廣電工程的數(shù)字音頻技術(shù)要點(diǎn)研究

文/唐堯

前言

當(dāng)前，在廣電工程中，數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，該技術(shù)是通過數(shù)字化處理的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)的改進(jìn)。該技術(shù)的好壞對(duì)電視節(jié)目的音頻質(zhì)量有著重要的影響，因此，數(shù)字音頻技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也非常明確。下文就數(shù)字音頻技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探析。

1.數(shù)字音頻技術(shù)概述

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

隨著數(shù)字時(shí)代的來臨，人們對(duì)數(shù)字技術(shù)的需求逐漸加大，推動(dòng)了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。如，在廣播電視領(lǐng)域中，該技術(shù)就得到了廣泛的應(yīng)用，在一定程度上提升了節(jié)目的聲音質(zhì)量。近些年來，隨著我國科技的快速發(fā)展，數(shù)字音頻技術(shù)也取得了相應(yīng)的發(fā)展，其具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。（1）高采樣率。（2）高采樣精度等。所以可以獲得高音質(zhì)，在專業(yè)音頻制作中，該技術(shù)已經(jīng)成為較為常用的一種技術(shù)，推動(dòng)了我國廣電行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在數(shù)字電視的應(yīng)用下，該技術(shù)的發(fā)展受到了社會(huì)各界人士的關(guān)注，現(xiàn)今，我國對(duì)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)開發(fā)越來越重視，這使得數(shù)字音頻標(biāo)準(zhǔn)的制定成為當(dāng)務(wù)之急。經(jīng)過深入研究，我國開發(fā)的多聲道音頻信源編碼技術(shù)有了突破性的進(jìn)展，在廣電行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

1.2 該技術(shù)的指標(biāo)內(nèi)容

該技術(shù)有著相應(yīng)的指標(biāo)，其應(yīng)用需要根據(jù)指標(biāo)或者是實(shí)際需求進(jìn)行選擇，主要有以下幾個(gè)指標(biāo)。（1）壓縮率指標(biāo)。該指標(biāo)是描述數(shù)字聲音壓縮效率的指標(biāo)，是音頻文件在壓縮之前與壓縮之后大小的比值。（2）采樣率指標(biāo)。該指標(biāo)是指通過對(duì)波形采樣方式的應(yīng)用對(duì)一秒長度聲音所需要多少數(shù)據(jù)的指標(biāo)進(jìn)行記錄。一般而言，采樣率越高，那么其聲音的質(zhì)量也會(huì)更加優(yōu)質(zhì)。（3）比特率指標(biāo)。該指標(biāo)是數(shù)字壓縮效率的參考指標(biāo)，對(duì)音頻數(shù)據(jù)每秒所需要的平均比特值進(jìn)行記錄。（4）量化級(jí)指標(biāo)。一般用bit作為單位，是對(duì)聲音波形數(shù)據(jù)的一種描述，描述其是多少位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。該指標(biāo)是判斷數(shù)字音頻質(zhì)量的關(guān)鍵。在廣播電視行業(yè)，將該技術(shù)應(yīng)用于行業(yè)之中，也需要重視這些技術(shù)指標(biāo)，以便能夠滿足節(jié)目聲音優(yōu)化的需求。

1.3 應(yīng)用原理

在應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)時(shí)，廣播電視需要以相應(yīng)的原理為基礎(chǔ)，對(duì)模擬中所產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，即模數(shù)的轉(zhuǎn)換。在實(shí)施模數(shù)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，產(chǎn)生數(shù)字音頻的數(shù)字電信號(hào)需要經(jīng)過以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（1）采樣。從時(shí)間軸連續(xù)電信號(hào)著手，從其中抽取信號(hào)幅度樣本，然后對(duì)連續(xù)模擬量進(jìn)行運(yùn)用，采用單獨(dú)離散點(diǎn)予以表示。（2）量化。這是在度量采樣之后，對(duì)離散信號(hào)幅度處理的一個(gè)過程。一般而言，所度量的結(jié)果主要用二進(jìn)制予以表示。（3）編碼。在進(jìn)行編碼之后，信號(hào)才能夠轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。

1.4 主要特點(diǎn)

1.4.1 抗干擾性較強(qiáng)

數(shù)字音頻技術(shù)對(duì)新型的信源編碼技術(shù)進(jìn)行充分利用，其比特率發(fā)生了較大的變化，只有原調(diào)頻技術(shù)的七分之一左右。如此，便使得音頻信號(hào)的傳輸率得到了提升，而且還提高了音頻的質(zhì)量。[1]與此同時(shí)，通過恰當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式，數(shù)字音頻技術(shù)解決了多途徑傳播而造成的信號(hào)衰落這一問題，而且還解決了多普勒頻移問題，這使得該音頻技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾性。

