廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)化與應(yīng)用

黃麗玲

【摘要】隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字音頻技術(shù)逐步完善，并在廣播電視工程中得到充分應(yīng)用，并逐步取代傳統(tǒng)模擬技術(shù)。在數(shù)字音頻技術(shù)的支持下，廣播電視工程實現(xiàn)了快速轉(zhuǎn)型與升級，本文圍繞數(shù)字音頻技術(shù)的概念與特點，通過分析數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用的注意事項以及數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用優(yōu)勢，對數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行研究，以期望能夠為廣電工程全面改革提供有價值的參考依據(jù)，從而推動廣電事業(yè)健康發(fā)展。

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

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.15.001

我國廣播電視產(chǎn)業(yè)起步較早，發(fā)展至今，已經(jīng)有數(shù)十年的發(fā)展歷程，并積累了較為豐富的實際經(jīng)驗。目前，數(shù)字信息技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，包括廣播和電視產(chǎn)業(yè)。數(shù)字技術(shù)是我國廣播電視歷史上一個重大的轉(zhuǎn)折點，是當(dāng)前廣播電視系統(tǒng)的一個不可缺少的構(gòu)成要素。數(shù)字音頻技術(shù)的引進(jìn)，可以促進(jìn)節(jié)目的智能化、數(shù)字化發(fā)展，增強節(jié)目的穩(wěn)定性，減少各種意外事件的發(fā)生，改善節(jié)目的整體質(zhì)量，以及電視節(jié)目的運營和管理，為觀眾提供了更好的節(jié)目體驗。

1. 數(shù)字音頻技術(shù)相關(guān)概述

1.1 數(shù)字音頻技術(shù)的概念

數(shù)字音頻技術(shù)是對數(shù)字音頻傳輸技術(shù)的一種改進(jìn)，它使數(shù)字信號的傳輸采用了非壓縮的方法，簡化了數(shù)據(jù)的傳輸，并使其具有更好的聲音質(zhì)量。借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將數(shù)字音頻和互聯(lián)網(wǎng)連接起來，使這項技術(shù)的運行更加方便。根據(jù)數(shù)字音頻技術(shù)的基本原理，可以分為兩個方面：①采樣。然后模擬信號被傳輸，在這個過程中，由指令決定并捕獲信號的波形，利用數(shù)字音頻技術(shù)進(jìn)行內(nèi)部操作，獲取各種信號的信息和聲音的頻率。②定量。采用量化的方法對采樣信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而將從連續(xù)取值轉(zhuǎn)換為可靠度離散值。利用數(shù)字技術(shù)和量化理論對信號進(jìn)行處理，不僅可以減少信號的損失，而且可以改善語音的質(zhì)量，特別是在清晰度上。

1.2 數(shù)字音頻技術(shù)的特點

數(shù)字音頻具體說明是一種數(shù)據(jù)音頻，它能準(zhǔn)確地模擬、采樣和分析聲音，并與聲音的形式和技術(shù)相適應(yīng)。隨著數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程領(lǐng)域的應(yīng)用，將模擬處置由模擬處理向數(shù)字音頻的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。在廣播電視中，數(shù)字聲音處理的基本模型是集成電路和電晶體。新的聲音源問世后，數(shù)字音頻音響設(shè)備可以達(dá)到16bit的數(shù)字聲音，并且能夠達(dá)到164kb/s的數(shù)字音頻控制，可大幅提升聲音處理的準(zhǔn)確度，降低資金成本。

1.3 數(shù)字音頻技術(shù)的原理

1.3.1 數(shù)字音頻技術(shù)的采樣

數(shù)字音頻技術(shù)主要是通過模擬信號來傳遞信息，在發(fā)送信號的同時，還需要相應(yīng)的指令來實現(xiàn)聲波的改變，這個過程就是采樣。

