廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

曲大偉

（牟平廣播電視臺(tái)，山東 煙臺(tái) 264100）

一、數(shù)字音頻技術(shù)的概念及發(fā)展歷程

《數(shù)字音頻技術(shù)(第6版)》用一種清晰實(shí)用的風(fēng)格描述了當(dāng)今音頻設(shè)備背后的各種技術(shù)。內(nèi)容涵蓋了從基本理論到最新技術(shù)發(fā)展前沿的方方面面，闡釋了如何運(yùn)用數(shù)字轉(zhuǎn)換、處理、壓縮、存儲(chǔ)、流傳輸和播送等各種概念。有關(guān)藍(lán)光、語(yǔ)音編碼和低比特率編碼的新章節(jié)也包含在了這本暢銷指南的《數(shù)字音頻技術(shù)(第6版)》中。

二、數(shù)字音頻的完善和進(jìn)步

互聯(lián)網(wǎng)音頻和家庭影院的發(fā)展、各種解碼算法的不斷完善、數(shù)字功效技術(shù)的進(jìn)步正推動(dòng)數(shù)字音頻IC的爆炸性增長(zhǎng)。據(jù)Forward Concepts的一份題為《2001年音頻產(chǎn)品的一體化：芯片市場(chǎng)分析》的報(bào)道稱，2000年音頻芯片的整體收入達(dá)到了17億美元，綜合年增長(zhǎng)率為24%，預(yù)計(jì)2005年將達(dá)到49億美元。在數(shù)字音頻/視頻接收器(AVR)、集成機(jī)頂盒、DVD、數(shù)字揚(yáng)聲器和MP3播放器的推動(dòng)下，2000年音頻芯片中消費(fèi)音頻產(chǎn)品所占的份額從1999年的40%上升到了52%。該報(bào)道的作者,高級(jí)分析師Mahy Churylo稱，到2005年這一比例將提高到80%。

Forward Concepts公司市場(chǎng)分析師Will Strauss表示：“基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字音頻交換服務(wù)‘Napster’改變了互聯(lián)網(wǎng)音頻的命運(yùn)。Napster網(wǎng)絡(luò)能以CD讀寫驅(qū)動(dòng)格式和閃存格式傳送3～5兆字節(jié)的音頻文件。閃存卡MP3解碼器很快就可安裝在汽車音響和家庭音響中，進(jìn)而會(huì)發(fā)展到手機(jī)和視頻攝像機(jī)領(lǐng)域?！贝送?，高檔接收器還采用了各種解碼算法，如杜比Prologic-II(一種改進(jìn)的5聲道矩陣解碼器，用于立體聲源)和DTS-ES（一種矩陣解碼器，在5.1聲道的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)環(huán)繞聲聲道）。

目前，高檔部件主要集成在家庭影院中，Lockhoof認(rèn)為：“多數(shù)人不喜歡在電視上架很多盒子，特別是家庭主婦。”正因?yàn)檫@樣，一種稱為單盒家庭影院的微型AV系統(tǒng)越來(lái)越受到消費(fèi)者的歡迎。市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)是500美元以下的產(chǎn)品。

數(shù)字功放技術(shù)是第三個(gè)推動(dòng)因素。由于功耗和體積的優(yōu)勢(shì)，數(shù)字功放首先在能源有限的汽車音響和要求較高的重低音有源音箱中得到應(yīng)用。Tripath科技公司是最早采用開關(guān)功放技術(shù)的公司之一，研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品開始用于汽車音響，后來(lái)在DVD播放機(jī)和家庭影院系統(tǒng)中也得到應(yīng)用。Sony DAV-S300是一種具有6個(gè)30瓦功放(用于5.1頻道環(huán)繞聲)的DVD/CD播放器，并內(nèi)置有AM/FM調(diào)諧器，它采用了Tripath的數(shù)字功放；Sony Playstation II游戲機(jī)的內(nèi)置DVD磁盤播放器也采用了Tripath的功放。

三、數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的優(yōu)勢(shì)

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的過(guò)程中，廣播電視工程的發(fā)展是十分迅猛的，在整個(gè)行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)手段就是接地技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)可以促進(jìn)抗擾力度的進(jìn)一步提升，將其應(yīng)用在廣播電視工程中，能夠進(jìn)一步保障人們的工作環(huán)境更加安全，在當(dāng)前的發(fā)展過(guò)程中，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)變得愈發(fā)廣泛了，并且能夠促進(jìn)設(shè)備更加安全的運(yùn)行，在穩(wěn)定性方面也得到了顯著的提升，讓傳輸質(zhì)量變得更加高效，下面筆者將對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，希望有助于今后廣播電視工程的發(fā)展。

在數(shù)字音頻技術(shù)中，主要采用的方式是對(duì)信號(hào)進(jìn)行模擬，以便進(jìn)行信息的傳遞，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，需要一定的指令才能發(fā)現(xiàn)波形的變化，這一環(huán)節(jié)是采樣，如果具有相同的時(shí)間間隔，那么就能掌握波形的變化，并且對(duì)其進(jìn)行捕捉，并且在內(nèi)部運(yùn)算的方式下將信息采集起來(lái)，在間隔時(shí)間出現(xiàn)變化以后，相應(yīng)的頻率也會(huì)發(fā)生一定的變化，不同信號(hào)傳輸?shù)穆曇纛l率是不相同的，在采樣的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)頻率傳輸特點(diǎn)的分析可以進(jìn)行調(diào)整，這樣才能進(jìn)一步滿足使用的要求，同時(shí)也能有效預(yù)防信號(hào)在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)丟失的狀況。

