數字音頻技術在廣播電視工程中的優勢與應用

郭天錦

（江西省贛州市七〇七電視臺，江西 贛州 341000）

0 引 言

在經濟快速發展和社會不斷進步的背景下，我國廣播電視行業技術水平顯著提高。數字音頻技術作為廣播電視工程中的重要技術之一，對行業發展起到了重要的推動作用，是廣播電視領域的重點研究方向。數字音頻技術是多媒體技術的重要組成部分，其通過對音頻信號的數字化處理、存儲和交換，可以有效提高音頻的音質，降低發射機功率，同時減少電磁污染。隨著數字音頻技術越來越廣泛的應用，其對廣播電視工程越來越重要。廣播電視工程要想更快更好地發展，就需要對數字音頻技術進行深入研究[1]。

1 數字音頻技術的發展介紹

數字音頻技術最早起源于晶體管技術。晶體管是在20 世紀50 年代發明的，是數字音頻技術發展過程中不可或缺的一部分。但是，由于當時技術的限制，晶體管的體積較大，導致以晶體管為主的數字音頻技術在使用過程中仍有改進的空間，相比于模擬音頻技術并沒有明顯優勢。進入20 世紀60年代后，mp3 壓縮技術也出現了，其可以采用數字音頻功放來適應新媒體工具。雖然早期的數字功放與數字聲源配合得很好，但由于新媒體工具制造成本高、尺寸較大，同時很多廠家并沒有嚴格按照流程來控制生產成本，出現了營銷方式落后、生產成本高、產品規模過大等種種問題，影響了數字音頻技術的推廣應用。隨著我國集成電路的加速發展，數字音頻技術的生產成本得到有效控制，數字音頻技術越來越成熟，在各個行業的應用越來越廣泛和深入，并提高了各個行業的實際效率。在當今信息化飛速發展的背景下，多媒體技術的應用越來越普遍，數字音頻技術作為多媒體技術不可或缺的組成部分，也成為人們日常生活中的重要助力[2]。

我國的廣播電視工程長期以模擬音頻技術為主，即在工作期間的音視頻信號分配以模擬調頻廣播為主，其固有缺陷會影響廣播電視的音頻質量，在實際應用中也出現了頻譜質量低的現象。因此，數字音頻技術問世后，我國廣播電視工程積極開始在工作中應用數字音頻技術。數字音頻廣播是在Eureka-147 項目下提出的，后來被歐洲電信標準協會標準化。由此，全球傳輸網絡開辟了各種類型的數字廣播業務以及AM/FM 廣播系統無法支持的新節目和業務?？梢?，數字音頻技術的發展有力地促進了廣播電視工程的發展。業界最常用的數字音頻技術協議或標準是AES/EBU 接口協議。許多專業收音機，如CD 播放器、DAT 和數字混音器都支持此協議。AES/EBU 接口協議即使在非平衡模式下也能達到100 m 的傳輸距離。如果是平衡模式，其傳輸距離更遠。由于數字音頻技術具有信號質量高、傳輸損耗低、操作更靈活等優點，在實際應用過程中越來越受到重視。當前，數字化是我國廣播電視工程發展的支柱，數字音頻信號作為輔助手段，可以確保廣播電視音頻技術能夠保留原始模擬音頻信號的輸入和輸出方式[3]。

2 廣播電視工程中數字音頻技術的優勢

數字音頻技術在廣播電視工程中的應用已有多年，可以說當前世界各地的廣播電視工程都離不開數字音頻技術。在廣播電視工程中，數字音頻技術不僅可以進行播前和播后處理，還可以進行播中處理，極大地拓展了廣播電視的可編輯性。

