广播电视工程领域中的数字音频技术

文/张宗健

广播电视工程领域中的数字音频技术

文/张宗健

随着人们物质生活的不断提升，我国传媒行业得到了迅速的发展。广播电视成为当今社会中最具影响力和竞争力的现代化大众传播媒体，因其丰富的信息资源和庞大的受众群体而成为具有深远社会影响的和巨大经济价值的重要信息行业。信息科技在生活各个领域的渗透，也给广播电视行业带来一场技术革命。数字技术和网络技术的加入冲击了传统的广播电视行业，并极大的提升了各个环节的效率和节目质量。本文就广播电视领域中数字音频技术的发展和应用展开论述，以供参考。

广播电视工程 数字音频技术 电视音频技术

1 音频信号的数字化转换基本原理

信号的数字化就是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，这个过程一般需要采样、量化和编码三个步骤，被称为“数字化的三部曲”。首先，采样是以适当的时间间隔观测模拟信号波形幅值变化的过程，也就是在时间上将模拟信号离散化，只要满足一定的采样条件，那么由这些时间上离散的样本值序列便可以恢复到原来的模拟信号，所以在采样过程中不会造成模拟信号信息的损伤和丢失。其次，量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量、有一定时间间隔的离散值，通俗点的理解就是对信号幅值归整到与其接近的整数标度。需要明确的是，量化既然是通过四舍五入的方式对幅值进行归整，那么就一定会产生误差，由此产生的失真即为量化失真，也叫做量化噪声并用信噪比进行衡量。最后是编码，要知道采样、量化之后的信号还不是规定意义上的数字信号，还需要将其转换为数字编码脉冲，将已经归整之后的信号幅值以二进制数码序列表示出来。这个数字化的过程又叫做脉冲编码调制技术，通常通过模/数（A/D）转化器实现，对于音频来说，A/D转化器是最重要的电路之一，对音质具有决定性的影响，在数字音频的发展过程中具有极其重要的意义。广播电视工程的不断完善，与数字音频的发展密切相关，作为广播电视工程的重要组成部分，认识数字音频技术的基本原理使对每一位广播电视工作者的要求。

2 数字音频的压缩编码设置

广播电视工程的发展壮大，声音作为三要素之一，发挥着至关重要的作用，所以认识和了解数字音频压缩编码的工作机理，对于从本质上提高广播电视工程质量具有深刻的意义。自然界中的音频信号是模拟信号，所以经过数字化处理后的音频信号必须依然还原成为模拟信号，最终才能转换为声音被人们获知。现阶段常见的数字音频编码技术可以分为以下几类。

2.1 波形编码

直接对音频信号的波形采样值进行处理，通过静音检测、预测等手段进行压缩编码，这种方法保留了信号原始值的细节变化，从而可以详尽的记录信号各种过渡特征，具有极大的兼容性，可以适用于任意类型的数字声音，并且算法简单，较为容易实现，是一项很成熟的编码技术。

2.2 参数编码

这种编码技术最初主要在语音编码和音乐作品的合成中使用，近几年随着编码技术的不断提升，参数编码逐渐扩展到整个音频信号的编码，主要应用在低数码率的音频编码中，这是因为它可以应用感知模型把音频信号分解成不同的信号部分，然后在对每个部分的内容用适当的模型参数描述出来，并不要求原波形与重建波形形状一致。

2.3 混合编码

兼具波形编码和参数编码的特征，一方面对声音信号建立描述模型并对模型参数进行计算和编码，另一方面也对音频信号的原始波形与重建波形之间的误差进行编码，修饰二者之间的波形形状。

在广播电视工程中，由于音频信号数字化后可以避免模拟信号容易受噪声和干扰的影响，所以工作人员可以适当的扩大音频的动态范围，利用计算机进行数据处理，在声音不失真的条件下实现远距离传输，并配合图像、视频等其他媒体信息进行多路使用。

3 数字音频技术在广播电视工程中的实际应用

3.1 数字音频工作站的基本概述和作用

简单来说，数字音频工作站是指可以输入、输出音频信号并能实现加工处理的计算机。但从专业角度来说，数字音频工作站是一种集计算机、多轨道录音机、非线性编辑、调音台、效果器等功能为一体的全面数字音频录播设备。广播节目制作是广播电视工程中的重要环节，数字音频工作站的出现和使用，改变了传统的录制与播出分离的模式，使录播实现一体化，即节目录制、编辑、方音和播出控制融为一体，从而大大简化了录播系统。目前，数字音频工作站已经逐步应用到广播节目制作、播出、管理以及系统的控制等各个环节，极大的节省了人力物力，提高了广播电视节目的质量，同时也实现了资源共享化，具有操作简单、编辑方便、播出及时安全等等优势，已经成为广播电视工程数字化、网络化的关键性设备之一。

3.2 数字音频工作站的主要功能

（1）具有专业水准的音质录入和播放功用，由于数字音频工作站的设备齐全，功能强大，所以具备录入专业级要求的音乐作品。这对于广播电视工程中提高音质来说是极其便捷的方式，大大提高广播电视节目的音频质量。

（2）录音、放音与声音合成，数字音频工作站是数字音频技术的整合统一，在音频工作站中进行录音放音与合成，和制作普通多轨道节目的工作流程一样，甚至大大减少了节目制作的时间。而且，数字音频工作站可以直接听到多轨道的声音，并且直观的反应在DAW屏幕上的彩色信号波形中，操作简单直接。记忆功能还能自动编号和存储，为后期的节目制作留出极大的余地，是广播电视节目工程中必不可少的重要设备。

（3）先进的音频剪辑功能，对于录制好的声音素材，音频工作站能够进行删除、复制、移位、拼接、效果等等操作。而在这类操作的进行时，还可以准确、细致和快速的完成，大大提高了编辑工作的质量和效率。并且在广播节目剪辑中，音频工作站在操作者直接找到剪辑点之后，便会自动化的进行电平调整和剪辑预放，使操作者得心应手。

4 总结

利用数字技术和网络技术变革广播电视行业，不但使信道资源利用率大大提高，并且在根本上改变了广播电视媒体的形态、内容和服务方式。数字音频技术身为多媒体行业的重要组成部分，研究人员应该不断探索不断创新，为促进广播电视领域的发展作出贡献。

[1]许海婴.浅析广播电视工程中数字音频技术的优势与应用[J].电子世界,2017(06).

[2]梁磊.广播电视工程中数字音频技术的优势极其应用[J].环球市场信息导报,2016(34).

[3]杨洁明.广播电视工程中数字音频技术的优势极其应用分析[J].西部广播电视,2016(19).

作者单位 霸州电视台 河北省霸州市 065700