數字音頻技術在廣播電視技術工程中的應用

孫壽超

（作者單位：德州市陵城區融媒體中心）

數字化時代，廣播電視技術實現了新突破，數字音頻技術將信息技術要素、移動互聯網控制系統和傳輸信號模擬系統進行整合，有力地推動了廣播電視在移動互聯網時代的轉型發展與技術變革，為廣播電視信號實時傳輸、大容量信號承載提供了技術支撐。這些技術革新使得廣播電視技術進一步開拓了應用領域和應用渠道，擴大了應用覆蓋范圍，適應了互聯網轉型發展中的廣播電視結構調整需要。

1 數字音頻技術的概念

數字音頻技術以計算機信息技術為底層技術架構，將音頻信號進行轉置、傳輸、接收、播放，從而實現音頻信號的無線化傳播。具體而言，數字音頻技術首先面臨著數字信號的轉置，即聲音信號通過收音設備將聲音信號收集，然后聲音信號需要進行轉置，通過聲音存儲系統將聲音信號轉化為數字信號。在這個過程中，音頻信號經由數字編輯技術實現了音量、音色的調節。在調節過音量、音色等以后，數字音頻信號會進行信號的傳輸。在傳輸過程中，一般會對數字音頻信號進行全面的壓縮存儲，以確保數字音頻信號在傳輸過程中有足夠的存儲容量空間。當數字音頻信號被傳遞到播出渠道時，會重新進行信號轉置，數字音頻信號被轉置為聲音，最終由終端電子接收設備接收相關的聲音信號并進行播放。

2 數字音頻技術的優勢

2.1 有利于推動音頻系統運行穩定

基于廣播電視工程技術，傳統音頻信號一般是采用模擬信號進行傳輸，然而音頻模擬信號傳輸穩定性差、傳輸速率低，導致音頻模擬信號的應用受限。而數字音頻信號具有傳播穩定性高、低延時等優點，所以數字音頻信號被開發出來之后，迅速運用到了廣播電視技術中，全面提升了廣播電視音頻傳輸的穩定性，使得音頻系統運行穩定度大大增強。此外，數字音頻技術與移動信號接收終端之間形成了較強的互補優勢，這大大刺激了數字音頻技術的應用，使得它成為當前廣播電視技術應用中的主流模式[1]。

2.2 有利于擴張音頻容量

音頻技術的數字化改造使得音頻系統的存儲式容量出現大幅度擴張。傳統的模擬音頻信號在傳輸過程中所占用的音軌序列片段空間較大，且采用多路信號采集方式進行音頻采集，模擬信號占用的空間較大，信號集合能力較差，信號捕捉和存儲能力受到了限制[2]。數字音頻技術使用的是數字信號，具有較大的空間存儲容量，在音頻信號傳輸過程中所占用的音軌序列片段空間較小，故其音頻信號承載量大大增加。此外，數字音頻信號的轉置能力也伴隨著數字化編碼的應用而大幅度提升，多通路、大容量、低延時的數字音頻信號系統大大提升了音頻信號的傳輸承載力，從而有效提高了廣播電視系統中的信號傳輸效率[3]。數字音頻技術的應用還推動了音頻存儲擴容，進而實現更多信號甚至更復雜信號的快速傳輸和穩定傳輸。這使得數字音頻編碼呈現出較強的穩定性，推動音頻信號向大容量、穩健性拓展[4]。從這一結果來看，數字音頻技術的應用有效保障了音頻信號的規模化傳輸。

2.3 有利于提高音頻信號轉置能力

數字音頻技術應用在廣播電視工程技術中還提高了音頻的轉置能力。原來傳統型的模擬音頻信號傳輸系統僅是對聲音信號進行一般化的轉置處理，從而將聲音轉化為音頻信號，這種轉置過程效率較低，信號轉置速度相對較慢。而使用數字音頻技術，則可以有效提高音頻信號的轉置能力[5]，復合型音頻信號編碼在數字信號集合系統中得到大范圍的應用，減少了音頻錄制中的轉置時間，使得音頻信號轉置的效率極大提升[6]。此外，數字音頻技術的使用實現了對聲音信號的集合式與可逆化的修補、刪減、調整、轉軌處理，提高了廣播電視信號的可逆性和可調整性。相比于原來的傳統模擬信號的單一信號傳輸方向，數字音頻信號有了本質的靈活化躍遷[7]。

