郭天錦

（江西省贛州市七〇七電視臺(tái)，江西 贛州 341000）

0 引 言

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和社會(huì)不斷進(jìn)步的背景下，我國(guó)廣播電視行業(yè)技術(shù)水平顯著提高。數(shù)字音頻技術(shù)作為廣播電視工程中的重要技術(shù)之一，對(duì)行業(yè)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用，是廣播電視領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。數(shù)字音頻技術(shù)是多媒體技術(shù)的重要組成部分，其通過對(duì)音頻信號(hào)的數(shù)字化處理、存儲(chǔ)和交換，可以有效提高音頻的音質(zhì)，降低發(fā)射機(jī)功率，同時(shí)減少電磁污染。隨著數(shù)字音頻技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用，其對(duì)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(fā)展，就需要對(duì)數(shù)字音頻技術(shù)進(jìn)行深入研究[1]。

1 數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展介紹

數(shù)字音頻技術(shù)最早起源于晶體管技術(shù)。晶體管是在20 世紀(jì)50 年代發(fā)明的，是數(shù)字音頻技術(shù)發(fā)展過程中不可或缺的一部分。但是，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制，晶體管的體積較大，導(dǎo)致以晶體管為主的數(shù)字音頻技術(shù)在使用過程中仍有改進(jìn)的空間，相比于模擬音頻技術(shù)并沒有明顯優(yōu)勢(shì)。進(jìn)入20 世紀(jì)60年代后，mp3 壓縮技術(shù)也出現(xiàn)了，其可以采用數(shù)字音頻功放來適應(yīng)新媒體工具。雖然早期的數(shù)字功放與數(shù)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(shí)很多廠家并沒有嚴(yán)格按照流程來控制生產(chǎn)成本，出現(xiàn)了營(yíng)銷方式落后、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品規(guī)模過大等種種問題，影響了數(shù)字音頻技術(shù)的推廣應(yīng)用。隨著我國(guó)集成電路的加速發(fā)展，數(shù)字音頻技術(shù)的生產(chǎn)成本得到有效控制，數(shù)字音頻技術(shù)越來越成熟，在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛和深入，并提高了各個(gè)行業(yè)的實(shí)際效率。在當(dāng)今信息化飛速發(fā)展的背景下，多媒體技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，數(shù)字音頻技術(shù)作為多媒體技術(shù)不可或缺的組成部分，也成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾2]。

我國(guó)的廣播電視工程長(zhǎng)期以模擬音頻技術(shù)為主，即在工作期間的音視頻信號(hào)分配以模擬調(diào)頻廣播為主，其固有缺陷會(huì)影響廣播電視的音頻質(zhì)量，在實(shí)際應(yīng)用中也出現(xiàn)了頻譜質(zhì)量低的現(xiàn)象。因此，數(shù)字音頻技術(shù)問世后，我國(guó)廣播電視工程積極開始在工作中應(yīng)用數(shù)字音頻技術(shù)。數(shù)字音頻廣播是在Eureka-147 項(xiàng)目下提出的，后來被歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化。由此，全球傳輸網(wǎng)絡(luò)開辟了各種類型的數(shù)字廣播業(yè)務(wù)以及AM/FM 廣播系統(tǒng)無法支持的新節(jié)目和業(yè)務(wù)?？梢姡瑪?shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展有力地促進(jìn)了廣播電視工程的發(fā)展。業(yè)界最常用的數(shù)字音頻技術(shù)協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)是AES/EBU 接口協(xié)議。許多專業(yè)收音機(jī)，如CD 播放器、DAT 和數(shù)字混音器都支持此協(xié)議。AES/EBU 接口協(xié)議即使在非平衡模式下也能達(dá)到100 m 的傳輸距離。如果是平衡模式，其傳輸距離更遠(yuǎn)。由于數(shù)字音頻技術(shù)具有信號(hào)質(zhì)量高、傳輸損耗低、操作更靈活等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過程中越來越受到重視。當(dāng)前，數(shù)字化是我國(guó)廣播電視工程發(fā)展的支柱，數(shù)字音頻信號(hào)作為輔助手段，可以確保廣播電視音頻技術(shù)能夠保留原始模擬音頻信號(hào)的輸入和輸出方式[3]。