1.4.2 發(fā)射功率較小

在傳播過程中，數(shù)字音頻技術(shù)所需要的發(fā)射功率非常小，一般在1kw以下。這樣一來，就能夠達(dá)到節(jié)約能源的目的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境的有效保護(hù)。與此同時(shí)，數(shù)字音頻傳播系統(tǒng)允許同步網(wǎng)進(jìn)行，如此便能夠使得頻譜的利用效率得到提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的廣播，實(shí)現(xiàn)一個(gè)頻道多套節(jié)目的廣播，使得投資效益得到提升。

1.4.3能夠附加多種數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)

作為一種信息的多媒體廣播系統(tǒng)，數(shù)字音頻廣播一方面能夠用來音頻節(jié)目的傳送，另一方面還能夠附加其他多種數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)。如交通信息、股票行情信息等。此外，通過對(duì)數(shù)字廣播收音機(jī)的應(yīng)用，對(duì)各種數(shù)據(jù)傳送，用戶可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式的接收。

2.數(shù)字音頻技術(shù)的主要作用

2.1 擴(kuò)充了音頻軌道

在廣播電視節(jié)目制作過程中，有一個(gè)較為關(guān)鍵的步驟，那就是音頻的錄制和處理，通過對(duì)處理的音頻信息進(jìn)行有效的輸送，并利用收音機(jī)接收信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)廣播的目的。在節(jié)目的制作中，對(duì)數(shù)字音頻技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，該技術(shù)能夠擴(kuò)充音頻的軌道，使節(jié)目音頻的音質(zhì)得到提升，這樣就有助于廣播信號(hào)的被接收。[2]同時(shí)，在節(jié)目錄制過程中，通過對(duì)數(shù)字音頻技術(shù)的合理利用，還能夠進(jìn)行64軌道錄音，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整錄制軌道。如此一來，就能夠避免失誤的情況出現(xiàn)，從而導(dǎo)致節(jié)目的質(zhì)量受到影響。

2.2 信息的存儲(chǔ)變的更為完善

作為一種重要的數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字音頻技術(shù)因?yàn)榫哂斜姸嗟膬?yōu)勢而得到了廣泛的應(yīng)用，與其他音頻技術(shù)相比，數(shù)字音頻技術(shù)的實(shí)用性要更強(qiáng)，其可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)音頻技術(shù)的不足，還能夠解決各種實(shí)際問題，如以下幾種問題：（1）資源共享問題；（2）信息存儲(chǔ)空間問題；（3）信息資源搜集問題等。[3]該技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，還能夠?qū)崿F(xiàn)音頻資源的有效存儲(chǔ)。對(duì)于廣大使用者而言，在查找信息時(shí)，就會(huì)更加快捷方便，使得廣電工程的運(yùn)行效率得到了提升。

2.3 提高音頻剪輯的精準(zhǔn)率

在音頻剪輯過程中，數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用較為常見，它能夠?qū)崿F(xiàn)高精密的音頻編輯。此外，在波形技術(shù)的影響下，可以將尚未修改的部分一起傳送至顯示器中。如此，就能夠提高剪輯的精準(zhǔn)性。在音頻信息剪輯過程中，剪輯人員需要將聲音攝入到顯示器中，這樣有助于剪輯人員的剪輯工作。

2.4 實(shí)現(xiàn)高效的信息傳播

廣電系統(tǒng)初期主要是負(fù)責(zé)無線信息的傳送，但是，隨著數(shù)字音頻技術(shù)的引入，實(shí)現(xiàn)了壓縮編碼數(shù)字與組網(wǎng)功能的一體化。在這之中，壓縮編碼數(shù)字較為關(guān)鍵，它是指在人耳聽覺的前提下，對(duì)綜合音頻信號(hào)的自主接受功能進(jìn)行運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻編碼的頻率調(diào)整。如此便能夠防止人耳對(duì)一些低頻音頻信號(hào)難以感應(yīng)的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而提升信息傳播的高效性。

3.數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用情況分析

3.1 數(shù)字調(diào)音臺(tái)

