現(xiàn)代廣播電視工程建設(shè)中的數(shù)字音頻技術(shù)研究

黃懷敏

【摘要】廣播電視自從被發(fā)明以來，極大地豐富了人們的精神生活。尤其改革開發(fā)以來，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了很大的成就，人們在享受物質(zhì)生活的同時，也渴望著精神生活的享受。近年來，廣播電視節(jié)目越來越深入到人們的日常生活中。本文就現(xiàn)代廣播電視工程建設(shè)中數(shù)字音頻相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行探討，希望更多的人了解這項技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代廣播電視;數(shù)字音頻技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..003

音頻技術(shù)從發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)有一百多年的歷史了，從最初簡單的聲音到現(xiàn)在豐富的式樣，音頻技術(shù)不斷發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用于人們的生活和工作中。廣播電視就是很典型的一個應(yīng)用。音頻技術(shù)就是電聲的技術(shù)，在目前新型媒體的傳播領(lǐng)域中扮演著非常重要的一個角色。尤其是隨著計算機(jī)等電子技術(shù)的發(fā)展，極大地豐富了音頻技術(shù)的內(nèi)容，也使得音頻技術(shù)與各種電子技術(shù)、應(yīng)用聲學(xué)等各種領(lǐng)域知識相結(jié)合，呈現(xiàn)出非常豐富的形式，被人們廣泛使用。

數(shù)字音頻技術(shù)是建立在音頻技術(shù)上，并結(jié)合數(shù)字技術(shù)發(fā)展起來的音頻技術(shù)。其最顯著的特點是擁有數(shù)字技術(shù)，在傳播信息的質(zhì)量方面具有更強(qiáng)大的優(yōu)勢。雖然數(shù)字音頻技術(shù)起步比較晚，但是其發(fā)展非常快。受到信息技術(shù)的影響，目前，數(shù)字音頻技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于廣播電視行業(yè)中。

1. 現(xiàn)代廣播電視行業(yè)數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢

數(shù)字音頻技術(shù)由于采用的是音頻技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的形式，不僅具有音頻技術(shù)的各種特點，還集合了信息技術(shù)的各種優(yōu)點，兩者集于一身，給廣播電視行業(yè)帶來了很多新的技術(shù)和新的形式?？偟膩碚f，現(xiàn)代廣播電視行業(yè)數(shù)字音頻技術(shù)具有以下幾種優(yōu)勢。

1.1 能對信息進(jìn)行及時儲存

與傳統(tǒng)的音頻技術(shù)相比，數(shù)字音頻技術(shù)采用的是數(shù)字科技，它能夠有效避免在傳統(tǒng)音頻技術(shù)中出現(xiàn)的問題。比如音頻無法實現(xiàn)共享、音頻不能夠及時進(jìn)行保存等，這些在數(shù)字音頻技術(shù)領(lǐng)域都能得到一一解決。數(shù)字音頻技術(shù)結(jié)合計算機(jī)技術(shù)，擁有強(qiáng)大的存儲空間，既可以將很多音頻資料和文檔進(jìn)行存儲，也可以實現(xiàn)這些資料的電子化共享，便于信息的管理和查找，促進(jìn)廣播電視行業(yè)工作效率的提升。同時，數(shù)字化存儲形式能夠在保證音頻質(zhì)量的基礎(chǔ)上，對資料進(jìn)行壓縮保存，有效減少管理投入成本，實現(xiàn)對音頻資料的高效管理，建立完善的檢索機(jī)制，根據(jù)節(jié)目制作的實際需求，進(jìn)行相關(guān)資料的高效定位，并能夠極大保證音頻質(zhì)量，為節(jié)目質(zhì)量的提升提供基礎(chǔ)保障。

1.2 能夠精準(zhǔn)進(jìn)行音頻的剪輯

在廣播電視行業(yè)中，相關(guān)人員往往根據(jù)播出內(nèi)容的需要對音頻進(jìn)行剪輯。如果剪輯不夠精準(zhǔn)，會直接影響到播出的效果。因此，在廣播電視行業(yè)中，音頻的剪輯是一項比較重的工作。數(shù)字技術(shù)可以使得剪輯的精度得到大幅度的提升。并且，為了使播出的音頻聽起來更加清晰，相關(guān)人員還會將剪輯的聲音通過波形圖進(jìn)行傳輸。這種播出形式所輸出來的音頻質(zhì)量更清晰，幾乎剔除了雜音，極大地改善了人們收聽和觀看節(jié)目的效果，無形當(dāng)中提高了廣播電視服務(wù)的質(zhì)量和水平。音頻剪輯工作是節(jié)目后期制作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到節(jié)目質(zhì)量，利用專業(yè)音頻軟件進(jìn)行音頻的剪輯，能夠使音頻效果充分滿足節(jié)目需求，實現(xiàn)節(jié)目中音頻效果的提升，提升節(jié)目對觀眾的吸引力。