2.1 數字音頻技術可以保證音頻編輯的準確性

數字音頻編輯軟件有多種，最常用的比如Adobe Audition，其可以通過數字音頻編輯功能對音頻文件進行編輯，主要過程是將音頻文件以波形的形式清晰地顯示在軟件界面中，實現音頻信號與圖形信號的轉換。波形顯示方式可以清晰地表達數字音頻文件的特征和細節，從而進行精準的音頻編輯，達到想要的音頻效果。使用數字音頻軟件編輯數字音頻文件時，首先要根據編輯的目的對音頻文件進行分析，并制定編輯的策略和方向，即確定編輯的強度[4]；其次，利用音頻編輯軟件中的波形圖來完成音頻的控制和顯示；最后，通過編輯操作在波形界面中設置詳細的編輯點，進行針對性效果處理，實現音視頻的高度同步，高質量、高效率地提高音頻文件的質量效果。由于高效精準的音頻編輯，數字音頻技術可以保證音頻軟件的保真度，同時實現個性化的音頻編輯。需要注意的是，廣播電視工程中的數字音頻技術必須根據業務性質和使用需求對相關音頻進行軟件處理。除了以上功能之外，數字音頻技術還可以進行各種特殊的音頻數據處理，如音頻數據壓縮、音樂混合等，可以讓聽眾有更好的聽覺體驗[5]。

2.2 數字音頻技術可以多軌錄制和處理音頻

數字音頻技術的多軌錄制和處理可以同時達到64 軌，其可以使用虛擬數字硬盤的多軌完成錄制和處理任務。在數字音頻處理過程中，可以將不同的音頻文件添加到不同的音軌中，然后將它們合并處理，可極大地擴展音頻效果。通過數字音頻軟件與計算機硬件的相互配合，可以進行批量音頻的處理、存儲和傳輸，即使在音頻錄制和處理過程中遇到問題，也可以及時通過軟件功能進行修復。因此，數字音頻技術在廣播電視工程中的應用可以有效保證音質和音效，滿足受眾的需求[6]。此外，由于數字音頻技術的靈活性，在電話會議、軟件錄音等諸多領域，可以根據實際需要靈活地組合數字設備，并根據需求選擇性屏蔽一些較弱的干擾信號，充分保證最終的錄音音質，使錄音效果更清晰，同時可根據用戶需要擴展移動音軌，在一定程度上保證音頻錄音質量?？梢哉f，在當今傳媒行業的高需求階段，數字音頻技術的易用性降低了廣播電視工程的制作成本，同時極大地提高了制作效率。由于制作成本的降低，使用公用軟件和民用電腦也能實現較高的音頻質量，極大地降低了相關行業的就業門檻[7]。

2.3 數字音頻技術可以實現音頻的高效存儲和分享

數字音頻的主要存儲方式是數字化，存儲媒介主要為硬盤等數據存儲設備，因此通過數字音頻軟件可以對音頻數據進行統一、高效的數字化管理。比如，可以對不同的音頻用標簽進行分類存儲，也可以在使用過程中根據不同的需要進行修改和處理，為媒體工作者處理和合成各種音頻提供了方便的數字化環境。同時，數字音頻技術的出現伴隨著信息技術的發展，其先天具有通過互聯網共享的優勢，可以實現異地利用音頻處理軟件對各種音頻進行處理和優化，讓音頻處理更加方便實用。此外，數字音頻技術還包括水印技術和音頻比較技術，賦予數字音頻獨有的特性，防止惡意分發和偽造，極大地提高了安全性[8]。因此，數字音頻技術可以實現音頻的高效存儲和分享。而隨著數字音頻技術的進步，其不僅可以為人們提供更好的體驗，而且可以更有效地促進廣播電視工程的健康發展。

2.4 數字音頻技術可以實現與模擬音頻技術的結合使用

當前，一些專業的廣播電視錄音室仍然使用電子管組件，如電子管麥克風，電子管前置放大器和壓縮器以及功率放大器等，以實現高質量的模擬音質。數字音頻技術可以將音頻文件從模擬信號轉換為數字信號，其轉換效果越接近模擬信號，音質表現越好。因此，為了更好地轉換模擬信號，許多新的專業音頻產品在電子管產品內部設計了數字接口，以實現高質量的音頻信號轉換[9]?？梢?，數字音頻技術的發展并不意味著對模擬音頻的排斥，而是兩者的有效結合，相互促進。

