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

張干利

【摘要】新時(shí)期，在電子技術(shù)與信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，電視節(jié)目的清晰度、音頻質(zhì)量得到明顯提升，給用戶帶來(lái)了更好的視聽(tīng)體驗(yàn)。在廣播電視工程中，數(shù)字音頻技術(shù)已經(jīng)有很廣泛的應(yīng)用，也成為廣播電視工程發(fā)展的重要依托。該技術(shù)具有有效優(yōu)化數(shù)字信號(hào)處理效果、提升多聲道錄制功能等優(yōu)點(diǎn)，能有效提高廣播電視節(jié)目質(zhì)量。鑒于此本文著重對(duì)數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用方法進(jìn)行了探討，并對(duì)數(shù)字音頻技術(shù)的未來(lái)進(jìn)行了展望，為大家提供參考。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字音頻技術(shù);廣播電視工程;優(yōu)勢(shì);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.09.005

信息化時(shí)代下，數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，對(duì)社會(huì)進(jìn)步起到了巨大推動(dòng)作用，其中數(shù)字音頻技術(shù)是數(shù)字技術(shù)發(fā)展的重要成果，在目前廣播電視節(jié)目制作中發(fā)揮著巨大的作用。將數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用于電視節(jié)目制作、播放的各個(gè)環(huán)節(jié)，能夠最大限度提升觀眾的視聽(tīng)體驗(yàn)。通過(guò)優(yōu)化數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用，提高廣播電視工程的應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)廣播電視領(lǐng)域的更好發(fā)展。

1. 數(shù)字音頻技術(shù)概念分析

數(shù)字音頻技術(shù)是運(yùn)用數(shù)字手段，用于記錄聲音、存儲(chǔ)聲音、編輯聲音、壓縮傳輸和播放聲音的綜合性技術(shù)，其本身是在傳統(tǒng)的音頻技術(shù)之上有效拓展而來(lái)。隨著數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展不斷延伸進(jìn)化，比如Dolby Digital、DTS、THX等技術(shù)豐富了數(shù)字音頻技術(shù)的內(nèi)涵。操作者通過(guò)操作電腦，它可以存儲(chǔ)相應(yīng)的音頻技術(shù)，利用相關(guān)的軟件可以將數(shù)字音頻壓縮到更小，且能實(shí)現(xiàn)無(wú)損壓縮。在具體操作過(guò)程中，主要以二進(jìn)制形式進(jìn)行。音頻文件有效轉(zhuǎn)換后，電平信號(hào)可以二進(jìn)制數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)。在最后的播放階段，這些數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)換成模擬電平信號(hào)，最后通過(guò)揚(yáng)聲器傳輸給觀眾。與傳統(tǒng)的聲音存儲(chǔ)和播放方式相比，數(shù)字化使存儲(chǔ)更加方便，播放聲音時(shí)不會(huì)失真，具有高質(zhì)量、低成本的特點(diǎn)。在人民文化生活日益廣泛的趨勢(shì)下，數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展可以給觀眾帶來(lái)更好的視聽(tīng)體驗(yàn)。在數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展中，編碼是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它主要依賴于信號(hào)處理器的運(yùn)行。在該設(shè)備中，量化和編碼兩個(gè)過(guò)程可以同時(shí)進(jìn)行。

2. 數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展歷程

2.1 誕生時(shí)期

數(shù)字音頻技術(shù)中（去掉）發(fā)明于20世紀(jì)50年代，晶體管的誕生開(kāi)啟了數(shù)字音頻的研究新紀(jì)元，可以說(shuō)在出現(xiàn)晶體管之后，就開(kāi)啟了數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用的開(kāi)端。但由于當(dāng)時(shí)科技水平的限制，整體的音頻傳輸方式依然比較單一，對(duì)音質(zhì)的改進(jìn)效果不夠明顯，尤其是因?yàn)橐粼礇](méi)有改善，與原始狀態(tài)相差不大，數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用效能不夠明顯。另外，當(dāng)時(shí)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用市場(chǎng)還很狹窄，市場(chǎng)生產(chǎn)成本很高。因此，為了控制生產(chǎn)成本，很多廠家沒(méi)有嚴(yán)格采用相關(guān)技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)，導(dǎo)致晶體管元件質(zhì)量低下，信號(hào)容易受到元件質(zhì)量的影響。

