電視節目中數字音頻素材的處理與應用

康福社

（蒙城縣廣播電視臺，安徽 亳州 233500）

0 引 言

在數字化和信息化飛速發展的時代背景下，電視節目制作技術實現了飛躍式的創新發展。其中，數字音頻技術的發展與應用，進一步使電視節目滿足了更多人的個性化需求。數字音頻是一種利用數字化手段對聲音進行錄制、存放、編輯、壓縮或播放的技術，它是隨著數字信號處理技術、計算機技術、多媒體技術的發展而形成的一種全新的聲音處理手段。電視節目制作中引入數字音頻技術，能夠滿足大眾對電視節目聲音動態的需要，而且數字信號的多次復制不會造成音質劣化問題，能夠在原有模擬頻帶中增添數字信號的傳輸路數，讓電視節目制作成本降低，同時提高制作質量與運行效率，為音頻領域帶來了質的飛躍。

1 數字音頻技術概述

數字音頻是利用電腦及數字設備等方式來表示模擬信號，并將其進行錄制、回放的一種方法。與視頻的幀類似，數字音頻也是由一系列的采樣樣本組成的。聲音的回放其實就是這些樣本序列的再構成過程。數字音頻有許多不同的格式，不同格式的數字音頻則有著不同的保真度和動態范圍。圖1即為數字音頻技術架構示意圖。具體來說，數字音頻技術的原理就是將信號類型轉換后進行信息傳輸，利用存儲設備將信息數據收集存儲后完成轉制步驟，最后完成信號轉換[1]。

圖1 數字音頻技術架構示意圖

2 數字音頻素材的主要應用

2.1 數字音頻嵌入

數字音頻嵌入技術目前被廣泛應用于電視節目數字音頻的處理過程中，能夠形成較好的節目制作效果。通常來說，數字音頻嵌入技術主要集中應用于音頻數據信號的轉換過程中。該技術以相似的公共部分為基礎，開展相應的音頻數據信息轉換工作，不僅能夠降低數字音頻在應用過程中的矩陣參數，而且能夠確保收集到的數字音頻信號更加明確清晰。圖2為數字音頻嵌入技術結構示意圖[2]。當前，數字音頻嵌入技術的應用，能夠監督審查部分已經制作完成的電視節目，及時發現數字音頻素材處理過程中嵌入步驟存在的問題，針對性地進行調整，以此保障節目制作效果。同時，音頻嵌入技術的應用，還能夠進一步提高電視節目制作的精細化水平，使制作過程具體可感，能夠有效解決創作中出現的諸多難題。

圖2 數字音頻嵌入技術結構示意圖

2.2 數字音頻傳輸技術

數字音頻傳輸技術主要是在電視節目的播出過程中，根據受眾的聲音接受特征來調整音頻參數信號，從而在不斷優化的過程中促進節目質量提升。數字音頻傳輸技術可以對網絡傳輸和壓縮編碼工作進行完善。與傳統音頻傳輸技術相比，數字音頻素材的傳輸具備清晰度更高、數據體量更大和便捷程度更好等優勢[3]。由于傳統運行模式中部分音頻數字信號在傳輸時很容易受到建筑物遮擋而出現數據延遲等傳輸問題，導致部分音頻數據信號質量受到一定影響，因此有必要進一步優化數字音頻的傳輸過程，盡可能減少或規避延遲傳輸等造成的影響。圖3為常見的數字音頻傳輸技術示意圖。由圖3可知，現階段的數字音頻傳輸技術，能夠依托信道編碼和信道調制解調等功能，對比傳輸中的音頻數據信號參數，實現信號質量的排查。此外，通過正交頻分復用技術，不僅能夠解決電視信號播出延遲等問題，還能夠通過減少頻譜資源使用來規避頻譜信道傳輸產生的不良影響，工作人員也能夠借助音頻設備使數據信號傳輸更加穩定可靠，從而實現電視節目音頻的跨區域播放，為廣大受眾提供更加優良的媒體服務。

