數(shù)字音頻技術在廣播電視工程中的應用探析

劉波 孫禾

摘要：在數(shù)字化時代背景下，數(shù)字音頻技術應運而生，且被廣泛應用于傳媒行業(yè)領域。文章以數(shù)字音頻技術在廣播電視工程中的應用為探討主題，分析該技術的作用與特點，從提高音頻效果質量、保障節(jié)目剪輯精準性及提升音頻信息存儲與管理效率等方面闡述其應用優(yōu)勢，探析數(shù)字音頻嵌入技術、音頻對比技術、云存儲技術、Dante數(shù)字音頻傳輸技術等多樣化技術手段在廣播電視工程中的實踐應用策略。

關鍵詞：數(shù)字音頻技術;廣播電視工程;應用

中圖法分類號：TN912

文獻標識碼：A

Application of digital audio technology in radio and television engineering

LIU Bo l ， SUN He 2

（31131 Unit of the Chinese Pcoplc's Lieration Army， Nanjing 210000. China）

Abstract ：In the digital era， digital audio technology came into being and is widely used in the field ofmedia industry. This paper focuses on the application of digital audio technology in radio andtelevision engineering， analyzes the functions and characteristics of this technology， expounds itsapplication advantages from the aspects of improving audio effect quality， ensuring program editingaccuracy and improving audio information storage and management efficiency， and probes into digitalaudio embedding technology， audio comparison technology， cloud storage technology， the practicalapplication strategy of Dante digital audio transmission technology and other diversified technicalmeans in radio and television engineering.

Key words： digital audio technology， radio and television engineering， application

傳統(tǒng)音頻技術以模擬無線傳輸為主，在音頻質量、信號傳輸穩(wěn)定性方面都存在諸多不足。數(shù)字音頻技術的創(chuàng)新發(fā)展為廣播電視工程領域的現(xiàn)代化建設注入了新活力，有效提升了音頻質量與信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，在信息存儲、節(jié)日剪輯等方面也具有顯著優(yōu)勢。加快推廣數(shù)字音頻技術在傳媒行業(yè)領域中的應用，對廣播電視工程的高質餐發(fā)展具有重要意義。

1 數(shù)字音頻技術概述

作為一種新型電視技術，數(shù)字音頻技術以數(shù)字音頻為傳輸信號，融合了視聽技術、網(wǎng)絡技術、通信技術及計算機技術等多元化技術手段，尤其是在分析、研判、傳輸及存儲信號方面，充分發(fā)揮了計算機技術的作用優(yōu)勢。在信息傳遞方面，數(shù)字音頻技術應用了數(shù)字信號，依托于對聲音傳輸頻率特點的精準分析，避免信號在整個傳輸過程中出現(xiàn)丟失現(xiàn)象，為信號傳輸安全提供了可靠保障。此外，在信號轉化方面融合了對數(shù)字編碼技術的應用，最大程度上消除了信號傳輸過程中可能出現(xiàn)的串音、噪音與雜音，使得廣播電視節(jié)目的音質水平大幅提升。

實踐證明，模擬信號的傳統(tǒng)廣播電視在信號傳輸階段很容易受到環(huán)境因素、人為因素的下擾和影響，導致其不穩(wěn)定性明顯增加。升級傳統(tǒng)模擬信號，將數(shù)字信號應用到廣播電視音頻的傳輸過程中，一方面能夠有效削弱外界因素帶來的不良干擾與影響，另一方面有利于提高聲音清晰度、高質量存儲和共享音頻信息，打造個性化的廣播電視服務[1]。

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數(shù)字音頻技術在廣播電視工程中的應用優(yōu)勢

2.1 提高音頻質量

模擬音頻是一種最為常見的聲音傳播形式，在我國廣播電視工程中得到長時間的應用，在實際傳輸過程中，其無法對細小的干擾音予以準確識別，因而難以完全保障廣播電視工程的音頻質量。使用數(shù)字音頻技術替代模擬音頻，可以轉變傳統(tǒng)的音頻信號為0與l的編碼組合形式，形成數(shù)字音頻。在傳輸信號過程中，以數(shù)字音頻形式存在的聲音信號穩(wěn)定性更強，安全性更高，在抗干擾方面也具有顯著優(yōu)勢，規(guī)避了音頻失真、語音不清等問題，促使廣播電視的音頻質量得到有效提升。在普及應用數(shù)字音頻技術的過程中，許多音頻工作站都在不斷擴大該技術的應用范圍，如利用數(shù)字音頻技術處理網(wǎng)絡上下載的音頻素材、聲音錄制材料，然后將其通過廣播電視直觀呈現(xiàn)出來，優(yōu)化觀感體驗。此外，還可以借助于數(shù)字化技術，將特殊效果添加在音頻中，抑或是通過數(shù)字調音臺，將音頻中含有的下擾音精準去除，為廣播電視的音頻質量提供有力保障。