2.2 發(fā)展時(shí)期

20世紀(jì)60年代，隨著集成電路技術(shù)的出現(xiàn)，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本得到了有效控制，CD-ROM的出現(xiàn)取代了磁帶、唱片等傳統(tǒng)的信號(hào)載體，也標(biāo)志著數(shù)字時(shí)代的到來(lái)。在這一發(fā)展階段，人們的需求也悄然發(fā)生了變化，一些便于攜帶的娛樂(lè)設(shè)備備受青睞。在技術(shù)不斷更迭以及人們需求不斷變化的背景下，出現(xiàn)了一些新的技術(shù)，如MP3壓縮技術(shù)。盡管在當(dāng)時(shí)，市場(chǎng)營(yíng)銷得以迅速發(fā)展，但是產(chǎn)品生產(chǎn)成本仍然很高，因此數(shù)字音頻技術(shù)在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有太廣闊的發(fā)展市場(chǎng)。

2.3 延伸時(shí)期

在電子技術(shù)、信息技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，數(shù)字音頻技術(shù)得以迅速發(fā)展，已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展中不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)目前在廣播電視工程有著廣泛的應(yīng)用空間，進(jìn)一步豐富了人民群眾的生活。

3. 廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

3.1 擴(kuò)展音頻軌道

在現(xiàn)代廣播電視工程領(lǐng)域，音軌的重要性不言而喻，比如音頻廣播和音頻錄制都是比較常見(jiàn)且應(yīng)用廣泛的音軌類型。從目前的情況來(lái)看，使用64聲道數(shù)字鍵盤(pán)可以補(bǔ)充聲音，聲道也可以擴(kuò)展。經(jīng)過(guò)數(shù)字音頻技術(shù)處理后，可以給觀眾帶來(lái)更好的聽(tīng)覺(jué)感受，提升觀眾的滿意度。數(shù)字音頻技術(shù)在音軌中的合理運(yùn)用對(duì)提高音樂(lè)節(jié)目的質(zhì)量和水平有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。

3.2 存儲(chǔ)信息

數(shù)字音頻技術(shù)的主要特征是數(shù)字化，在廣播電視工程合理應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)，可以解決許多傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法結(jié)局（解決）的問(wèn)題。與計(jì)算機(jī)工作原理相比，應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)共享方面有更加明顯的喲是（優(yōu)勢(shì)），這與計(jì)算機(jī)處理技術(shù)原理有一定類似之處，不過(guò)數(shù)字音頻技術(shù)對(duì)音頻資源的針對(duì)性更強(qiáng)。在應(yīng)用了數(shù)字音頻技術(shù)以后，工作人員可以標(biāo)記部分信息，在這樣的情況下對(duì)音頻資料整理和分析都將變得更加簡(jiǎn)單，有助于提升廣播電視工程的工作效率。數(shù)字音頻技術(shù)還可以更好地對(duì)音頻資源進(jìn)行合成處理，為創(chuàng)作出具有獨(dú)特風(fēng)格的音樂(lè)作品創(chuàng)造良好的條件，是我國(guó)廣播電視工作創(chuàng)新的主要方向，因此在實(shí)際工作中，相關(guān)技術(shù)人員必須充分認(rèn)識(shí)到數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。信息化時(shí)代下，人們對(duì)于音頻信息的要求越來(lái)越高，廣播電視工程中，相關(guān)工作人員的任務(wù)量不斷加大，因此在對(duì)音頻信息進(jìn)行處理的過(guò)程中，多使用數(shù)字音頻技術(shù)，且該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮出了良好的效果。

3.3 提高音頻剪輯的準(zhǔn)確性

應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)，可以在屏幕上通過(guò)波形圖的形式將聲音展示出來(lái)，在這樣的情況下，能夠有效提升音頻剪輯的準(zhǔn)確性，為提高音頻質(zhì)量提供重要的保障。在數(shù)字音頻技術(shù)的作用下，有助于提升節(jié)目輸出的質(zhì)量，以便廣大觀眾可以收聽(tīng)到質(zhì)量更高的節(jié)目。2E2C604A-C118-4DD1-856F-F2215331341D

3.4 廣播系統(tǒng)

