定的要求就更高。如果電話線路抗干擾能力較弱，就將影響傳輸率，因?yàn)橹挥薪档蛡鬏斔俾什拍鼙ＷC傳輸?shù)姆€(wěn)定性。綜合來說，編碼器編碼，傳輸數(shù)字信號的方式比較模擬耦合器的方式還是有優(yōu)勢的。綜上所述，通過添加數(shù)字編碼、解碼器調(diào)制數(shù)字信號，通過普通的電話線網(wǎng)絡(luò)，甚至也可以通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和3G以及4G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，都可以實(shí)現(xiàn)此種高質(zhì)量廣播音頻信號傳輸?shù)姆绞?。通過這種方式，也可以實(shí)現(xiàn)音頻傳輸?shù)南螂p向傳輸，即不僅把室外信號傳到直播間，也可以將直播間的音頻信號傳輸?shù)街辈ガF(xiàn)場。但是這種方式的投入較高，設(shè)備昂貴，不適合進(jìn)行野外直播任務(wù)。

3 通過ISDN方式傳輸音頻信號

所謂的ISDN傳輸方式即窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，也就是人們說的“一線通”，此種方式采用ISDN終端處理，通過專門的ISDN專線實(shí)現(xiàn)傳輸立體聲傳輸。相對電話線傳輸模擬音頻信號而言，ISDN可以實(shí)現(xiàn)音頻信號的數(shù)字化，并且更加突出的是，ISDN不僅僅可以將聲音信號進(jìn)行傳輸，還能把文字，圖像等進(jìn)行處理成數(shù)字信號并加以傳輸。因此ISDN相對電話線傳輸信號，功能更加強(qiáng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)更多的業(yè)務(wù)。并且ISDN并沒有對傳輸線路提出更高的要求，而是采用和模擬電話傳輸一樣的傳輸線路。這樣就能節(jié)省更多的成本，保留了原來傳輸時(shí)的操作習(xí)慣，用同樣的線路，同樣的操作實(shí)現(xiàn)了更多的服務(wù)，速度也更加的快捷。ISDN能夠?qū)崿F(xiàn)的業(yè)務(wù)增多，同樣ISDN需要接入的設(shè)備也多了起來，區(qū)別原來的電話線模擬信號，ISDN需要接入網(wǎng)絡(luò)中端——NT1，或者更加智能的網(wǎng)絡(luò)中端——NT1+。然后再多借口上連接更多的電話機(jī)，網(wǎng)絡(luò)適配卡以及傳真機(jī)等設(shè)備。

ISDN的優(yōu)點(diǎn)就是技術(shù)先進(jìn)，并且已經(jīng)達(dá)到了一定的成熟度，在國際上通用，制定的國際標(biāo)準(zhǔn)保證了國際間音頻信號的無縫傳輸，達(dá)到了最大化的通用度。ISDN通過終端的線路，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)64Kb/s甚至128Kb/s的傳輸速度。ISDN的技術(shù)先進(jìn)，能夠傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量高，能夠采用3條線路，六個(gè)通道的連接，最終達(dá)到了384Kb/s的高質(zhì)量立體聲音頻信號的傳輸。采用3條線路的方式，能夠有效的避免出現(xiàn)線路故障等情況，即使有一條線路斷開，其他剩余的線路照舊能進(jìn)行正常傳輸，不影響正常傳輸，僅僅犧牲了一部分寬帶速度。ISDN方式傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，比較模擬信號的傳輸具有更加穩(wěn)定，抗干擾能力更強(qiáng)，價(jià)格也不十分昂貴。因?yàn)镮SDN對有網(wǎng)絡(luò)要求，所以傳輸?shù)姆秶窒抻谑欠裼蠭SDN網(wǎng)絡(luò)，如需使用需要提前申請。

在實(shí)際信號傳輸，尤其是直播期間，往往采用兩條ISDN線路的方式，以此來保證節(jié)目的正常進(jìn)行，防止出現(xiàn)主通道出現(xiàn)故障，這樣備用通道就能立即啟用。前提是條件能夠允許采用兩條ISDN通道。