1.3.2 數(shù)字音頻技術(shù)的量化

數(shù)字音頻技術(shù)的量化本質(zhì)上就是將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻，通過對音頻信號進(jìn)行優(yōu)化處理，可以極大地改善聲音的傳輸質(zhì)量，同時將噪聲降低到最低，從而有效地解決了音頻信號的干擾問題。

2. 廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 加強音頻資料管理

與其他廣播、電視音頻技術(shù)相比，數(shù)字音頻技術(shù)可以更方便、更靈活地處理音頻的存儲。通常情況下，由于傳統(tǒng)的廣播電視音頻技術(shù)都是以模擬聲音信號為主，每次轉(zhuǎn)錄或播放都會造成信號失真、噪聲等問題，從而影響到模擬音頻信號的質(zhì)量。并且，在數(shù)字音頻技術(shù)中，由于它能把原音頻信號變換為二值數(shù)據(jù)，并以二值數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行傳輸、存儲和處理，所以它的輸入噪音很小，失真也比較小，因而能有效地減少音頻數(shù)據(jù)的存儲和傳輸對音頻品質(zhì)的影響。

2.2 擁有更加理想化的數(shù)字信號集約化處理效果

人類的耳朵可以分辨20～20000赫茲的頻率，而現(xiàn)在的電臺和電視臺的數(shù)據(jù)工程項目就是利用這個特性，對采集到的數(shù)字聲音進(jìn)行一系列的處理，以減少聲音的損失，這樣的處理方式使得廣播的數(shù)字視頻節(jié)目的聲音更清晰、更好聽，沒有噪音。

2.3 擁有較高的靈活度和音頻信號轉(zhuǎn)置能力

數(shù)字音頻技術(shù)是一種具有高度靈活性的技術(shù)，它能夠?qū)⒉杉降囊纛l信息進(jìn)行有效的分類，并將其轉(zhuǎn)化為動態(tài)的廣播；同時，在廣電工程中應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)，還能夠提升音頻轉(zhuǎn)置能力。從傳統(tǒng)模擬技術(shù)來看，主要是對音頻信號傳輸系統(tǒng)進(jìn)行模擬，僅僅只是一般化轉(zhuǎn)置處理了聲音信號，使其成為音頻信號。整個轉(zhuǎn)置過程的靈活度和效率均比較低，通過應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)，可以讓音頻信號轉(zhuǎn)置靈活度以及效率實現(xiàn)顯著提升，特別是在數(shù)字信號集合系統(tǒng)之中，復(fù)合型音頻信號編碼將可以得到充分應(yīng)用，不僅其靈活度較高，而且可以將音頻錄制過程中的轉(zhuǎn)置時間有效降低。此外，在數(shù)字音頻技術(shù)的支持下，不僅能夠讓聲音信號實現(xiàn)高效率集合，而且可以進(jìn)行轉(zhuǎn)軌、調(diào)整、刪減、修補等處理，可以充分提升廣電信號的調(diào)整性和可逆性，充分體現(xiàn)出該技術(shù)較高的靈活度。

2.4 擁有極高的可靠性

與其他音頻技術(shù)相比，數(shù)字音頻技術(shù)有著不可替代的優(yōu)勢，可以通過數(shù)字信息技術(shù)來解決傳統(tǒng)的、過時的音頻技術(shù)帶來的不足，從而提高廣播電視項目的工作效率。隨著對數(shù)字音頻技術(shù)的逐步開發(fā)及應(yīng)用，將信息傳輸系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)以及音頻信號處理系統(tǒng)集于一身，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)運算，成為可靠性更高的綜合性音頻系統(tǒng)。同時，在數(shù)字音頻技術(shù)的支持下，與云端進(jìn)行連接，可以充分?jǐn)U大存儲信號規(guī)模以及存儲容量，依托信號傳輸系統(tǒng)直接進(jìn)入云端，理論上可以達(dá)到無限存儲，為有效、充分、可靠處理各類信息提供必要的條件。當(dāng)數(shù)字音頻信號進(jìn)入到云端之后，可以按照容量差異、頻率大小等因素，進(jìn)行分類歸集、存儲、結(jié)合。當(dāng)需要對數(shù)字音頻信號進(jìn)行調(diào)用時，僅需要按照相關(guān)編碼對順序進(jìn)行轉(zhuǎn)置，便可以依次調(diào)出相應(yīng)的音頻信號，并及時進(jìn)行傳輸與應(yīng)用，使得音頻信號存儲與應(yīng)用效率實現(xiàn)大幅度提升。