數(shù)字音頻技術(shù)能優(yōu)化廣播系統(tǒng)，以最新的DAB數(shù)字廣播為例，它能通過(guò)數(shù)字格式廣播，且整體廣播質(zhì)量能達(dá)到CD的級(jí)別，這種技術(shù)在廣播系統(tǒng)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在編碼和數(shù)字壓縮方面具有優(yōu)異的性能，且目前已經(jīng)有單頻SFN網(wǎng)絡(luò)輔助不必實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)校，在無(wú)線傳輸和組網(wǎng)方面具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。比如人耳在接收高頻信息的過(guò)程中，混合的低頻信息可能很難被人耳分辨出來(lái)。因此，通過(guò)適當(dāng)壓縮編碼的數(shù)字，可以將音頻控制在人耳可以聽(tīng)到的范圍內(nèi)，能給用戶非常不錯(cuò)的收聽(tīng)體驗(yàn)。這就充分說(shuō)明了，在應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)之后，觀眾們將接收到更多優(yōu)質(zhì)的節(jié)目，廣播電視媒體也可以為觀眾們帶來(lái)更好的服務(wù)，目前DAB技術(shù)已經(jīng)在歐亞大陸上30多個(gè)國(guó)家廣泛應(yīng)用，一些國(guó)家的DAB覆蓋率已經(jīng)超過(guò)98%，這從一定程度上可以看出，優(yōu)質(zhì)的數(shù)字音頻技術(shù)可以進(jìn)一步促進(jìn)廣播電視工程健康發(fā)展。

4. 廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用

4.1 音頻嵌頓

在錄制結(jié)果的時(shí)候，一旦出現(xiàn)突發(fā)問(wèn)題，可能會(huì)對(duì)音頻的正常錄制產(chǎn)生不利影響，在這樣的情況下，對(duì)可以應(yīng)用音頻嵌頓技術(shù)，補(bǔ)錄之前缺少的音頻內(nèi)容，進(jìn)一步保證節(jié)目的完整性，同時(shí)在應(yīng)用該技術(shù)之后也可以為節(jié)目修改留下更大的空間，同時(shí)還可以進(jìn)一步提升音頻剪輯的準(zhǔn)確性，同時(shí)進(jìn)一步保證了節(jié)目后期剪輯的便捷性，對(duì)提升廣播電視節(jié)目剪輯質(zhì)量有較強(qiáng)的保障作用。

4.2 數(shù)字調(diào)音臺(tái)

在播放節(jié)目的過(guò)程中，可能存在一些串音、雜音，通過(guò)應(yīng)用數(shù)字調(diào)音臺(tái)技術(shù)，能夠很好地清除這些繁雜的聲音，并且可以保證音頻的完整性。另外，數(shù)字調(diào)音臺(tái)本身也具有抗干擾性強(qiáng)、覆蓋面廣、音質(zhì)良好等優(yōu)勢(shì)，在對(duì)節(jié)目噪音進(jìn)行有效抑制的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各路信號(hào)的單獨(dú)處理，尤其是可以對(duì)多種聲音的混合比例進(jìn)行合理、科學(xué)的調(diào)整，通過(guò)應(yīng)用數(shù)字調(diào)音臺(tái)技術(shù)的方式，能夠很好地起到立體聲播放的效果。

圖1：雅馬哈QL5調(diào)音臺(tái)

4.3 云端廣播

應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)，能夠把提前錄制好的節(jié)目及時(shí)上傳至云端廣播電視，在云平臺(tái)的支持下，賦予了用戶節(jié)目點(diǎn)播的權(quán)限，最主要的是用戶可以在平臺(tái)上反復(fù)回看這些節(jié)目，進(jìn)一步提高節(jié)目播出的價(jià)值，有效解決了過(guò)去用戶無(wú)法回看、暫停的問(wèn)題。在數(shù)字音頻技術(shù)的支持下，用戶可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)靈活選擇節(jié)目?jī)?nèi)容，在這樣的情況下，用戶的體驗(yàn)感能夠得到進(jìn)一步增強(qiáng)，對(duì)提升用戶對(duì)廣播電視節(jié)目的滿意度有很好的保障效果。

4.4 數(shù)字音頻傳輸和編碼

應(yīng)用數(shù)字音頻傳輸技術(shù)，能夠有效提升音質(zhì)，可有效避免因?yàn)椴季€復(fù)雜而對(duì)音頻質(zhì)量產(chǎn)生各種的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行無(wú)線壓縮，可以在局域網(wǎng)中連接設(shè)置好的IP快速發(fā)布相關(guān)信息，無(wú)需對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特殊設(shè)置，充分體現(xiàn)了數(shù)字音頻傳輸技術(shù)的靈活性。在使用數(shù)字音頻編碼技術(shù)的過(guò)程中，可以為立體聲和多聲道效果創(chuàng)造良好的條件，大大提高數(shù)字音頻編碼的壓縮效率。