在廣電工程中，數(shù)字調(diào)音臺(tái)是其中的重要組成部分，對(duì)節(jié)目的制作質(zhì)量有著較大的影響。故此，在對(duì)數(shù)字調(diào)音臺(tái)進(jìn)行調(diào)整之時(shí)，需要保持其原有的性能，防止直播過程中電視節(jié)目出現(xiàn)串音的現(xiàn)象，或者是發(fā)生噪音的現(xiàn)象，以提高節(jié)目的播出質(zhì)量。此外，隨著數(shù)字音頻技術(shù)與調(diào)音臺(tái)的相結(jié)合，一方面構(gòu)建出一個(gè)全新的數(shù)字調(diào)音臺(tái)，這就使調(diào)音臺(tái)的性能得到了極大的豐富。[4]另一方面，增加了模塊切換的功效，使得節(jié)目的制作變得更加簡單，更富有個(gè)性化的特征。即便處于一個(gè)多變復(fù)雜的環(huán)境之中，數(shù)字調(diào)音臺(tái)也能夠靈活適應(yīng)，能夠?qū)⑵湓械膬?yōu)勢發(fā)揮出來。

3.2 音頻嵌入技術(shù)

廣播電視節(jié)目在制作過程中，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問題，但是，傳統(tǒng)的音頻技術(shù)難以對(duì)這些問題進(jìn)行補(bǔ)救，一旦節(jié)目存在著細(xì)微的差異，需要工作人員進(jìn)行重新制作，這樣就耗費(fèi)極大的人力、物力以及財(cái)力，不利于廣電工程的進(jìn)一步發(fā)展。但是， 在廣電工程中，將音頻嵌入技術(shù)引入其中，能夠使節(jié)目的質(zhì)量得到提升。通過該技術(shù)打造數(shù)字音頻工作站，一方面能夠減少人力與財(cái)力的投入，另一方面還能夠使節(jié)目的制作質(zhì)量得到保證。換言之，在制定范圍之內(nèi)，將音頻信息嵌入其中，然后根據(jù)該技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻信息的有效傳輸，從而確保音頻與視頻的同步，如此便能夠提升節(jié)目的效果。從數(shù)字視頻分量上來看，可以采用輔助數(shù)據(jù)的這種方法實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的插入，為了使伴音與視頻的同步性得到確保，就不能對(duì)伴音進(jìn)行單獨(dú)的處理。此外，可以對(duì)音頻嵌入技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，這樣就能夠達(dá)到伴音與視頻同步傳輸。[5]此外，這樣還可以降低系統(tǒng)內(nèi)煩瑣度，減少設(shè)備的消耗，從而確保節(jié)目的正常播出。

3.3 數(shù)字音頻技術(shù)

在廣電工程中的后期制作中，數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用較為常見，它可以增強(qiáng)制作的效果，可以使節(jié)目的制作質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。該技術(shù)的有效應(yīng)用，有助于制作人員前期錄制工作的開展。例如，在廣播電視領(lǐng)域中，Dante數(shù)字音頻傳輸技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高節(jié)目的制作質(zhì)量。該傳輸技術(shù)有著高精度的特點(diǎn)，而且應(yīng)用成本不高，該技術(shù)之所以得到廣泛的應(yīng)用，主要是由其低延時(shí)的特征所決定的。該技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了無壓縮數(shù)字音頻信號(hào)，并且該技術(shù)還集合Zerocinf協(xié)議以及自愈系統(tǒng)，在配置服務(wù)器自動(dòng)接口設(shè)備的作用下，Zerocin協(xié)議能夠在不啟動(dòng)DNS的基礎(chǔ)上，或者是在不啟動(dòng)DHCP服務(wù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)配置，這樣就能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的各種需求。

結(jié)語

綜上所述，隨著我國科技的進(jìn)步與發(fā)展，推動(dòng)了我國數(shù)字音頻技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展，在我國的廣電工程中，數(shù)字音頻技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其具有抗干擾性較強(qiáng)、發(fā)射功率較小等多種優(yōu)勢，極大地提高了節(jié)目的制作質(zhì)量以及制作效率。在廣播電視節(jié)目制作過程中，將該技術(shù)應(yīng)用于其中，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻軌道的擴(kuò)充；能夠使信息的存儲(chǔ)變的更為完善；還可以提高音頻剪輯的精準(zhǔn)率。故此，在數(shù)字調(diào)音臺(tái)、音頻嵌入技術(shù)等方面，數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用得到了有效的應(yīng)用。本文首先圍繞數(shù)字音頻技術(shù)的主要現(xiàn)狀、主要原理以及主要特征進(jìn)行了分析，然后圍繞該技術(shù)在廣播電視節(jié)目制作中的作用進(jìn)行了探討；最后就該技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了簡要闡述。如有不足之處，望大家多多指正。