2.4 聲音信號的存儲效能得以改善

數字音頻技術的開發和應用，一端連著音頻信號處理，另一端連著信息傳輸系統、信號處理系統，因而數字音頻技術是集信息處理、數據運算、數據存儲于一體的綜合性音頻系統。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容量空間和存儲信號規模[8]。

數字音頻技術正是利用數字化與互聯網的路徑，在音頻信號與云存儲空間之間建立了數字信號通道。數字音頻信號可以通過信號傳輸系統進入云端，實施無限云存儲，拓展了音頻存儲的空間，大大增強了存儲信息的能力[9]。數字音頻信號進入云端存儲之后，還可以在云端內部按照頻率大小、容量差異等，進行不同的分類歸集，按照不同的標準進行同類信號的實時存儲、歸類和集合。在調用數字音頻信號時，可按照相關的編碼轉置順序，依次調出云存儲空間，進行音頻信號的傳輸和應用，這有效提升了音頻信號的存儲效率和應用效率[10]。

2.5 有利于使音頻剪輯更加精準化

數字音頻技術的應用能夠使音頻信號剪輯更精準。傳統的模擬音頻信號在未接入數字信號、未通過計算機進行聯網控制時，無法進行信號放大、信號剪輯、信號片段的檢測[11]，使得音頻系統的剪輯和編輯策劃出現了新的問題，應對新型多元化信息的效率大幅度下降。創新型的推廣策劃手段被嚴格的技術標準所限制，無法充分發揮作用。在數字音頻時代，隨著移動互聯網的應用，廣播電視系統可以通過網絡信息系統，自主地對數字音頻信號進行控制。特別是廣播電視在剪輯音頻方面，傳統的模擬信號向數字化信號轉型發展之后，數字信號對音頻的辨識度大大提升，音頻信號借助數字化技術實現了高精度的信號頻段放大和分解。通過數字信號轉制技術，廣播電視音頻信號可以將原來碎片化分布的音頻積累形成模塊化音頻信號，從而增加音頻信號上的信息承載量，同時也提升了音頻信號切割的便利性。在云端或在實時的數字音頻信號運行平臺中，可以通過信息系統的控制，將數字音頻信號某一個片段進行放大、剪輯、修補、補充[12]。這也使得廣播電視信號能夠按照播出需求，靈活進行反復的修剪、測試和連接，突破了原來音頻信號無法靈活編輯的限制，突顯了音頻信號的精準化定位，可以推動數字音頻信號多元化的應用[13]。

3 數字音頻技術在廣播電視技術工程中的應用措施

3.1 完善數字調音臺功能

數字調音較傳統型調音臺有更多的功能延伸。一是需要對數字調音臺進行數字化的精準控制，對音頻信號中的不同頻段的信號雜質實施過濾，對不同的聲音清晰度進行調整，對立體聲音、多功能環繞聲音及不同的音量、音色、音調和轉場音樂環境進行及時的判斷、調整、補充[13]。二是需要放大數字調音臺音頻信號，使工作人員從微觀角度對細節化的音頻信號進行主動的信號調整和分量信號的整合。三是需要構建個性化音頻信號調制程序，滿足不同的音頻信號輸出需求，以個性化、精準化的信號匹配機制為基準，實現多路信號的共同編碼與輸出，滿足不同的音頻編輯需求[14]。

3.2 推進音頻嵌入式技術開發

數字音頻技術可以進一步推動音頻嵌入式技術的開發。由于數字化的音頻信號具有顯著的放大功能和對信號的精準調控功能[15]，所以可以使用數字化音頻技術對需要修整的音軌和編碼進行全面的調整，對不同的音軌進行銜接，從而使不同的音軌信號之間能夠相互嵌合，達到修復音頻信號或增加音頻信號的目的，實現音頻信號的直接插入、連接 。

