數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視技術(shù)工程中的應(yīng)用

孫壽超

（作者單位：德州市陵城區(qū)融媒體中心）

數(shù)字化時(shí)代，廣播電視技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新突破，數(shù)字音頻技術(shù)將信息技術(shù)要素、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)和傳輸信號(hào)模擬系統(tǒng)進(jìn)行整合，有力地推動(dòng)了廣播電視在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的轉(zhuǎn)型發(fā)展與技術(shù)變革，為廣播電視信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸、大容量信號(hào)承載提供了技術(shù)支撐。這些技術(shù)革新使得廣播電視技術(shù)進(jìn)一步開拓了應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用渠道，擴(kuò)大了應(yīng)用覆蓋范圍，適應(yīng)了互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型發(fā)展中的廣播電視結(jié)構(gòu)調(diào)整需要。

1 數(shù)字音頻技術(shù)的概念

數(shù)字音頻技術(shù)以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為底層技術(shù)架構(gòu)，將音頻信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)置、傳輸、接收、播放，從而實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的無線化傳播。具體而言，數(shù)字音頻技術(shù)首先面臨著數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)置，即聲音信號(hào)通過收音設(shè)備將聲音信號(hào)收集，然后聲音信號(hào)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)置，通過聲音存儲(chǔ)系統(tǒng)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。在這個(gè)過程中，音頻信號(hào)經(jīng)由數(shù)字編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)了音量、音色的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)過音量、音色等以后，數(shù)字音頻信號(hào)會(huì)進(jìn)行信號(hào)的傳輸。在傳輸過程中，一般會(huì)對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行全面的壓縮存儲(chǔ)，以確保數(shù)字音頻信號(hào)在傳輸過程中有足夠的存儲(chǔ)容量空間。當(dāng)數(shù)字音頻信號(hào)被傳遞到播出渠道時(shí)，會(huì)重新進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)置，數(shù)字音頻信號(hào)被轉(zhuǎn)置為聲音，最終由終端電子接收設(shè)備接收相關(guān)的聲音信號(hào)并進(jìn)行播放。

2 數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 有利于推動(dòng)音頻系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定

基于廣播電視工程技術(shù)，傳統(tǒng)音頻信號(hào)一般是采用模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸，然而音頻模擬信號(hào)傳輸穩(wěn)定性差、傳輸速率低，導(dǎo)致音頻模擬信號(hào)的應(yīng)用受限。而數(shù)字音頻信號(hào)具有傳播穩(wěn)定性高、低延時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，所以數(shù)字音頻信號(hào)被開發(fā)出來之后，迅速運(yùn)用到了廣播電視技術(shù)中，全面提升了廣播電視音頻傳輸?shù)姆€(wěn)定性，使得音頻系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定度大大增強(qiáng)。此外，數(shù)字音頻技術(shù)與移動(dòng)信號(hào)接收終端之間形成了較強(qiáng)的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，這大大刺激了數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用，使得它成為當(dāng)前廣播電視技術(shù)應(yīng)用中的主流模式[1]。

2.2 有利于擴(kuò)張音頻容量

音頻技術(shù)的數(shù)字化改造使得音頻系統(tǒng)的存儲(chǔ)式容量出現(xiàn)大幅度擴(kuò)張。傳統(tǒng)的模擬音頻信號(hào)在傳輸過程中所占用的音軌序列片段空間較大，且采用多路信號(hào)采集方式進(jìn)行音頻采集，模擬信號(hào)占用的空間較大，信號(hào)集合能力較差，信號(hào)捕捉和存儲(chǔ)能力受到了限制[2]。數(shù)字音頻技術(shù)使用的是數(shù)字信號(hào)，具有較大的空間存儲(chǔ)容量，在音頻信號(hào)傳輸過程中所占用的音軌序列片段空間較小，故其音頻信號(hào)承載量大大增加。此外，數(shù)字音頻信號(hào)的轉(zhuǎn)置能力也伴隨著數(shù)字化編碼的應(yīng)用而大幅度提升，多通路、大容量、低延時(shí)的數(shù)字音頻信號(hào)系統(tǒng)大大提升了音頻信號(hào)的傳輸承載力，從而有效提高了廣播電視系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸效率[3]。數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用還推動(dòng)了音頻存儲(chǔ)擴(kuò)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更多信號(hào)甚至更復(fù)雜信號(hào)的快速傳輸和穩(wěn)定傳輸。這使得數(shù)字音頻編碼呈現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性，推動(dòng)音頻信號(hào)向大容量、穩(wěn)健性拓展[4]。從這一結(jié)果來看，數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用有效保障了音頻信號(hào)的規(guī)模化傳輸。

