廣播電視工程中數字音頻技術的優勢與應用

曲大偉

（牟平廣播電視臺，山東 煙臺 264100）

一、數字音頻技術的概念及發展歷程

《數字音頻技術(第6版)》用一種清晰實用的風格描述了當今音頻設備背后的各種技術。內容涵蓋了從基本理論到最新技術發展前沿的方方面面，闡釋了如何運用數字轉換、處理、壓縮、存儲、流傳輸和播送等各種概念。有關藍光、語音編碼和低比特率編碼的新章節也包含在了這本暢銷指南的《數字音頻技術(第6版)》中。

二、數字音頻的完善和進步

互聯網音頻和家庭影院的發展、各種解碼算法的不斷完善、數字功效技術的進步正推動數字音頻IC的爆炸性增長。據Forward Concepts的一份題為《2001年音頻產品的一體化：芯片市場分析》的報道稱，2000年音頻芯片的整體收入達到了17億美元，綜合年增長率為24%，預計2005年將達到49億美元。在數字音頻/視頻接收器(AVR)、集成機頂盒、DVD、數字揚聲器和MP3播放器的推動下，2000年音頻芯片中消費音頻產品所占的份額從1999年的40%上升到了52%。該報道的作者,高級分析師Mahy Churylo稱，到2005年這一比例將提高到80%。

Forward Concepts公司市場分析師Will Strauss表示：“基于互聯網的數字音頻交換服務‘Napster’改變了互聯網音頻的命運。Napster網絡能以CD讀寫驅動格式和閃存格式傳送3～5兆字節的音頻文件。閃存卡MP3解碼器很快就可安裝在汽車音響和家庭音響中，進而會發展到手機和視頻攝像機領域。”此外，高檔接收器還采用了各種解碼算法，如杜比Prologic-II(一種改進的5聲道矩陣解碼器，用于立體聲源)和DTS-ES（一種矩陣解碼器，在5.1聲道的基礎上增加了一個環繞聲聲道）。

目前，高檔部件主要集成在家庭影院中，Lockhoof認為：“多數人不喜歡在電視上架很多盒子，特別是家庭主婦。”正因為這樣，一種稱為單盒家庭影院的微型AV系統越來越受到消費者的歡迎。市場的增長點是500美元以下的產品。

數字功放技術是第三個推動因素。由于功耗和體積的優勢，數字功放首先在能源有限的汽車音響和要求較高的重低音有源音箱中得到應用。Tripath科技公司是最早采用開關功放技術的公司之一，研發出來的產品開始用于汽車音響，后來在DVD播放機和家庭影院系統中也得到應用。Sony DAV-S300是一種具有6個30瓦功放(用于5.1頻道環繞聲)的DVD/CD播放器，并內置有AM/FM調諧器，它采用了Tripath的數字功放；Sony Playstation II游戲機的內置DVD磁盤播放器也采用了Tripath的功放。

三、數字音頻技術在廣播電視工程中的優勢

在當前經濟發展建設的過程中，廣播電視工程的發展是十分迅猛的，在整個行業中應用最為廣泛的技術手段就是接地技術，這項技術的出現可以促進抗擾力度的進一步提升，將其應用在廣播電視工程中，能夠進一步保障人們的工作環境更加安全，在當前的發展過程中，這項技術的應用已經變得愈發廣泛了，并且能夠促進設備更加安全的運行，在穩定性方面也得到了顯著的提升，讓傳輸質量變得更加高效，下面筆者將對這項技術進行詳細分析，希望有助于今后廣播電視工程的發展。

在數字音頻技術中，主要采用的方式是對信號進行模擬，以便進行信息的傳遞，在對信號進行傳輸的過程中，需要一定的指令才能發現波形的變化，這一環節是采樣，如果具有相同的時間間隔，那么就能掌握波形的變化，并且對其進行捕捉，并且在內部運算的方式下將信息采集起來，在間隔時間出現變化以后，相應的頻率也會發生一定的變化，不同信號傳輸的聲音頻率是不相同的，在采樣的過程中，通過對頻率傳輸特點的分析可以進行調整，這樣才能進一步滿足使用的要求，同時也能有效預防信號在傳輸過程中出現丟失的狀況。