圖3 數字音頻傳輸技術示意圖

3 數字音頻素材的處理

3.1 數字音頻素材與響度控制要求的關系

數字音頻素材與響度控制要求之間聯系緊密，尤其是大眾對節目的高清度要求越來越高，諸多綜藝節目開始使用全景聲制作和播出模式，為受眾帶來更加真實的現場感受。

數字音頻對響度控制方面有著以下要求。首先，數字音頻素材具備襯托畫面、補充畫面內容及渲染情感和烘托氛圍等作用，是電視節目視聽服務的重要組成部分，因此必須考慮視聽藝術整體性與協調性要求。其次，數字音頻素材以人聲為中心元素，即使是純音樂節目，也需要有主持人的串場或是旁白介紹，因此人聲是貫穿節目的重要資源。再次，電視節目從模擬時代發展到現今的數字信息時代，音頻素材的動態變化往往因為不同節目的響度差異呈現出截然不同的狀態。同時根據目前受眾眾對立體聲的基本要求，聲道復制對節目氛圍烘托的影響不容忽視。最后，電視節目播出過程中往往會植入大量廣告，節目內容的銜接過程流暢度有所差別，不同片段的響度可能存在大幅度的跳躍，制作人員應根據節目數字音頻素材信號的特點，將強度控制參數作為重要參數之一，在節目編排過程中多使用中性情緒的波音或對白和旁白等，錨定中心元素基本內容，強化電視節目技術優化過程，使不良影響元素在通過強度測試值的前提下，給大眾帶來更好的感官體驗，確保節目的藝術性。

3.2 數字音頻素材的優化設置

在基于數字音頻素材和強度控制要求等關系的基礎上，對數字音頻素材進行優化設置，主要是借助監聽設備的揚聲器裝置，制作出標準響度的不同類型的播放樣本文件，在設置電視節目播出音頻輸入信號參數和內置樣本參數的切換過程中對比不同樣本文件差異，實現揚聲器本身強度差異的對比驗證，從而在提供對比信號輸出數值的基礎上，進行專業的音頻數據信號驗證。整個過程中，響度測試模型算法主要通過Matlab等方式獲取，最終通過響度測試結果得到增值，是對素材參數進行優化處理的依據。筆者通過對蒙城縣廣播電視臺某節目播出素材的響度測試結果處理，建立excel表格對參數進行判別分析，形成思維導圖設計其增益調整算法。在對數字音頻素材進行優化設置時，要對其真峰值參數和強度參數與總體的標準參數值進行對比和差值的計算分析，將分析結果作為后續計算分析的判別條件，從而判斷兩個參數是否存在偏離標準的情況，然后通過對數字音頻素材條件判斷和反向計算，得到增益參數并調整，對整體響度高出規定參數值的部分進行削減，對低于節目整體響度參數值的部分進行增益[4]。

另外，計算得到短期強度指標的差值。任意差值超過預期設置誤差范圍，預示著數字音頻素材存在問題，需要對其進行修正和優化，以此檢驗數字音頻素材的參數是否達標。最后，對所有差值依據不同權重條件完善計算過程，得到相應的增益調整建議值，通過對建議值中各項參數進行修改和調整，再次判斷整體響度是否達到預期目標，并檢查有無其他參數超標的情況[5]。圖4為近200條測試樣本中超過60%的一次通過計算機能夠得到增益修正的建議參數值。

圖4 實驗參數值

4 結 語

數字音頻素材處理技術的開發和應用，是有效保障電視節目完美播出的關鍵。該技術能夠處理音頻信息中存在的各項缺陷，能在最大范圍和最高速度下處理音頻；針對音頻信息中不便于提取的片段或者不便于存儲的信息，能夠進行反復的提取和存儲，解決傳播途徑單一化、傳播范圍較窄和傳播速度不夠等問題，極大程度提升音頻信息在廣播電視中的靈活性，提升整體的音效質量，從而促進電視節目制作技術水平的快速提高。