2.3 有利于提高音頻信號(hào)轉(zhuǎn)置能力

數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用在廣播電視工程技術(shù)中還提高了音頻的轉(zhuǎn)置能力。原來傳統(tǒng)型的模擬音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)僅是對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行一般化的轉(zhuǎn)置處理，從而將聲音轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)，這種轉(zhuǎn)置過程效率較低，信號(hào)轉(zhuǎn)置速度相對(duì)較慢。而使用數(shù)字音頻技術(shù)，則可以有效提高音頻信號(hào)的轉(zhuǎn)置能力[5]，復(fù)合型音頻信號(hào)編碼在數(shù)字信號(hào)集合系統(tǒng)中得到大范圍的應(yīng)用，減少了音頻錄制中的轉(zhuǎn)置時(shí)間，使得音頻信號(hào)轉(zhuǎn)置的效率極大提升[6]。此外，數(shù)字音頻技術(shù)的使用實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲音信號(hào)的集合式與可逆化的修補(bǔ)、刪減、調(diào)整、轉(zhuǎn)軌處理，提高了廣播電視信號(hào)的可逆性和可調(diào)整性。相比于原來的傳統(tǒng)模擬信號(hào)的單一信號(hào)傳輸方向，數(shù)字音頻信號(hào)有了本質(zhì)的靈活化躍遷[7]。

2.4 聲音信號(hào)的存儲(chǔ)效能得以改善

數(shù)字音頻技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，一端連著音頻信號(hào)處理，另一端連著信息傳輸系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)，因而數(shù)字音頻技術(shù)是集信息處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一體的綜合性音頻系統(tǒng)。它能夠直接與云端連接，通過云空間大大提升了自身的存儲(chǔ)容量空間和存儲(chǔ)信號(hào)規(guī)模[8]。

數(shù)字音頻技術(shù)正是利用數(shù)字化與互聯(lián)網(wǎng)的路徑，在音頻信號(hào)與云存儲(chǔ)空間之間建立了數(shù)字信號(hào)通道。數(shù)字音頻信號(hào)可以通過信號(hào)傳輸系統(tǒng)進(jìn)入云端，實(shí)施無限云存儲(chǔ)，拓展了音頻存儲(chǔ)的空間，大大增強(qiáng)了存儲(chǔ)信息的能力[9]。數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)入云端存儲(chǔ)之后，還可以在云端內(nèi)部按照頻率大小、容量差異等，進(jìn)行不同的分類歸集，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行同類信號(hào)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、歸類和集合。在調(diào)用數(shù)字音頻信號(hào)時(shí)，可按照相關(guān)的編碼轉(zhuǎn)置順序，依次調(diào)出云存儲(chǔ)空間，進(jìn)行音頻信號(hào)的傳輸和應(yīng)用，這有效提升了音頻信號(hào)的存儲(chǔ)效率和應(yīng)用效率[10]。

2.5 有利于使音頻剪輯更加精準(zhǔn)化

數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用能夠使音頻信號(hào)剪輯更精準(zhǔn)。傳統(tǒng)的模擬音頻信號(hào)在未接入數(shù)字信號(hào)、未通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制時(shí)，無法進(jìn)行信號(hào)放大、信號(hào)剪輯、信號(hào)片段的檢測(cè)[11]，使得音頻系統(tǒng)的剪輯和編輯策劃出現(xiàn)了新的問題，應(yīng)對(duì)新型多元化信息的效率大幅度下降。創(chuàng)新型的推廣策劃手段被嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所限制，無法充分發(fā)揮作用。在數(shù)字音頻時(shí)代，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，廣播電視系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，自主地對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行控制。特別是廣播電視在剪輯音頻方面，傳統(tǒng)的模擬信號(hào)向數(shù)字化信號(hào)轉(zhuǎn)型發(fā)展之后，數(shù)字信號(hào)對(duì)音頻的辨識(shí)度大大提升，音頻信號(hào)借助數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高精度的信號(hào)頻段放大和分解。通過數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)制技術(shù)，廣播電視音頻信號(hào)可以將原來碎片化分布的音頻積累形成模塊化音頻信號(hào)，從而增加音頻信號(hào)上的信息承載量，同時(shí)也提升了音頻信號(hào)切割的便利性。在云端或在實(shí)時(shí)的數(shù)字音頻信號(hào)運(yùn)行平臺(tái)中，可以通過信息系統(tǒng)的控制，將數(shù)字音頻信號(hào)某一個(gè)片段進(jìn)行放大、剪輯、修補(bǔ)、補(bǔ)充[12]。這也使得廣播電視信號(hào)能夠按照播出需求，靈活進(jìn)行反復(fù)的修剪、測(cè)試和連接，突破了原來音頻信號(hào)無法靈活編輯的限制，突顯了音頻信號(hào)的精準(zhǔn)化定位，可以推動(dòng)數(shù)字音頻信號(hào)多元化的應(yīng)用[13]。