1.3 能實現(xiàn)多種軟件的操作

隨著電腦技術(shù)和其他各種科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在音頻處理時會用到很多種軟件。尤其是進(jìn)行錄音時，需要使用多軌錄音軟件來提供多個軌道，將樂器的聲音和人的聲音以及其他雜質(zhì)聲音進(jìn)行區(qū)分并分別收集。多軌錄音軟件的應(yīng)用在節(jié)目的制作中較為常見，通過多軌錄音軟件和數(shù)字音頻技術(shù)相結(jié)合，可以使廣播節(jié)目的制作更加方便，具體體現(xiàn)在聲音收錄員的補錄、搬軌和并軌等操作變得更加簡單，即使在節(jié)目的錄制過程中出現(xiàn)意外而導(dǎo)致聲音出現(xiàn)異常，也只需要在后期的制作中加以處理就可以解決這個問題;如果需要增加音頻，也只需要對增加這一部分和原先的軌道合到一起就可以。多軌錄音的應(yīng)用既可以提高音頻的處理效率，又減少了資源的浪費，對于現(xiàn)代廣播事業(yè)的發(fā)展有很好的促進(jìn)作用。節(jié)目后期制作過程會在對原聲進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上，加入新穎的音效，營造良好的氛圍，實現(xiàn)節(jié)目效果的提升。而數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用，能夠借助專業(yè)音頻處理軟件對相應(yīng)的音頻資源進(jìn)行高效的利用，同時能夠科學(xué)利用網(wǎng)絡(luò)音頻資源，對音頻資料進(jìn)行有效充實，并能夠結(jié)合實際需求進(jìn)行實時的添加和更改，提升音頻效果。

1.4 數(shù)字音頻的儲存占據(jù)空間小

在廣播電視領(lǐng)域，各種節(jié)目的錄制需要提供較大的存儲空間來放置各種音頻資料，空間不夠的情況下還需要重新設(shè)置，其不僅要額外消耗資源，而且由于存儲的區(qū)域較多，單個資料的空間較大，不利于查找，也不利于資料的共享。傳統(tǒng)的音頻技術(shù)由于采用的是連續(xù)錄音模式，雖然連貫性較好，但是其弊端明顯，文件所要占據(jù)的存儲空間較大。而數(shù)字音頻在存儲時不僅占據(jù)的空間小，而且還可以通過壓縮，進(jìn)一步優(yōu)化存儲空間，極大地方便了資料的存儲和保管。同時，數(shù)字化存儲形式區(qū)別與傳統(tǒng)的存儲形式，能夠保證較高的資料安全性;數(shù)字化存儲載體不容易受到外界因素的影響，可以長久保存，并能夠?qū)σ纛l資料進(jìn)行及時備份，防止受到網(wǎng)絡(luò)安全威脅的影響造成音頻數(shù)據(jù)的損壞，保證存儲安全性。

2. 數(shù)字音頻技術(shù)的原理探究

數(shù)字音頻技術(shù)以電腦為基礎(chǔ)，通過數(shù)字化手段對聲音進(jìn)行二進(jìn)制處理，并對其進(jìn)行錄制、存儲、編輯和播出等一系列操作。整個過程均需要采用到信息技術(shù)，需要信號處理技術(shù)和多媒體技術(shù)等多種技術(shù)相結(jié)合共同完成。采用的二進(jìn)制處理也是電腦能夠識別的技術(shù)，便于后續(xù)聲音的存儲，具體執(zhí)行流程如下。

第一步，先對普通的音頻進(jìn)行預(yù)處理，變?yōu)殡娖叫盘柡?，便于后續(xù)的處理;第二步，將轉(zhuǎn)變所得到的電平信號根據(jù)事先定好的規(guī)則再次轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的數(shù)據(jù)。在數(shù)字音頻進(jìn)行傳播時，與上述的第一步和第二步剛好相反。數(shù)字音頻技術(shù)是將數(shù)據(jù)變成模擬的電平信號，再通過擴(kuò)音器將聲音傳遞給外界。數(shù)字音頻模式在存儲和傳播環(huán)節(jié)具有較大的優(yōu)勢，能夠借助信息技術(shù)設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)字信號的高質(zhì)量傳輸和處理，有效提升音頻信號質(zhì)量，有效降低傳輸過程中的外界信號的干擾，保證音頻信號質(zhì)量。而在音頻信號處理階段，要通過信息設(shè)備和專業(yè)軟件對信號進(jìn)行針對性處理，并不需要利用相應(yīng)的模擬電路設(shè)備進(jìn)行處理。而接收端的信號轉(zhuǎn)換工作能夠?qū)崿F(xiàn)模擬信號的轉(zhuǎn)變，借助電視等播放設(shè)備實現(xiàn)音頻的高質(zhì)呈現(xiàn)。