3 廣播電視工程中數字音頻技術的應用

3.1 數字音頻嵌入技術

在廣播電視工程中，數字音頻嵌入技術主要體現在音頻信號的轉換上。傳統模擬音頻在工作流程中必須按照特定的流程進行處理，不僅效率低，而且不夠靈活，容易出錯。出現這個問題，主要是因為廣播電視中的模擬音頻信號分量不同，所以轉換后的傳輸方式也會發生變化。使用數字音頻嵌入技術，可以基于相同的公共部分進行音頻數據轉換，有效降低矩陣的電平，提高接收信號的清晰度。同時，嵌入式音頻技術可以將音頻與視頻一起傳輸，有效地實現了視頻信號和音頻信號的同步通信，解決了音視頻信號異步傳輸的問題。并且，嵌入式音頻技術還可以節省設備資源和帶寬。隨著廣播電視工程的不斷完善，數字節目制作逐步實現，嵌入式音頻技術的發展空間進一步擴大。

3.2 數字音頻混音技術

數字音頻混音技術在廣播電視工程中有很多應用，除了改進調音臺原有的功能外，還可以擴展其適用性。當前，個性化成為社會的主流。為滿足人們日益多樣的個性化需求，廣播電視工程開始重視數字音頻技術在個性化領域的深度發展，這也是未來發展的大趨勢。數字音頻混音技術應用受到的限制較少，具有很強的科技感，使音頻處理更加多樣化和個性化。并且，基于數字技術的支持，可以使音頻處理、傳輸和存儲更加便捷，提高廣播電視工程的核心競爭力，可以滿足廣播電視工程編輯制作的個性化需要。另外，數字混音器有更多的通道和更小的占用空間。例如，數字無線電混音器可以控制音頻脈沖，提高音頻處理性能和效率，使音頻更清晰。因此，在用戶需求越來越多樣化的今天，調音臺必須與數字音頻技術相結合，才能擴展調音臺的多樣化功能，以選擇不同的方式在不同的條件下實現不同的音頻處理效果[10]。

3.3 數字音頻傳輸技術

數字音頻傳輸技術在廣播電視工程中的應用主要包括網絡傳輸和壓縮編碼，其可以根據人耳的生理特性對音頻進行調整和優化，提高音頻質量。數字音頻與傳統音頻格式的區別在于清晰度大大提高，但數據量也增加很多。由于傳統的廣播電視工程音頻信號在實際的傳輸和接收過程中，會出現頻率選擇性衰落和傳播延遲等問題，同時音頻信號傳輸還會受到建筑物遮擋的影響，導致傳播過程中產生遮蔽效應，這將對音頻信號接收質量產生很大影響。數字音頻傳輸技術具有信道編碼和調制功能，用來傳輸音頻數據信號，可以有效地解決上述問題。正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技術屬于高頻譜利用率的技術范疇，可以將高速串行音頻信號轉換為多路并行音頻信號，從而有效緩解頻譜使用帶來的不利影響，解決頻率選擇性衰落、傳播延遲等相關問題。使用人員還可以智能簡化音頻信號的收發設備，提高音頻信號傳輸的可靠性，為客戶提供精準的服務，實現跨地域、跨平臺、跨終端的播出[11]。此外，隨著云技術的成熟應用，數字音頻可以存儲在云端，通過服務器自由修改或下載，極大地降低了音頻傳輸的工作量。

4 結 語

從數字音頻技術的發展歷程可以看出，其與信息技術的高速發展是離不開的。隨著信息技術水平的不斷提高，數字音頻技術在廣播電視工程中展現出多種優勢，包括提高音頻編輯準確性、多軌錄制和處理音頻、高效存儲和分析音頻以及以模擬音頻的結合應用。數字音頻技術的巨大優勢也促使數字音頻嵌入技術、數字音頻混音技術以及數字音頻傳輸技術在廣播電視工程中發揮越來越重要的作用。