3 數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視技術(shù)工程中的應(yīng)用措施

3.1 完善數(shù)字調(diào)音臺(tái)功能

數(shù)字調(diào)音較傳統(tǒng)型調(diào)音臺(tái)有更多的功能延伸。一是需要對(duì)數(shù)字調(diào)音臺(tái)進(jìn)行數(shù)字化的精準(zhǔn)控制，對(duì)音頻信號(hào)中的不同頻段的信號(hào)雜質(zhì)實(shí)施過濾，對(duì)不同的聲音清晰度進(jìn)行調(diào)整，對(duì)立體聲音、多功能環(huán)繞聲音及不同的音量、音色、音調(diào)和轉(zhuǎn)場(chǎng)音樂環(huán)境進(jìn)行及時(shí)的判斷、調(diào)整、補(bǔ)充[13]。二是需要放大數(shù)字調(diào)音臺(tái)音頻信號(hào)，使工作人員從微觀角度對(duì)細(xì)節(jié)化的音頻信號(hào)進(jìn)行主動(dòng)的信號(hào)調(diào)整和分量信號(hào)的整合。三是需要構(gòu)建個(gè)性化音頻信號(hào)調(diào)制程序，滿足不同的音頻信號(hào)輸出需求，以個(gè)性化、精準(zhǔn)化的信號(hào)匹配機(jī)制為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的共同編碼與輸出，滿足不同的音頻編輯需求[14]。

3.2 推進(jìn)音頻嵌入式技術(shù)開發(fā)

數(shù)字音頻技術(shù)可以進(jìn)一步推動(dòng)音頻嵌入式技術(shù)的開發(fā)。由于數(shù)字化的音頻信號(hào)具有顯著的放大功能和對(duì)信號(hào)的精準(zhǔn)調(diào)控功能[15]，所以可以使用數(shù)字化音頻技術(shù)對(duì)需要修整的音軌和編碼進(jìn)行全面的調(diào)整，對(duì)不同的音軌進(jìn)行銜接，從而使不同的音軌信號(hào)之間能夠相互嵌合，達(dá)到修復(fù)音頻信號(hào)或增加音頻信號(hào)的目的，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的直接插入、連接 。

3.3 推進(jìn)音頻對(duì)比式技術(shù)開發(fā)

數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用可以推動(dòng)音頻對(duì)比式技術(shù)的開發(fā)，因此，可以利用數(shù)字音頻技術(shù)實(shí)施自動(dòng)化的命令調(diào)用，自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的兩個(gè)音軌或音頻信號(hào)的信息比對(duì)。此外，可以通過比對(duì)篩選出音軌之間音頻編碼的異同，有效地對(duì)不同的音頻編碼進(jìn)行修復(fù)、剪輯和切割，拓展音頻信號(hào)的應(yīng)用范圍，使音頻信號(hào)能夠在較廣的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)不同的信號(hào)形態(tài)輸出。總體而言，數(shù)字音頻技術(shù)中音頻對(duì)比技術(shù)的應(yīng)用和推廣使得自動(dòng)化的命令調(diào)用和不同的音頻編碼的篩選、切割成為可能，大大拓展了數(shù)字音頻的應(yīng)用范圍。

3.4 增強(qiáng)數(shù)字信號(hào)的防偽性能

在廣播電視工程開發(fā)過程中，要增強(qiáng)數(shù)字音頻技術(shù)中的數(shù)字信號(hào)的防偽能力。傳統(tǒng)模擬信號(hào)傳輸過程中發(fā)出的信號(hào)相對(duì)不穩(wěn)定，因此在實(shí)踐過程中，應(yīng)以數(shù)字化為核心的音頻技術(shù)增強(qiáng)音頻數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，使用信號(hào)轉(zhuǎn)置技術(shù)提高音頻信號(hào)接收的不可逆性，提高防偽能力。數(shù)字音頻信號(hào)傳輸時(shí)可通過數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)給音頻信號(hào)增加防偽水印，避免信號(hào)被干擾和破壞，有力地保障了音頻信號(hào)的防盜、防偽能力，大大提升音頻信號(hào)的安全性。