2 廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

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

2.1 數(shù)字音頻技術(shù)可以保證音頻編輯的準(zhǔn)確性

數(shù)字音頻編輯軟件有多種，最常用的比如Adobe Audition，其可以通過數(shù)字音頻編輯功能對(duì)音頻文件進(jìn)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(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)與圖形信號(hào)的轉(zhuǎn)換。波形顯示方式可以清晰地表達(dá)數(shù)字音頻文件的特征和細(xì)節(jié)，從而進(jìn)行精準(zhǔn)的音頻編輯，達(dá)到想要的音頻效果。使用數(shù)字音頻軟件編輯數(shù)字音頻文件時(shí)，首先要根據(jù)編輯的目的對(duì)音頻文件進(jìn)行分析，并制定編輯的策略和方向，即確定編輯的強(qiáng)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(shè)置詳細(xì)的編輯點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性效果處理，實(shí)現(xiàn)音視頻的高度同步，高質(zhì)量、高效率地提高音頻文件的質(zhì)量效果。由于高效精準(zhǔn)的音頻編輯，數(shù)字音頻技術(shù)可以保證音頻軟件的保真度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的音頻編輯。需要注意的是，廣播電視工程中的數(shù)字音頻技術(shù)必須根據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)和使用需求對(duì)相關(guān)音頻進(jìn)行軟件處理。除了以上功能之外，數(shù)字音頻技術(shù)還可以進(jìn)行各種特殊的音頻數(shù)據(jù)處理，如音頻數(shù)據(jù)壓縮、音樂混合等，可以讓聽眾有更好的聽覺體驗(yàn)[5]。

2.2 數(shù)字音頻技術(shù)可以多軌錄制和處理音頻

數(shù)字音頻技術(shù)的多軌錄制和處理可以同時(shí)達(dá)到64 軌，其可以使用虛擬數(shù)字硬盤的多軌完成錄制和處理任務(wù)。在數(shù)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?cái)U(kuò)展音頻效果。通過數(shù)字音頻軟件與計(jì)算機(jī)硬件的相互配合，可以進(jìn)行批量音頻的處理、存儲(chǔ)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(shí)通過軟件功能進(jìn)行修復(fù)。因此，數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用可以有效保證音質(zhì)和音效，滿足受眾的需求[6]。此外，由于數(shù)字音頻技術(shù)的靈活性，在電話會(huì)議、軟件錄音等諸多領(lǐng)域，可以根據(jù)實(shí)際需要靈活地組合數(shù)字設(shè)備，并根據(jù)需求選擇性屏蔽一些較弱的干擾信號(hào)，充分保證最終的錄音音質(zhì)，使錄音效果更清晰，同時(shí)可根據(jù)用戶需要擴(kuò)展移動(dòng)音軌，在一定程度上保證音頻錄音質(zhì)量。可以說，在當(dāng)今傳媒行業(yè)的高需求階段，數(shù)字音頻技術(shù)的易用性降低了廣播電視工程的制作成本，同時(shí)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(shí)現(xiàn)較高的音頻質(zhì)量，極大地降低了相關(guān)行業(yè)的就業(yè)門檻[7]。

2.3 數(shù)字音頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)音頻的高效存儲(chǔ)和分享

數(shù)字音頻的主要存儲(chǔ)方式是數(shù)字化，存儲(chǔ)媒介主要為硬盤等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，因此通過數(shù)字音頻軟件可以對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一、高效的數(shù)字化管理。比如，可以對(duì)不同的音頻用標(biāo)簽進(jìn)行分類存儲(chǔ)，也可以在使用過程中根據(jù)不同的需要進(jìn)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(shù)字化環(huán)境。同時(shí)，數(shù)字音頻技術(shù)的出現(xiàn)伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，其先天具有通過互聯(lián)網(wǎng)共享的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)異地利用音頻處理軟件對(duì)各種音頻進(jìn)行處理和優(yōu)化，讓音頻處理更加方便實(shí)用。此外，數(shù)字音頻技術(shù)還包括水印技術(shù)和音頻比較技術(shù)，賦予數(shù)字音頻獨(dú)有的特性，防止惡意分發(fā)和偽造，極大地提高了安全性[8]。因此，數(shù)字音頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)音頻的高效存儲(chǔ)和分享。而隨著數(shù)字音頻技術(shù)的進(jìn)步，其不僅可以為人們提供更好的體驗(yàn)，而且可以更有效地促進(jìn)廣播電視工程的健康發(fā)展。

2.4 數(shù)字音頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與模擬音頻技術(shù)的結(jié)合使用

當(dāng)前，一些專業(yè)的廣播電視錄音室仍然使用電子管組件，如電子管麥克風(fēng)，電子管前置放大器和壓縮器以及功率放大器等，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的模擬音質(zhì)。數(shù)字音頻技術(shù)可以將音頻文件從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，其轉(zhuǎn)換效果越接近模擬信號(hào)，音質(zhì)表現(xiàn)越好。因此，為了更好地轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)，許多新的專業(yè)音頻產(chǎn)品在電子管產(chǎn)品內(nèi)部設(shè)計(jì)了數(shù)字接口，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換[9]?？梢姡瑪?shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展并不意味著對(duì)模擬音頻的排斥，而是兩者的有效結(jié)合，相互促進(jìn)。

3 廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)的應(yīng)用

3.1 數(shù)字音頻嵌入技術(shù)