3.3 推進音頻對比式技術開發

數字音頻技術的應用可以推動音頻對比式技術的開發，因此，可以利用數字音頻技術實施自動化的命令調用，自動化地實現對不同的兩個音軌或音頻信號的信息比對。此外，可以通過比對篩選出音軌之間音頻編碼的異同，有效地對不同的音頻編碼進行修復、剪輯和切割，拓展音頻信號的應用范圍，使音頻信號能夠在較廣的應用領域實現不同的信號形態輸出。總體而言，數字音頻技術中音頻對比技術的應用和推廣使得自動化的命令調用和不同的音頻編碼的篩選、切割成為可能，大大拓展了數字音頻的應用范圍。

3.4 增強數字信號的防偽性能

在廣播電視工程開發過程中，要增強數字音頻技術中的數字信號的防偽能力。傳統模擬信號傳輸過程中發出的信號相對不穩定，因此在實踐過程中，應以數字化為核心的音頻技術增強音頻數字信號傳輸的穩定性，使用信號轉置技術提高音頻信號接收的不可逆性，提高防偽能力。數字音頻信號傳輸時可通過數字音頻傳輸系統給音頻信號增加防偽水印，避免信號被干擾和破壞，有力地保障了音頻信號的防盜、防偽能力，大大提升音頻信號的安全性。

3.5 拓展數字存儲開發模式

數字音頻技術可以進一步拓展數字存儲開發模式。一是由于數字音頻技術應用了數字編碼，取代了原來的模擬型信號編碼，因此，實踐中可以使用這種方法，推進音頻信號在存儲容量上的擴容。二是由于數字音頻信號的信息網絡系統與云端存儲系統直接相連，故可以推動音頻信號通過數字信號傳輸系統實現在云存儲空間的存儲，提高音頻信號的存儲空間可利用率，實現音頻信號的存儲擴容，使音頻信號利用的空間容量得到提升。

3.6 加強數字音頻解碼技術應用

一是數字音頻解碼技術能夠使音頻編碼完成編碼、解碼等一系列過程，從而將聲音形成環繞立體聲音信號。故一般可以使用數字音頻解碼技術實現音頻信號的全面處理，增強聲音信號的立體感，使得聲音信號更加清晰。二是數字音頻解碼開發過程中會使用各種不同的濾波器達到聲音信號的重新編碼，所以在實踐中需要進一步推進廣播電視音頻的解碼過程，壓縮音頻轉置的連續化時間，推動數字音頻信號及時完成向聲音信號的轉換和播放。

3.7 提升信息共享能力

數字音頻技術可以隨著信號壓縮技術的應用而實現音頻信號空間的壓縮，故可以使用數字音頻技術，通過信號壓縮實現大容量音頻存儲和大容量音頻共享。在實踐過程中，可通過廣播電視信號壓縮技術將音頻信號壓縮后傳輸至云端存儲，通過信號共享機制實現音頻信號的共享，促進廣播電視音頻信號云端實時共享資源的優化配置，實現廣播電視音頻信號跨平臺、跨時間、跨空間的無限應用，大大拓展了廣播電視音頻信號的應用領域和應用范圍，增強了廣播電視音頻信號多元化的服務能力。

3.8 加強數字化錄音系統應用

數字化錄音系統是數字音頻技術得到廣泛應用的重要場所。數字化錄音系統是一個整體的系統框架，包含數字音頻系統、專業性軟件剪輯系統及各種數據傳輸系統。因此，在實踐中需要通過數字化的音頻信號控制推動這一系統框架得到全面運行，從而優化錄音系統的運行效率，實現錄音系統穩健、長期、清晰運行，實現對聲音信號的高清度、細節化、精準化、嵌入式處理有效地提高了數字化錄音的質量。

4 結語

總而言之，數字音頻技術的開發應用是實現廣播電視新技術開發模式的必要之路，是實現新發展條件下的技術探索之路。對于數字音頻技術的應用，需要進一步完善數字音頻技術中的調音臺功能；推進數字音頻技術中的音頻嵌入式技術開發；推動數字音頻技術中的音頻對比式技術的開發；推動數字存儲開發模式的拓展；加大數字音頻解碼技術應用；加強數字化錄音系統應用。只有這樣，才能實現數字音頻技術的縱深發展，推動音頻開發跨越式發展，達到開拓市場、提高用戶吸引力的目標。