2.5 擴展音頻軌道與音頻容量

數(shù)字音頻技術(shù)極大地拓寬了廣播、電視的聲學(xué)領(lǐng)域，提高了音樂節(jié)目的質(zhì)量，提高了語言節(jié)目的生產(chǎn)效率。也提高了電視的音質(zhì)和質(zhì)量，為用戶帶來了更好的視聽享受。在數(shù)字音頻技術(shù)的支持下，可以大幅度擴張音頻系統(tǒng)的容量。從傳統(tǒng)模擬技術(shù)來看，在傳輸過程中模擬音頻信號往往會占用較大的音軌序列片段空間，而且需要通過多路信號采集音頻，其信號綜合能力比較差，會影響到信號的傳輸效率與質(zhì)量。數(shù)字音頻技術(shù)主要采用的是數(shù)字信號，擁有的空間存儲容量比較大，而且在傳輸音頻信號時所占用的音軌序列片段空間也比較小，這就意味著音頻信號承載量會大幅度提升。加之音頻信號轉(zhuǎn)置能力的提升，使得整個數(shù)字音頻信號的系統(tǒng)音頻軌道與音頻容量擁有更大的傳輸承載力，能夠?qū)崿F(xiàn)低時延、大容量、多通路、規(guī)模化的傳播目標(biāo)，從而為廣電工程的轉(zhuǎn)型升級提供必要的條件。

2.6 讓音頻剪輯更加精準(zhǔn)

將數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用于廣播電視工程之中，可以讓音頻剪輯更加精準(zhǔn)。從傳統(tǒng)模擬技術(shù)來看，其特點是：如果模擬音頻信號還沒有接入數(shù)字信號，沒有通過計算機進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制，那么就無法進(jìn)行信號剪輯、信號放大以及檢測信號片段，甚至?xí)绊懙揭纛l系統(tǒng)的運行有效性，以至于編輯策劃、剪輯等方面出現(xiàn)問題，也就無法對新型多元化信息進(jìn)行充分應(yīng)用。當(dāng)廣電擁有創(chuàng)新性的推廣策劃理念與方案時，將會被傳統(tǒng)技術(shù)與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)所限制，也就無法發(fā)揮推廣作用。在數(shù)字音頻技術(shù)的支持下，廣播電視工程的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)日益完善，可以自主控制數(shù)字音頻信號，尤其是在音頻剪輯方面將會發(fā)揮更大的作用。傳統(tǒng)模擬技術(shù)逐步朝著數(shù)字化信號轉(zhuǎn)型，可以進(jìn)一步提升音頻的辨識度；同時，在數(shù)字化技術(shù)的支持下，可以高精度放大以及分解信號頻段。通過信號轉(zhuǎn)置技術(shù)，可以將原來碎片化分布的音頻逐漸積累成為模塊化音頻信號，而音頻信號上的信息承載量會大幅度提升，也會進(jìn)一步讓音頻信號切割便利性實現(xiàn)提升。此外，依托云端存儲技術(shù)，又或者是借助數(shù)字音頻信號平臺，利用信息系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以結(jié)合實際需求放大、剪輯、修補、補充數(shù)字音頻信號，可以讓廣電信號可以按照播出需求靈活修剪、測試以及連接，不僅能夠讓數(shù)字音頻信號朝著多元化方向發(fā)展，而且可以突出數(shù)字音頻精準(zhǔn)化剪輯的優(yōu)勢。