一般來說，如果是連續(xù)的模擬信號，由于連續(xù)性好，在傳統(tǒng)的音頻技術(shù)中比較難實現(xiàn)邏輯辨識，而隨著數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)，可以對信號進(jìn)行邏輯辨識。具體過程為，將模擬信號經(jīng)過轉(zhuǎn)變成離散型的脈沖數(shù)據(jù)，再對幅度上有一定波動的機(jī)械波進(jìn)行截取分析，實現(xiàn)對連續(xù)模擬信號的邏輯辨識。

當(dāng)前，數(shù)字音頻技術(shù)的不斷深入研究，對現(xiàn)代廣播電視的技術(shù)發(fā)展有著非常重要的促進(jìn)作用。數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用不僅能快速實現(xiàn)各類文件的編輯和整理，還能對文件的內(nèi)容進(jìn)行快速的分類。其中，音頻編碼技術(shù)是提升音頻質(zhì)量的關(guān)鍵基礎(chǔ)，通過數(shù)字編碼技術(shù)的合理利用，能夠有效減少音頻信號中的數(shù)據(jù)冗余，實現(xiàn)音質(zhì)的提升。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和音頻播放設(shè)備的不斷升級，傳統(tǒng)的數(shù)字編碼形式具有較強(qiáng)的針對性，只能針對具體的硬件和播放軟件進(jìn)行使用，不能適應(yīng)設(shè)備的需求。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和電子技術(shù)的快速革新，手機(jī)、智能電視等智能終端已經(jīng)成為主要的電視信號接收設(shè)備，提升編碼技術(shù)的廣泛適用性已經(jīng)成為數(shù)字音頻領(lǐng)域的重要研究方向。而DRA技術(shù)的開發(fā)和普及為數(shù)字音頻編碼技術(shù)的發(fā)展提供了有效支持。作為國家電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，DRA音頻能夠充分適應(yīng)當(dāng)前大多數(shù)的音頻使用環(huán)境，并支持立體聲和多聲道環(huán)繞聲的解碼，在提升音頻壓縮效率的同時，仍然保持著較低的解碼復(fù)雜程度，其信號通道較廣，使得音質(zhì)能夠得到極大的優(yōu)化，形成較好的聽覺體驗。

3. AES/EBU接口協(xié)議的運用

根據(jù)AES/EBU的接口協(xié)議可知，它將有利于音頻技術(shù)更好地發(fā)展。在廣播電視行業(yè)中，節(jié)目的收視率直接體現(xiàn)出有多少設(shè)備在接收著該節(jié)目。收視率高，表示有數(shù)量較多的設(shè)備接收了該節(jié)目。由于計算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，使得音頻技術(shù)也會不斷發(fā)展，其類型越來越多，傳播的途徑形式也越來越豐富，接收的設(shè)備也會變得多樣化。比如，以前廣播只能通過收音機(jī)等有限的設(shè)備來接收，而隨著各種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車以及手機(jī)上各類APP都能支持廣播節(jié)目的接收，這就讓廣播電視行業(yè)具有了現(xiàn)代化的因素，并面向更多的客戶。

在AES/EBU協(xié)議的基礎(chǔ)上，數(shù)字音頻的傳播可以采用數(shù)據(jù)串行位，也就是只用一條絞線就可以實現(xiàn)大量信息的傳播。AES/EBU的傳播距離可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，正常情況下可以實現(xiàn)100m以內(nèi)的傳播，如果要實現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的傳播，只需要安裝均衡器或者是繼電設(shè)備。

AES/EBU的數(shù)據(jù)幀大概有音頻數(shù)據(jù)、非音頻數(shù)據(jù)和時鐘信息三大類。音頻數(shù)據(jù)是指在廣播電視傳播中也就是指經(jīng)過轉(zhuǎn)變的電平信號，非音頻數(shù)據(jù)一般指聲道信息和幅度信息等。AES/EBU作為當(dāng)前使用較為廣泛的數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)，能夠為音頻的高質(zhì)量傳輸提供有效支持，能夠進(jìn)行兩個信道的音頻數(shù)據(jù)傳輸。其中，信號道具有傳輸功能，保證信號傳輸?shù)耐竭M(jìn)行，實現(xiàn)傳輸效率的提升。同時，過時鐘信號對傳輸環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并在編碼環(huán)節(jié)具有狀態(tài)位，可以對相應(yīng)的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)編碼錯誤，提升通信質(zhì)量。