2.2 保障節(jié)目剪輯精準性

在應用傳統(tǒng)模擬音頻技術時，往往依賴于對音頻處理設備的應用，為了能夠在剪輯目標音頻時達到精準性和高效化的效果，通常需要購買價格昂貴的先進的音頻處理設備，與此同時，還需要聘用專業(yè)化、高水平的音頻剪輯技術人員，完成節(jié)目的剪輯制作，整個過程涉及大量物力、財力和人力的耗費。此外，應用傳播音頻技術的節(jié)目剪輯流程較為繁雜，工序煩瑣，即使投入許多資源和多方面的努力，有時仍難以達到理想的精準化剪輯效果和突出的藝術性表達。

在廣播電視節(jié)目的后期制作中引人數(shù)字音頻技術，大幅簡化了剪輯和制作程序。精準剪輯節(jié)目，關鍵在于簡化程序，這也是為工作人員提供無下擾工作環(huán)境的重要條件，簡約的程序、規(guī)范的流程有助于實現(xiàn)對剪輯制作的針對性處理，減少重復性的工作內(nèi)容。此外，在音頻修復工作中，也可以應用數(shù)字音頻技術，通過計算機個性化編輯音頻，音頻剪輯的整體質量水平得到極大提升[2]。

2.3 提高音頻信息存儲與管理效率

信息存儲能力強是計算機技術的一大優(yōu)勢。此外，其還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。計算機技術是數(shù)字音頻技術的發(fā)展根源，站在原理的角度上來看，這兩種技術具有很大程度的相似性，因而數(shù)字音頻沿襲了這一技術優(yōu)勢，具備較強的信息存儲和共享功能。但若是對比計算機技術，數(shù)字音頻技術呈現(xiàn)出更明顯的專門性特征，即儀能用于處理音頻資源，如剪輯、管理、傳輸和存儲音頻信息，無法過多地應用于其他領域。

傳統(tǒng)廣播電視音頻技術在處理音頻資源時，面臨著音頻處理不兼容的技術難題，難以高效地共享或存儲大量的音頻數(shù)據(jù)資源，在很大程度上影響了廣播電視受眾的觀感體驗。利用數(shù)字音頻技術進行音頻處理，能夠依托于計算機存儲的優(yōu)勢，高效存儲大體量的音頻數(shù)據(jù)。同時，數(shù)字音頻的存儲不會占用過大空間，海量豐富的音頻數(shù)據(jù)資源可以在很小的存儲空間內(nèi)實現(xiàn)有效存儲。立足于對數(shù)字音頻技術的推廣應用，廣播電視工程可以將音頻數(shù)據(jù)資源上傳到專門的信息平臺上，實現(xiàn)資源共享，讓廣播音頻傳播到更廣的受眾群體范圍[3]。

2.4 提升音頻編輯質量

在進行傳統(tǒng)模擬音頻的編輯處理時，由于考慮到其屬于連續(xù)不間斷的整體，因而工作人員需要做到一次性完成所有編輯內(nèi)容。若是在整個編輯過程中存在失誤或差錯，需要進行二次編輯，致使原本已完成編輯大部分內(nèi)容也不得不作廢處理。與傳統(tǒng)模擬音頻形式不同，數(shù)字音頻的音頻形式具有零散性、獨立性的特點，在對音頻予以編輯處理時，若是其中某一段音頻存在問題，則可以對目標音頻予以單獨地截取處理，開展針對性的編輯或二次錄制，因而工作人員進行音頻編輯的工作壓力得到極大緩解，整個音頻的編輯質量水平也實現(xiàn)了穩(wěn)步提升。

利用數(shù)字音頻技術進行具體的音頻編輯工作時，工作人員可以實現(xiàn)分塊處理目標音頻，然后根據(jù)相應的處理要求，分發(fā)編輯各個音頻，如在全部模塊中篩選出需要二次編輯的單個音頻，完成相應的編輯處理后，即可在原來的內(nèi)容序列中將其重新插入，綜合提升整個編輯工作過程的實效性。與傳統(tǒng)模擬音頻相比，數(shù)字音頻在音頻編輯方面的實用性更強，功能優(yōu)勢更明顯，靈活性更高。此外，數(shù)字音頻存儲方式無須占用過大的存儲空間，便于及時編輯或修改處理，這也為音頻編輯工作提供了良好的便利條件。