3. 數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用

數(shù)字音頻技術(shù)是從原來的音頻傳輸技術(shù)中衍生出來的。數(shù)字音頻技術(shù)主要包括采樣、量化和編碼等幾個技術(shù)環(huán)節(jié)，采樣流主要是對模擬信號進(jìn)行處理，并根據(jù)相應(yīng)的指令進(jìn)行精確的控制，從而增強對信號的波形捕獲。在完成了模擬信號的采集后，數(shù)字音頻技術(shù)可以對信號進(jìn)行高效的處理，使采樣信號從連續(xù)取向到可靠的離散方向轉(zhuǎn)換。采用該方法對音頻信號進(jìn)行量化處理，保證了信號的失真，保證了音頻數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和清晰度。除了采樣、量化、編碼等方面的工作，數(shù)字音頻技術(shù)還必須對采集率、壓縮率、比特率、量化級等進(jìn)行宏觀控制，不斷提高音頻的穩(wěn)定度，防止出現(xiàn)信號失真。因此，數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用于廣播電視工程之中是主要趨勢，主要體現(xiàn)在以下方面。

3.1 數(shù)字調(diào)音臺

數(shù)字調(diào)音臺是廣播電視工程中的一個重要組成部分，它的功能是對廣播電視節(jié)目中的噪聲進(jìn)行有效的處理，確保節(jié)目的錄音質(zhì)量。在數(shù)字音頻技術(shù)的支持下，數(shù)字調(diào)音臺各方面性能可以實現(xiàn)大幅度提升，能夠有效處理廣播電視中的各種噪音、雜音，讓用戶能夠享受到高質(zhì)量的音質(zhì)。廣電相關(guān)技術(shù)人員可以通過數(shù)字音頻技術(shù)按照節(jié)目需求，對內(nèi)容進(jìn)行組織、優(yōu)化、處理以及修復(fù)；同時，在相關(guān)技術(shù)的支持下，能夠?qū)?shù)字條調(diào)音臺各項功能完善，使其能夠充分適應(yīng)不同環(huán)境，從而提升節(jié)目質(zhì)量。

3.2 音頻嵌入技術(shù)

對電視廣播來說，音頻嵌入技術(shù)更多的是一種監(jiān)督和檢查，對已做好的節(jié)目進(jìn)行最終的審核，如果發(fā)現(xiàn)有缺陷，就會進(jìn)行修正和修改，使節(jié)目的質(zhì)量和質(zhì)量得到提高。在音頻信號轉(zhuǎn)換方面，數(shù)字音頻嵌入技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用，在技術(shù)的支持下，能夠提升音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率與質(zhì)量，一方面，可以將矩陣電平有效降低；另外一方面，能夠確保所接收的信號更加清晰。具體來講，在音頻嵌入環(huán)節(jié)可以通過HTML5等專業(yè)化軟件進(jìn)行操作，首先進(jìn)入瀏覽器，使用其中的CSS3功能模塊，確定目標(biāo)音頻并存儲到本地數(shù)據(jù)庫；其次，通過SQL數(shù)據(jù)鏈條，對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，對音頻數(shù)據(jù)缺失情況進(jìn)行分析；最后，結(jié)合實際存在的問題，有序做好音頻嵌入、裝飾等工作。在修飾過程中，需要兼顧音頻完整度、清晰度，建議能夠采用客觀分析、主觀評估相結(jié)合的方式，有目標(biāo)對音頻內(nèi)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修正，從而保障音頻質(zhì)量。

3.3 “云端”廣播電視技術(shù)