采用量化的方式主要是對信號予以進一步的轉化，這是將連續取值進一步轉化為可靠性離散取值的過程，在進行音頻傳輸的過程中，如果不對其加以有效的處理，那么就會在一定程度上造成信號丟失現象的出現，讓讀取環節出現不正常的情況。在將信號逐漸數字化的過程中，音頻的質量得到顯著的提升，不但清晰度出現了明顯的變化，相關的噪音也得到了降低，甚至噪聲也沒有了。在信號出現的過程中，同時還會出現干擾的情況，所以才需要進行量化處理。

在數字音頻技術發展的過程中，編碼是其中不可或缺的一個環節，在這個環節中，主要是對傳輸信號加以進一步的分解，讓信號得以有效轉化，使其能夠成為可識別的信號，這一處理方式可以通過信號處理器完成，并且能夠保證兩項任務共同完成，不會耽誤各自的進度。在進行編碼的過程中，應該將采樣以及量化過程中產生的相關參數進行計算，并且確保在信號傳遞過程中具備一定的準確性，這樣才能在存在缺失的前提下，保證不會影響到編碼的正常工作。

數字音頻技術在廣播電視工程中有很多優點。在廣播電視工程中數字音頻技術是通過64個軌道的數字硬盤來進行工作，同時使像語言音樂類的電視欄目可以流暢的播出，還可以進行音頻的搬軌、撤軌等錄音工程，使用者可以同時進行多任務處理；精密性是數字編輯的特點之一。數字音頻的計算機屏幕的功能很多，可以將音頻文件用線性表示出來，使音頻文件非常直觀，提高了剪輯人員的工作效率，也提高了剪輯的準確性；數字音頻的廣播系統在廣播電視工程中非常重要，數字音頻有獨特的組網技術，可以很好地對音頻文件進行壓縮，在音頻文件的傳輸速度上也有了提高。

四、數字音頻技術的優勢

主要分為擴展音頻軌道、音頻剪輯精準、有效地存儲信息和先進的廣播系統。數字音頻播放的聲音質量高，不會受到外界很大的影響。我國廣播電視工程一直采用模擬音頻技術。模擬音頻在傳輸過程中相對于數字音頻缺點更多，無法識別細小的噪音音頻，工作人員也無法處理，在音頻播放時噪聲音頻和有效音頻會被一同播放，嚴重影響播音主持欄目的音質，數字音頻則不會，可以識別細小的噪音音頻。

（一）數字音頻的表現方式

在數字音頻中，所有音頻信號中只有0和1信號，正電壓用“0”表示，負電壓用“1”表示，其余的噪聲就會被篩選出去，這樣在音頻播放的過程中很多噪音就被過濾了。

（二）數字音頻方便工作人員編輯和截取

眾所周知，數字信號是不連續的信號“0”“1”信號組成，模擬信號是連續的，連續的信號不方便在一個片段上截取。如果剪輯不符合條件就必須重新剪輯，更不要說截取。數字信號是不連續的數字音頻，截取方式簡單，可以將被破壞的音頻信號截取后重新錄制，提高了剪輯人員的工作效率。同時數字音頻的圖像是波形的，大大提高了音頻剪輯截取的精準度。

（三）數字音頻占用空間小方便存儲

數字音頻信號與模擬音頻信號還有一個很大的差別就是有獨特的存儲能力。數字音頻不同于模擬音頻，數字音頻可以通過壓縮軟件進行壓縮，數字音頻不同，壓縮比例也不同，有的音頻最高可以壓縮成1∶18。因此，數字音頻可以通過壓縮降低存儲空間，方便存儲。模擬音頻文件，不可以進行壓縮，存儲起來不方便。

五、總結

將數字音頻技術應用在進行廣播節目的制作過程中，方便了聲音的后期處理，剪輯截取，提高了工作人員的效率。數字音頻技術在廣播電視工程的應用中無論前期音頻錄制，還是在后期的音頻剪輯處理中，都比模擬音頻處理技術更方便快捷。數字音頻技術在發展的前期還有很多不足，隨著技術的不斷成熟，數字音頻技術會不斷地提高，將引導廣播電視的革新，在廣播電視工程中也發揮著舉足輕重的作用。