3 數(shù)字音頻技術在廣播電視工程中的應用策略

3.1 數(shù)字調音臺

在影音錄音、擴聲中，需要使用數(shù)字調音臺這一重要設備，通過調控多種音頻信號，對干擾信號進行篩選和處理，有效提升傳統(tǒng)模擬調音臺性能水平。將數(shù)字調音臺與數(shù)字音頻技術等新型技術緊密結合，一方面是解決以往音頻傳輸?shù)牡唾|低效問題，最大限度削弱和控制噪音帶來的干擾影響，另一方面在于美化聲音，合理控制音量，改進和升級數(shù)字調音臺原有的切換性能，強化其對不同音頻處理的適應性[4]。

3.2 數(shù)字音頻嵌入技術

近年來，廣播電視工程的信息化發(fā)展速度顯著加快，數(shù)字音頻嵌入技術在行業(yè)領域各方面工作中的應用也愈發(fā)廣泛，為節(jié)目制作處理及傳播宣發(fā)等工作效率的提升提供了重要的技術支撐。將數(shù)字音頻嵌入技術與SDI技術加以相互結合，可以取得更理想的效果。廣播電視模擬信號主要包含兩種類型，即復合方式和分量方式，在兩種不同的模擬信號相互之間進行轉變時，往往需依托于串行或并行等數(shù)字拾取方式。但無論采用哪一種數(shù)字拾取方式，均需要在拾取階段將數(shù)字音頻嵌入到輔助信號內(nèi)，這便是在SDI信號中嵌人數(shù)字信號的基本原理。

將數(shù)字音頻嵌入技術應用到廣播電視工程中，需重點加強對以下環(huán)節(jié)的把控：（1）音頻信號的插入和對同步傳輸?shù)臋z驗。在視頻信號的場同步脈沖中插入音頻信號，待完成插入后，應對音頻信號和視頻信號進行細致檢驗，明確其能夠實現(xiàn)同步傳輸。對于視頻消隱信息、場消隱信息等，無須特別取樣，確保在相應數(shù)字視頻分量間的空隙中有效插入輔助數(shù)據(jù)即可。（2）對數(shù)字音頻、視頻的取樣單位子幀予以確定，通常情況下，音頻為32 bit，視頻為10 bit。（3）清除20 bit的聲音信號。對20 bit的聲音信號進行消除處理，主要是因為此類聲音信號與數(shù)字音頻在質量方面的要求不符，為音質與音頻質量的改善提供輔助作用。

3.3 音頻對比技術

為了綜合管控廣播電視節(jié)目的質量情況，許多廣播電視工程逐漸引入了監(jiān)測體系，而該體系中便蘊含著數(shù)字音頻對比技術。從時域和頻域等角度對比分析兩段完全不同的音頻，明確和判斷兩段音頻信息是否存在相似或相同的音頻序列，是數(shù)字音頻對比技術的基本原理。在廣播電視節(jié)目優(yōu)化播出序列時，可以靈活應用音頻對比技術，為最終的決策提供有價值的參考依據(jù)。此外，對節(jié)目播出序列的優(yōu)化處理還能夠為受眾帶來更好的體驗，使得節(jié)目的感染力得到顯著增強。

在廣播電視工程中應用音頻對比技術，主要涵蓋以下內(nèi)容：（1）多路采集卡功能的發(fā)揮。利用多路采集卡，處理還未處理的音頻序列，是實施數(shù)字信號壓縮、音頻數(shù)字模數(shù)轉變等工作的基礎條件。在音頻序列采集的整個過程中，應通過多路采集卡對增益補償、濾波補償?shù)纫幌盗嘘P鍵問題加以妥善處理，在采集完音頻序列后，再結合具體要求與實際情況壓縮處理數(shù)字信號，在完成壓縮后，對信號的屬性特點進行針對性提取，結合獲取的特點信息，對音頻間的相似度進行精準計算。（2）對音頻中含有的下擾音的清除。對增益補償、濾波補償?shù)葐栴}進行分析解決時，還可以利用多路采集卡全面消除一些下擾音，如噪音、雜音和串音等，這對于廣播電視播出節(jié)目音質水平的提升具有顯著作用。（3）壓縮音頻數(shù)據(jù)。利用音頻對比技術處理或控制部分不相關的傳輸數(shù)據(jù)，對于音頻處理實效具有一定的改善作用。實踐證明，能否全面、準確地獲取數(shù)字信號的屬性特征，對于數(shù)據(jù)壓縮的處理成效具有決定性影響。因而在進行提取的過程中，應重點關注對帶寬參數(shù)、音頻能量參數(shù)及音高等關鍵內(nèi)容的獲取。