傳統(tǒng)的電臺節(jié)目無法保存節(jié)目，所以收聽者只會覺得短暫，不會留下任何的痕跡，所以在聽了一遍之后，很難記住任何東西。隨著計算機技術(shù)和數(shù)字媒介技術(shù)的迅速發(fā)展，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各種不同的終端都可以同時收聽到不同的廣播節(jié)目，而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各種不同的終端都可以同時收看到不同的頻道，而隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，各種不同的終端都可以同時收看到不同的內(nèi)容。最近幾年，云存儲技術(shù)實現(xiàn)了快速發(fā)展，而云電視也開始出現(xiàn)在廣大人民群眾的視野之中。云電視可以滿足用戶的個性化需求，并能夠為廣電工程轉(zhuǎn)型和升級提供技術(shù)支撐。從本質(zhì)上來講，傳統(tǒng)音頻技術(shù)是數(shù)字音頻技術(shù)的基礎(chǔ)，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，使得數(shù)字音頻技術(shù)擁有了更加廣闊的應(yīng)用范圍。對于數(shù)字音頻技術(shù)而言，云存儲技術(shù)也是一個重要分支，依托互聯(lián)網(wǎng)平臺，可以在云端存儲各類音頻信息，不僅能夠共享音頻信息，而且能夠?qū)⒁纛l數(shù)據(jù)信息存儲空間拓寬。云存儲技術(shù)最大的優(yōu)勢在于共享，可以提升信息分享實時性、信息存儲高效性。此外，需要注意的是，若要發(fā)揮云存儲技術(shù)的作用，那么就需要確保網(wǎng)絡(luò)寬帶所覆蓋范圍中信號的穩(wěn)定性，為音頻數(shù)據(jù)信息的有效存儲與及時共享奠定堅實的基礎(chǔ)。

3.4 廣播數(shù)字混頻技術(shù)模塊

在廣播電視項目中，數(shù)字音頻技術(shù)取得了長足的發(fā)展，受到了廣泛的贊譽。其中，數(shù)字音頻混音器的技術(shù)含量更高。在需求多樣化的消費者不斷增加的時代，混音器需要與數(shù)字音頻音響技術(shù)結(jié)合，以增加混合功能。目前，數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視項目中的應(yīng)用，主要是針對電視節(jié)目的前期和后期進(jìn)行聲音處理，提高了節(jié)目的音質(zhì)，提升了節(jié)目的收聽效果。此外，由于數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視項目中的廣泛運用，使其技術(shù)水平得到了提高，對我國的數(shù)字化建設(shè)起到了積極的推動作用。

3.5 數(shù)字信號防偽技術(shù)

將數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用于廣播電視工程之中，能夠進(jìn)一步強化數(shù)字信號的防偽能力。對于傳統(tǒng)模擬技術(shù)而言，在傳輸信號的過程中，會時常出現(xiàn)信號不穩(wěn)定的情況，一方面，容易影響到數(shù)字信號的安全性，另外一方面，也會影響到用戶的觀賞性。在數(shù)字音頻技術(shù)的支持下，能夠針對音頻信號增加防偽水印，最大限度避免音頻信號受到破壞以及干擾，可以充分保障信號的穩(wěn)定性與安全性。

4. 結(jié)束語

數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為廣播電視工程的變革指明了方向，成為提升廣播電視事業(yè)核心競爭力的重要技術(shù)手段。若要將數(shù)字音頻技術(shù)充分應(yīng)用到廣電工程之中，就需要充分掌握數(shù)字音頻技術(shù)的概念、特點、原理以及應(yīng)用事項等，并明確數(shù)字音頻技術(shù)在廣電工程中的應(yīng)用優(yōu)勢，以此為基礎(chǔ)，將數(shù)字音頻技術(shù)應(yīng)用于廣電工程改革之中，包括數(shù)字調(diào)音臺、音頻嵌入技術(shù)、社交廣播電視技術(shù)、廣播數(shù)字混頻技術(shù)模塊、數(shù)字信號防偽技術(shù)等，可以讓數(shù)字音頻技術(shù)實現(xiàn)縱深發(fā)展、跨越式發(fā)展的目標(biāo)，有利于提升廣電事業(yè)核心競爭力，并進(jìn)一步開拓市場。

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