3.5 拓展數(shù)字存儲(chǔ)開發(fā)模式

數(shù)字音頻技術(shù)可以進(jìn)一步拓展數(shù)字存儲(chǔ)開發(fā)模式。一是由于數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用了數(shù)字編碼，取代了原來的模擬型信號(hào)編碼，因此，實(shí)踐中可以使用這種方法，推進(jìn)音頻信號(hào)在存儲(chǔ)容量上的擴(kuò)容。二是由于數(shù)字音頻信號(hào)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與云端存儲(chǔ)系統(tǒng)直接相連，故可以推動(dòng)音頻信號(hào)通過數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在云存儲(chǔ)空間的存儲(chǔ)，提高音頻信號(hào)的存儲(chǔ)空間可利用率，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的存儲(chǔ)擴(kuò)容，使音頻信號(hào)利用的空間容量得到提升。

3.6 加強(qiáng)數(shù)字音頻解碼技術(shù)應(yīng)用

一是數(shù)字音頻解碼技術(shù)能夠使音頻編碼完成編碼、解碼等一系列過程，從而將聲音形成環(huán)繞立體聲音信號(hào)。故一般可以使用數(shù)字音頻解碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的全面處理，增強(qiáng)聲音信號(hào)的立體感，使得聲音信號(hào)更加清晰。二是數(shù)字音頻解碼開發(fā)過程中會(huì)使用各種不同的濾波器達(dá)到聲音信號(hào)的重新編碼，所以在實(shí)踐中需要進(jìn)一步推進(jìn)廣播電視音頻的解碼過程，壓縮音頻轉(zhuǎn)置的連續(xù)化時(shí)間，推動(dòng)數(shù)字音頻信號(hào)及時(shí)完成向聲音信號(hào)的轉(zhuǎn)換和播放。

3.7 提升信息共享能力

數(shù)字音頻技術(shù)可以隨著信號(hào)壓縮技術(shù)的應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)空間的壓縮，故可以使用數(shù)字音頻技術(shù)，通過信號(hào)壓縮實(shí)現(xiàn)大容量音頻存儲(chǔ)和大容量音頻共享。在實(shí)踐過程中，可通過廣播電視信號(hào)壓縮技術(shù)將音頻信號(hào)壓縮后傳輸至云端存儲(chǔ)，通過信號(hào)共享機(jī)制實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的共享，促進(jìn)廣播電視音頻信號(hào)云端實(shí)時(shí)共享資源的優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)廣播電視音頻信號(hào)跨平臺(tái)、跨時(shí)間、跨空間的無限應(yīng)用，大大拓展了廣播電視音頻信號(hào)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍，增強(qiáng)了廣播電視音頻信號(hào)多元化的服務(wù)能力。

3.8 加強(qiáng)數(shù)字化錄音系統(tǒng)應(yīng)用

數(shù)字化錄音系統(tǒng)是數(shù)字音頻技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的重要場(chǎng)所。數(shù)字化錄音系統(tǒng)是一個(gè)整體的系統(tǒng)框架，包含數(shù)字音頻系統(tǒng)、專業(yè)性軟件剪輯系統(tǒng)及各種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。因此，在實(shí)踐中需要通過數(shù)字化的音頻信號(hào)控制推動(dòng)這一系統(tǒng)框架得到全面運(yùn)行，從而優(yōu)化錄音系統(tǒng)的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)錄音系統(tǒng)穩(wěn)健、長(zhǎng)期、清晰運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音信號(hào)的高清度、細(xì)節(jié)化、精準(zhǔn)化、嵌入式處理有效地提高了數(shù)字化錄音的質(zhì)量。

4 結(jié)語

總而言之，數(shù)字音頻技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)廣播電視新技術(shù)開發(fā)模式的必要之路，是實(shí)現(xiàn)新發(fā)展條件下的技術(shù)探索之路。對(duì)于數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用，需要進(jìn)一步完善數(shù)字音頻技術(shù)中的調(diào)音臺(tái)功能；推進(jìn)數(shù)字音頻技術(shù)中的音頻嵌入式技術(shù)開發(fā)；推動(dòng)數(shù)字音頻技術(shù)中的音頻對(duì)比式技術(shù)的開發(fā)；推動(dòng)數(shù)字存儲(chǔ)開發(fā)模式的拓展；加大數(shù)字音頻解碼技術(shù)應(yīng)用；加強(qiáng)數(shù)字化錄音系統(tǒng)應(yīng)用。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻技術(shù)的縱深發(fā)展，推動(dòng)音頻開發(fā)跨越式發(fā)展，達(dá)到開拓市場(chǎng)、提高用戶吸引力的目標(biāo)。