3.4 云存儲技術

近年來，大數(shù)據(jù)、云計算等新型技術實現(xiàn)飛速發(fā)展，在廣播電視工程領域，以云電視、云存儲為代表的先進技術逐漸走進大眾視野，為音頻技術的創(chuàng)新發(fā)展帶來諸多便利和高效的技術條件。云存儲技術屬于數(shù)字音頻技術的一種，其產(chǎn)生離不開傳統(tǒng)音頻技術與網(wǎng)絡技術間的有機結合。依托于互聯(lián)網(wǎng)平臺，在云端中存放各類有用的音頻信息，是云存儲的基本概念，與此同時，還可以將音頻信息資源與用戶進行共享、共用。將云存儲技術推廣應用到廣播電視工程領域，關鍵在于發(fā)揮其在共享信息、高效存儲方面的功能優(yōu)勢，為廣播電視節(jié)目音頻信息的高效存儲創(chuàng)設更為安全便捷的環(huán)境。但在實際工作過程中，云存儲技術的應用也具有一定要求，即需要局域內(nèi)全面覆蓋網(wǎng)絡寬帶，具備穩(wěn)定持續(xù)的網(wǎng)絡信號，為全面發(fā)揮云存儲系統(tǒng)的作用提供必要保障。在信息化發(fā)展形勢下，廣播電視工程應將云存儲技術與其他技術手段結合應用，打造集移動多媒體、手機、PC等多樣化設備于一體的云存儲硬件條件，便于順利地共享、共用存儲于云端的數(shù)據(jù)。

3.5 Dante數(shù)字音頻傳輸技術

在信息化時代背景下，傳統(tǒng)音頻傳輸技術已愈發(fā)滯后，在實際應用過程中顯露出諸多的弊端與不足，難以滿足廣播電視工程對音頻信息傳輸?shù)母哔|量、高效率要求。如今，Dante數(shù)字音頻傳輸技術逐漸替代傳統(tǒng)音頻傳輸技術，在廣播電視工程領域日益流行。其以3層IP網(wǎng)絡技術為基礎，在音頻傳輸方面的精度更高、成本更低，體現(xiàn)出低延遲的顯著優(yōu)勢，尤其是在點對點的音頻連接方面，發(fā)揮了強大的技術支撐作用。與傳統(tǒng)音頻傳輸技術有所不同，Dante數(shù)字音頻傳輸技術不僅保留了其既有的優(yōu)勢與特點，還妥善解決了傳輸線路煩瑣、結構復雜等諸多問題與不足，促使整個音頻傳輸過程的經(jīng)濟成本大幅降低?，F(xiàn)階段，Dante網(wǎng)絡系統(tǒng)設備被大量地應用到廣播電視工程中，在使用和運行方面，只需對其對應的IP進行設置，即呵順利連接到局域網(wǎng)，從而精準高效地傳輸音頻信號。此外，無壓縮數(shù)字信號也是Dante音頻傳輸?shù)奶赜泄δ芎蛢?yōu)勢，極大地改善和優(yōu)化了廣播電視節(jié)目的音頻質量，為新時期廣播電視節(jié)目服務質量的全面提升注入了新活力。

4 結束語

優(yōu)化數(shù)字音頻技術在廣播電視工程中的推廣應用對于傳媒行業(yè)領域的高質量發(fā)展和現(xiàn)代化建設具有重要意義。擺脫對傳統(tǒng)模擬音頻技術的依賴，充分發(fā)揮數(shù)字音頻等全新音頻形式的功能和優(yōu)勢，可以為音頻的前期錄制、后期剪輯處理等工作提供便捷的技術條件，展現(xiàn)高清畫面和音質優(yōu)美的節(jié)目效果，促進廣播電視工程在數(shù)字化建設進程中的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻：

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[3]王強.數(shù)字技術在新農(nóng)村廣播電視無線覆蓋中的應用[J].電聲技術，2020，44（ 10）：12-14.

[4]秦偉.探究數(shù)字音頻技術在廣播電視工程中的應用[J].數(shù)字通信世界，2020（10）：206-207.

作者簡介：

劉波（1974-），碩士，高級工程師，研究方向：音視頻顯控技術。

孫禾（1988-），本科，助理工程師，研究方向：音視頻顯控技術。