采用量化的方式主要是對(duì)信號(hào)予以進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化，這是將連續(xù)取值進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為可靠性離散取值的過(guò)程，在進(jìn)行音頻傳輸?shù)倪^(guò)程中，如果不對(duì)其加以有效的處理，那么就會(huì)在一定程度上造成信號(hào)丟失現(xiàn)象的出現(xiàn)，讓讀取環(huán)節(jié)出現(xiàn)不正常的情況。在將信號(hào)逐漸數(shù)字化的過(guò)程中，音頻的質(zhì)量得到顯著的提升，不但清晰度出現(xiàn)了明顯的變化，相關(guān)的噪音也得到了降低，甚至噪聲也沒(méi)有了。在信號(hào)出現(xiàn)的過(guò)程中，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)干擾的情況，所以才需要進(jìn)行量化處理。

在數(shù)字音頻技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，編碼是其中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，在這個(gè)環(huán)節(jié)中，主要是對(duì)傳輸信號(hào)加以進(jìn)一步的分解，讓信號(hào)得以有效轉(zhuǎn)化，使其能夠成為可識(shí)別的信號(hào)，這一處理方式可以通過(guò)信號(hào)處理器完成，并且能夠保證兩項(xiàng)任務(wù)共同完成，不會(huì)耽誤各自的進(jìn)度。在進(jìn)行編碼的過(guò)程中，應(yīng)該將采樣以及量化過(guò)程中產(chǎn)生的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并且確保在信號(hào)傳遞過(guò)程中具備一定的準(zhǔn)確性，這樣才能在存在缺失的前提下，保證不會(huì)影響到編碼的正常工作。

數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中有很多優(yōu)點(diǎn)。在廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)是通過(guò)64個(gè)軌道的數(shù)字硬盤來(lái)進(jìn)行工作，同時(shí)使像語(yǔ)言音樂(lè)類的電視欄目可以流暢的播出，還可以進(jìn)行音頻的搬軌、撤軌等錄音工程，使用者可以同時(shí)進(jìn)行多任務(wù)處理；精密性是數(shù)字編輯的特點(diǎn)之一。數(shù)字音頻的計(jì)算機(jī)屏幕的功能很多，可以將音頻文件用線性表示出來(lái)，使音頻文件非常直觀，提高了剪輯人員的工作效率，也提高了剪輯的準(zhǔn)確性；數(shù)字音頻的廣播系統(tǒng)在廣播電視工程中非常重要，數(shù)字音頻有獨(dú)特的組網(wǎng)技術(shù)，可以很好地對(duì)音頻文件進(jìn)行壓縮，在音頻文件的傳輸速度上也有了提高。

四、數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

主要分為擴(kuò)展音頻軌道、音頻剪輯精準(zhǔn)、有效地存儲(chǔ)信息和先進(jìn)的廣播系統(tǒng)。數(shù)字音頻播放的聲音質(zhì)量高，不會(huì)受到外界很大的影響。我國(guó)廣播電視工程一直采用模擬音頻技術(shù)。模擬音頻在傳輸過(guò)程中相對(duì)于數(shù)字音頻缺點(diǎn)更多，無(wú)法識(shí)別細(xì)小的噪音音頻，工作人員也無(wú)法處理，在音頻播放時(shí)噪聲音頻和有效音頻會(huì)被一同播放，嚴(yán)重影響播音主持欄目的音質(zhì)，數(shù)字音頻則不會(huì)，可以識(shí)別細(xì)小的噪音音頻。

（一）數(shù)字音頻的表現(xiàn)方式

在數(shù)字音頻中，所有音頻信號(hào)中只有0和1信號(hào)，正電壓用“0”表示，負(fù)電壓用“1”表示，其余的噪聲就會(huì)被篩選出去，這樣在音頻播放的過(guò)程中很多噪音就被過(guò)濾了。

（二）數(shù)字音頻方便工作人員編輯和截取

眾所周知，數(shù)字信號(hào)是不連續(xù)的信號(hào)“0”“1”信號(hào)組成，模擬信號(hào)是連續(xù)的，連續(xù)的信號(hào)不方便在一個(gè)片段上截取。如果剪輯不符合條件就必須重新剪輯，更不要說(shuō)截取。數(shù)字信號(hào)是不連續(xù)的數(shù)字音頻，截取方式簡(jiǎn)單，可以將被破壞的音頻信號(hào)截取后重新錄制，提高了剪輯人員的工作效率。同時(shí)數(shù)字音頻的圖像是波形的，大大提高了音頻剪輯截取的精準(zhǔn)度。

（三）數(shù)字音頻占用空間小方便存儲(chǔ)

數(shù)字音頻信號(hào)與模擬音頻信號(hào)還有一個(gè)很大的差別就是有獨(dú)特的存儲(chǔ)能力。數(shù)字音頻不同于模擬音頻，數(shù)字音頻可以通過(guò)壓縮軟件進(jìn)行壓縮，數(shù)字音頻不同，壓縮比例也不同，有的音頻最高可以壓縮成1∶18。因此，數(shù)字音頻可以通過(guò)壓縮降低存儲(chǔ)空間，方便存儲(chǔ)。模擬音頻文件，不可以進(jìn)行壓縮，存儲(chǔ)起來(lái)不方便。

五、總結(jié)

將數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用在進(jìn)行廣播節(jié)目的制作過(guò)程中，方便了聲音的后期處理，剪輯截取，提高了工作人員的效率。數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程的應(yīng)用中無(wú)論前期音頻錄制，還是在后期的音頻剪輯處理中，都比模擬音頻處理技術(shù)更方便快捷。數(shù)字音頻技術(shù)在發(fā)展的前期還有很多不足，隨著技術(shù)的不斷成熟，數(shù)字音頻技術(shù)會(huì)不斷地提高，將引導(dǎo)廣播電視的革新，在廣播電視工程中也發(fā)揮著舉足輕重的作用。