4. 嵌入式數(shù)字音頻技術(shù)的運用

現(xiàn)代廣播電視的內(nèi)容形式不斷豐富，對數(shù)字音頻技術(shù)的功能有著更高的要求，主要體現(xiàn)在直播節(jié)目的相關(guān)內(nèi)容上。這時候就需要考慮嵌入式數(shù)字音頻技術(shù)。嵌入式的技術(shù)用于設(shè)備的額芯片和系統(tǒng)中，通過設(shè)備的內(nèi)部程序即可實現(xiàn)控制，從外面不太容易改變它的性能和結(jié)構(gòu)。一般嵌入式的技術(shù)多用于各種裝備和系統(tǒng)中，能有效縮短節(jié)目的錄制時間，在節(jié)目整理過程中也能簡化很多步驟，有效地實現(xiàn)音頻信號處理。嵌入式技術(shù)的應(yīng)用使得相應(yīng)的音頻處理芯片能夠在作設(shè)備中進(jìn)行高效的融合，與音頻采集處理、節(jié)目制作流程進(jìn)行高效的協(xié)同，有效提升節(jié)目制作效率，并能夠?qū)σ纛l效果形成及時的反饋，針對具體問題進(jìn)行音頻信號的及時處理，保證節(jié)目質(zhì)量。同時，嵌入式技術(shù)的使用使得后期制作過程能夠借助專業(yè)的音頻處理設(shè)備進(jìn)行音頻資料的高效收集，結(jié)合節(jié)目效果的需求，進(jìn)行相應(yīng)的處理，提升節(jié)目后期制作效果。而在節(jié)目后期配音環(huán)節(jié)，相關(guān)人員可以利用嵌入式軟件，將相應(yīng)的音頻數(shù)據(jù)與視頻資源進(jìn)行高效結(jié)合，并能夠借助專業(yè)軟件進(jìn)行及時的音頻調(diào)節(jié)，實現(xiàn)配音效率的提升。

在信號的格式方面，嵌入式數(shù)字音頻技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速地處理。由于模擬的信號在收集過程中會出現(xiàn)不同的差異，視頻和音頻的轉(zhuǎn)換方式也會有明顯的差異，因此需要根據(jù)實際情況處理。例如，在現(xiàn)場錄制節(jié)目時，嵌入式音頻技術(shù)的采用能夠解決場地的問題，而不需要像傳統(tǒng)的節(jié)目錄制中那樣需要進(jìn)行特定環(huán)境的設(shè)計。視頻剪輯和音頻的分開處理可以獲得更好的節(jié)目音效質(zhì)量，再通過后期的制作將這兩個信息進(jìn)行融合，從而實現(xiàn)良好的效果。嵌入式音頻技術(shù)的處理能夠?qū)崿F(xiàn)圖像和聲音的同步，提升人們觀看以及收聽廣播電視節(jié)目的品質(zhì)感受。

5. 結(jié)語

人們對精神生活不斷追求，對廣播電視的要求也越來越高，而且隨著各類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備搭載了形式豐富多彩的廣播設(shè)備，極大地豐富了人們的精神生活。廣播電視節(jié)目的信號在傳輸過程中受到外界多種因素的干擾，為了降低這些干擾，確保廣播電視信號的穩(wěn)定性和質(zhì)量，需要充分發(fā)揮音頻技術(shù)，將信號在傳輸過程中的干擾因素進(jìn)行排除，提高廣播節(jié)目內(nèi)容的品質(zhì)。數(shù)字化音頻技術(shù)在現(xiàn)代廣播電視工程建設(shè)中的應(yīng)用，能夠極大地提高電視和廣播的播放質(zhì)量;并且，音頻設(shè)備由于能夠?qū)⒁纛l信號保留并進(jìn)行傳輸，可以實現(xiàn)在同一個信號模擬的情況下，提升廣播電視節(jié)目的制作和播放水平，對于現(xiàn)代廣播電視工程的建設(shè)和發(fā)展有著良好的促進(jìn)作用。數(shù)字音頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新為廣電行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的挑戰(zhàn)，廣電技術(shù)部門要充分結(jié)合數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展形勢，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的音頻編碼技術(shù)，引進(jìn)專業(yè)的音頻處理設(shè)備，提升電視節(jié)目音頻質(zhì)量。同時，要積極提升創(chuàng)新意識，科學(xué)利用數(shù)字音頻技術(shù)，提升廣電行業(yè)的競爭力。特別是新媒體時代的到來，傳統(tǒng)廣電行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，對此要充分發(fā)揮自身資源和經(jīng)驗優(yōu)勢，提升對技術(shù)創(chuàng)新的支持和投入，積極引進(jìn)先進(jìn)廣電技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)隊伍建設(shè)，推動廣電行業(yè)的高效發(fā)展。

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