音频的数字化采集、压缩与电台广播应用

李东宇

摘要 本文主要是探讨分析了音频的数字化采集、压缩与电台广播应用，通过对数字化采集压缩的技术和方法阐述，表明数字音频技术在电台广播当中的实际应用。希望能够借此研究促进我国音频数字化发展。

【关键词】音频 数字化采集 压缩 电台广播实际应用

随着科技时代的到来，人们每天都接收着来自四面八方的信息，主要表现自触觉，听觉以及视觉等方面。为了能够快速准确的获取外界信息，逐漸出现了广播，电视机以及互联网等，为人们提供了多样化的信息获取渠道。在该领域发展历史当中，为了给予人们听觉感受，已经大面积普及电台广播的传播渠道。

1 音频的数字化采集

电台广播是一种模拟广播形式，是最早出现的音频广播。由于广播在实际传播期间会受到较多外界因素干扰，会损坏其质量，导致听众获取到的声音失真或者出现噪声等情况。

随着不断发展的模拟信号数字采样技术和基础知识，在计算机网络的发展带动之下，电台广播的质量得到较大的提升。

按照美国学者提出的采样定理来说，如针对20Hz的音频进行采样，之后需要按照采样数据在返回到该频率音频当中，那么此时得到的音频就是40Hz，也就意味着其需要进行40次/s的数据采样。

在上世纪二十年代，法国学者在数据采样基础之上提出了脉冲编码调制技术，该项技术能够将模拟音频信号转化为数字音频信号，然而由于该项技术需要完全保留数据，这样就出现大量的数据。在早期计算机当中是较难对大量数据进行处理和存储，因此最早出现的音频数字化的效果不理想。

所以，广播电台进行数字化音频采集主要是在出现和普及计算机音频之后进行的。在实行数字化采集音频之后，能够获得音频的数字型号，使用该种数字信号能够发射无线点播。接收端在接收之后需要将数字信号再转化为模拟信号进行传播，这样能够使音频广播实现全过程数字化。

2 几种常见的音频压缩数据格式

音频数据压缩主要是按照数字音频的无损压缩和有损压缩进行，不同的线路会产生多样化的音频压缩数据格式。

其中，无损压缩格式主要分为AppleLossless、WavPack、APE、Shorren、La等，比较常见和流行的无损压缩格式就是FLAC和APE。

FLAC属于自由音频压缩编码，能够无损压缩数字音频，该种压缩格式的压缩比率在57.98%左右。

APE主要是在音频CD上进行应用，将其中的音频数据进行提取之后再进行压缩。APE的特点主要是能够将音乐数据高度还原为未压缩之前的音乐质量，不会对音频造成任何损失，该种压缩格式的压缩比率在55%左右。

其次就是有损音频压缩格式，主要有AAC格式，MP3格式以及ATRAC3格式。其中，应用最广泛以及最大众化的就是MP3有损压缩格式。该种压缩格式最早出现在上世纪八十年代，在开始使用期间还存在较多弊端和不足，但是却属于标准的编码框架。等到九十年代时，该项压缩格式正式纳入MPEG格式标准之后才被称为MP3格式，该格式的全称为MPEG-Audio-LayeI-3。

ACC压缩格式主要是高级音频编码，在实际编码期间能够在同一时间内容纳至少45个通道的声音，该种压缩格式的采样比能够感到95kHz作用，能够为声音处理提供了较高的编码效率和采样率。

ATRAC3压缩格式广泛应用在索尼产品当中，该种压缩格式具有较高的压缩率，相比于MP3格式，ATRAC3具有较高的音质。

需要注意的是，IBM公司和微软企业联合退出的WAVE格式，该种压缩格式主要是应用RIFF文件格式结构，具有较高的灵活性，并且在编码音频数据时没有过分规定，能够进行无损压缩也能够进行有损压缩。

以上所提到的数字音频压缩技术都是来源于国外的技术，现阶段我国在深圳建立了数字音频解码实验室，在该实验室当中逐渐实行数字音频技术的研究，主要是将编解码作为核心内容进行分析。我国在2008年提出了数字音频国家标准，该项标准能够在每声道64Kkbps的码率时能够确保音频质量，该种标准的实行在较大程度上推动了我国数字音频技术的发展。

3 数字音频技术在电台广播当中的实际应用

由于现阶段我国电台广播正处于网络，有线和无线共同发展阶段，广泛应用数字音频技术能够为我国电台广播提供较大的发展空间。普及使用数字音频技术能够在我国电台广播发展当中具有里程碑意义。电台工作人员能够借助于数字音频站就能够采集，编辑音频节目。

目前，我国广播电台大多数都是使用数字音频制作播出工作站进行，如图1所示，主要包括Prolink专业频道广播自动播出站，AudioCur-Power制作站，Power Caster自动播出站，Editor多轨音频编辑制作站等。以上提到的各项系统或者工作站能够全面促进我国广播电台数字音频节目制作和播出的发展。

在现行的数字音频技术当中不仅包括以上所提到的传统广播领域，在互联网上也出现了较多的音频网络广播，已经成为现代电台广播在技术上的延伸。尤其是在近些年的发展当中，大多数广播电台都具备自己的网络广播平台，还有一些非广播电台也开始建立网络电台，该网络领域的广播主要是借助于互联网数字音频技术，在各个领域都使用数字音频技术，这将在较大程度上推动我国电台广播的发展。

4 结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展，逐渐普及了多媒体电脑，在这些设备部件当中包含较多数字音频声卡，其具备较高的性能，现阶段已经发展到可以支持5.1声道的数字音频播放。在此发展背景之下，如果广播电台能够抓住机遇，全面推广网络数字音频广播，将会给听众带来优质的电台广播节目。因此，在互联网技术的发展之下，不断带动了数字音频技术的发展，在实际应用期间需要全面改善和创新，这样能够为广播电台迎来春天。

参考文献

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