4 通過EI專線傳輸音頻信號

EI方式傳輸音頻信號的進(jìn)本原理是采用兩條電話線路，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高速信號傳輸，比如EI在歐盟的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率達(dá)到2M/s。EI傳輸專線在傳輸時(shí)將2M的網(wǎng)速平分為32個(gè)通道，每個(gè)信道為64Kb/s。這樣與ISDN相比，其實(shí)每個(gè)通信通道傳輸速率都是一樣的，但是EI專線允許用戶分別使用單一通道的同時(shí)，也可以允許單個(gè)用戶使用多個(gè)通道，甚至達(dá)到所有通道的情況。這樣就能更加充分、高效的利用傳輸通道，實(shí)現(xiàn)高速的傳輸效率。在EI專線傳輸方式中，EI專線是傳輸?shù)耐ǖ篮途€路，所傳輸?shù)囊纛l信號是通過音頻編碼器、音頻解碼器來實(shí)現(xiàn)信號的編碼以及解碼。

EI專線一般采用兩臺設(shè)備同時(shí)使用，其中一臺為音頻輸入發(fā)送端，另外一臺則為音頻接收端。音頻發(fā)送端的設(shè)備通過數(shù)據(jù)輸入接口，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻、音頻、數(shù)據(jù)的輸入。在輸入音頻信號后對信號進(jìn)行壓縮，形成PCM碼流，然后進(jìn)行速率達(dá)2M的高速傳輸。在傳輸?shù)囊纛l接收端，通過視頻輸出、音頻輸出和數(shù)據(jù)輸出接口，把壓縮后的音頻信號進(jìn)行還原、播放。

5 通過衛(wèi)星傳輸音頻信號

針對遠(yuǎn)洋航行的船舶與岸上溝通、船舶與船舶相互之間的溝通，采用海事衛(wèi)星傳輸音頻信號，實(shí)現(xiàn)了便捷的電話業(yè)務(wù)。

海事衛(wèi)星電話實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)洋的船舶與船舶之間、陸地與船舶之間的音頻信號的傳輸，可以進(jìn)行電話通話業(yè)務(wù)、傳真信號傳輸以及數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)?。海事衛(wèi)星傳輸方式的出現(xiàn)極大的方便了海洋上的聯(lián)絡(luò)，方便了搶險(xiǎn)救災(zāi)的進(jìn)行。

海事衛(wèi)星音頻信號的傳輸是通過國際公用電話網(wǎng)絡(luò)，以及海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的。其中，海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)由海事衛(wèi)星地球數(shù)據(jù)接收站、船舶中轉(zhuǎn)站、終端站、海事衛(wèi)星等組成。覆蓋范圍廣，條件允許的情況下，最大可以是想見各個(gè)海域的信號覆蓋。

海事衛(wèi)星傳輸音頻信號技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，又出現(xiàn)了技術(shù)更新，即實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸。在原來設(shè)備的基礎(chǔ)之上，添加WLAN、LAN、USB、藍(lán)牙、ISDN接口。實(shí)現(xiàn)了電話業(yè)務(wù)與寬帶網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)同步進(jìn)行。在電子技術(shù)不斷發(fā)展的今天，海事衛(wèi)星通訊設(shè)備逐步向輕便化、簡單方向發(fā)展。方便了攜帶和安裝，簡單易用，設(shè)備可靠，電量充足長時(shí)間待機(jī)，但是設(shè)備費(fèi)用及使用費(fèi)用都很昂貴，限制了使用的范圍和程度。

6 結(jié)束語

諸多音頻信號傳輸方式，各自具有一定的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，有各自的適用范圍，相互之間并不能完全代替。不同傳輸技術(shù)之間也可以協(xié)同使用，例如，采用一種方式作為主通道，另外一種方式作為備用通道，最大程度的保證音頻信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，從而保證不出現(xiàn)斷播事故。從這個(gè)角度來說，無論采用哪種形式進(jìn)行音頻信號的傳輸，只有將各種方式有機(jī)的結(jié)合起來才能保證直播的高質(zhì)和安全。

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北咸寧 437100