4.5 社交廣播

在現(xiàn)代社會(huì)中，科技服務(wù)人民屬于一種主流的思想，這也是廣播電視工程應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)的初衷。人們?cè)谧非笠粜У臅r(shí)候，更追求高品質(zhì)的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)以及媒體提供的更加人性化的服務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代下，數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用，有助于改善過(guò)去單一的傳輸路徑，使傳輸路徑逐漸呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，電視廣播業(yè)務(wù)逐漸向多元化傳輸方式的反效果發(fā)展，使得廣播電視傳輸渠道越來(lái)越豐富。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)也體現(xiàn)了強(qiáng)大的社會(huì)互動(dòng)功能。廣播和電視媒體可以利用互聯(lián)網(wǎng)作為加強(qiáng)與用戶聯(lián)系的渠道，用戶也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與媒體進(jìn)行交互，相互分析、反饋信息，使得內(nèi)容提供者之間的關(guān)聯(lián)度得以有效提升。

4.6 數(shù)字水印

數(shù)字水印技術(shù)可以隱藏和處理音頻信息，在當(dāng)下關(guān)注知識(shí)產(chǎn)權(quán)的背景下，該技術(shù)有助于保護(hù)原創(chuàng)者的音頻版權(quán)。在實(shí)際操作過(guò)程中，只需要將防偽水印信息嵌入到原始音頻數(shù)據(jù)中，就可以避免信息被隨意竊取或篡改。將密鑰和水印一起嵌入到原始音頻中，必須使用切入算法獲得包含密鑰和水印的新音頻數(shù)據(jù)，提取驗(yàn)證后恢復(fù)原始音頻信號(hào)?；诳沼?qū)崿F(xiàn)算法修改音頻信號(hào)值，保證音頻能夠正常傳播。

5. 數(shù)字音頻技術(shù)的未來(lái)發(fā)展展望

數(shù)字化時(shí)代下，人們對(duì)于數(shù)字音頻技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求，而采樣精度以及高采樣率能夠有效提升音質(zhì)，并且也可以讓廣播電視的聲音得到有效優(yōu)化。在我國(guó)廣播電視工程不斷發(fā)展的過(guò)程中，為了進(jìn)一步發(fā)揮出數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，未來(lái)還需要進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)字音頻編碼各類算法的深度融合，使其在相互融合的過(guò)程中能夠起到取長(zhǎng)補(bǔ)短的效果，此外，未來(lái)音頻信號(hào)壓縮將進(jìn)一步滲透到算法優(yōu)化、聲音信號(hào)分類與合成、模式認(rèn)知等方面，將有效降低音頻信號(hào)處理的存儲(chǔ)容量和傳輸速率。根據(jù)現(xiàn)有的PC指標(biāo)和性能，應(yīng)滿足聲音處理的要求，便于音頻數(shù)據(jù)的快速處理、傳輸和存儲(chǔ)。此外，通過(guò)各種編碼方法可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余的最大壓縮，有效降低信息失真的概率，提高數(shù)據(jù)使用效率。另外，在保證音質(zhì)的前提下，未來(lái)還會(huì)不斷減少對(duì)配套元件使用的需求，使得廣播電視工程對(duì)新一代音頻硬件的需求得到有效降低。

圖2：數(shù)字音頻發(fā)射器

綜上所述，在我國(guó)廣播電視工程不斷發(fā)展的過(guò)程中，數(shù)字音頻技術(shù)目前仍然處于發(fā)展、升級(jí)階段，在某些環(huán)節(jié)還存在一些缺點(diǎn)亟需改進(jìn)。因此對(duì)廣播電視工程的工作人員來(lái)說(shuō)，還需要在工作中還需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就數(shù)字音頻技術(shù)的以后給一個(gè)進(jìn)行深入研究、集中討論，通過(guò)這種方式進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的價(jià)值發(fā)揮，切實(shí)提升廣播電視工程的服務(wù)質(zhì)量，確保在不斷應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)的過(guò)程中，能夠不斷提升群眾的滿意度，通過(guò)不斷為觀眾提供高品質(zhì)節(jié)目、高質(zhì)量服務(wù)的方式，為有效促進(jìn)廣播電視工程健康發(fā)展不斷夯實(shí)基礎(chǔ)，確保在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中能夠不斷給人們帶來(lái)更佳的視聽(tīng)效果。

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