在廣播電視工程中，數(shù)字音頻嵌入技術(shù)主要體現(xiàn)在音頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換上。傳統(tǒng)模擬音頻在工作流程中必須按照特定的流程進(jìn)行處理，不僅效率低，而且不夠靈活，容易出錯(cuò)。出現(xiàn)這個(gè)問題，主要是因?yàn)閺V播電視中的模擬音頻信號(hào)分量不同，所以轉(zhuǎn)換后的傳輸方式也會(huì)發(fā)生變化。使用數(shù)字音頻嵌入技術(shù)，可以基于相同的公共部分進(jìn)行音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，有效降低矩陣的電平，提高接收信號(hào)的清晰度。同時(shí)，嵌入式音頻技術(shù)可以將音頻與視頻一起傳輸，有效地實(shí)現(xiàn)了視頻信號(hào)和音頻信號(hào)的同步通信，解決了音視頻信號(hào)異步傳輸?shù)膯栴}。并且，嵌入式音頻技術(shù)還可以節(jié)省設(shè)備資源和帶寬。隨著廣播電視工程的不斷完善，數(shù)字節(jié)目制作逐步實(shí)現(xiàn)，嵌入式音頻技術(shù)的發(fā)展空間進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.2 數(shù)字音頻混音技術(shù)

數(shù)字音頻混音技術(shù)在廣播電視工程中有很多應(yīng)用，除了改進(jìn)調(diào)音臺(tái)原有的功能外，還可以擴(kuò)展其適用性。當(dāng)前，個(gè)性化成為社會(huì)的主流。為滿足人們?nèi)找娑鄻拥膫€(gè)性化需求，廣播電視工程開始重視數(shù)字音頻技術(shù)在個(gè)性化領(lǐng)域的深度發(fā)展，這也是未來發(fā)展的大趨勢(shì)。數(shù)字音頻混音技術(shù)應(yīng)用受到的限制較少，具有很強(qiáng)的科技感，使音頻處理更加多樣化和個(gè)性化。并且，基于數(shù)字技術(shù)的支持，可以使音頻處理、傳輸和存儲(chǔ)更加便捷，提高廣播電視工程的核心競(jìng)爭(zhēng)力，可以滿足廣播電視工程編輯制作的個(gè)性化需要。另外，數(shù)字混音器有更多的通道和更小的占用空間。例如，數(shù)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(diào)音臺(tái)必須與數(shù)字音頻技術(shù)相結(jié)合，才能擴(kuò)展調(diào)音臺(tái)的多樣化功能，以選擇不同的方式在不同的條件下實(shí)現(xiàn)不同的音頻處理效果[10]。

3.3 數(shù)字音頻傳輸技術(shù)

數(shù)字音頻傳輸技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用主要包括網(wǎng)絡(luò)傳輸和壓縮編碼，其可以根據(jù)人耳的生理特性對(duì)音頻進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提高音頻質(zhì)量。數(shù)字音頻與傳統(tǒng)音頻格式的區(qū)別在于清晰度大大提高，但數(shù)據(jù)量也增加很多。由于傳統(tǒng)的廣播電視工程音頻信號(hào)在實(shí)際的傳輸和接收過程中，會(huì)出現(xiàn)頻率選擇性衰落和傳播延遲等問題，同時(shí)音頻信號(hào)傳輸還會(huì)受到建筑物遮擋的影響，導(dǎo)致傳播過程中產(chǎn)生遮蔽效應(yīng)，這將對(duì)音頻信號(hào)接收質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。數(shù)字音頻傳輸技術(shù)具有信道編碼和調(diào)制功能，用來傳輸音頻數(shù)據(jù)信號(hào)，可以有效地解決上述問題。正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技術(shù)屬于高頻譜利用率的技術(shù)范疇，可以將高速串行音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為多路并行音頻信號(hào)，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(guān)問題。使用人員還可以智能簡(jiǎn)化音頻信號(hào)的收發(fā)設(shè)備，提高音頻信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，為客戶提供精?zhǔn)的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)跨地域、跨平臺(tái)、跨終端的播出[11]。此外，隨著云技術(shù)的成熟應(yīng)用，數(shù)字音頻可以存儲(chǔ)在云端，通過服務(wù)器自由修改或下載，極大地降低了音頻傳輸?shù)墓ぷ髁俊?/p>

4 結(jié) 語

從數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展歷程可以看出，其與信息技術(shù)的高速發(fā)展是離不開的。隨著信息技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中展現(xiàn)出多種優(yōu)勢(shì)，包括提高音頻編輯準(zhǔn)確性、多軌錄制和處理音頻、高效存儲(chǔ)和分析音頻以及以模擬音頻的結(jié)合應(yīng)用。數(shù)字音頻技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)也促使數(shù)字音頻嵌入技術(shù)、數(shù)字音頻混音技術(shù)以及數(shù)字音頻傳輸技術(shù)在廣播電視工程中發(fā)揮越來越重要的作用。