数字音频技术的集成式开发

梁玉文

（作者单位：临洮县洮阳镇文化旅游服务中心）

信息化时代背景下，数字音频技术的集成式开发与应用是未来广播电视工程数字化转型的重要支撑。基于此，有必要进行更加细化的数字音频技术集成式开发分析，对数字音频技术的内涵特征、基本分布优点、技术优势以及未来的集成式开发应用进行全面研究，从而推动广播电视工程中数字音频技术的发展。

1 数字音频技术及其构造原理

数字音频技术是利用信息化、数字化方法对声音信号进行多种模式编辑处理的技术，其具有信息时代的信号调制特征，能够增加广播电视信号存储容量，提高广播电视剪辑音频的准确度，提升广播电视信息承载量。本质上，数字音频技术可以有效地根据数字化的特征，以信息化要素的注入为前提，将音频模拟信号转化为纯数字型信号，提高数字音频传输的稳定性[1]。

在音频信号由模拟信号向数字化信号进行转制的过程中，涉及了音频信号的一系列转换。从数字音频技术应用原理来看，当信息以音频信号发出之后，接收音频信号的相关装置会开启信号捕捉，音频通过发射器发射出来之后，形成声波信号进行传输，声波信号沿着信号通路进行传输，通过各种声波信号接收终端，实现声波的持续接收。声波被终端接收器接收之后是一串数字化的编码，相关人员需要对数字化的编码进行解码，通过解码将声波转化为具体信息要素[2]。随着技术的进步，这种解码过程也由原来的模拟信号解码转变为数字信号解码。数字信号解码具有稳定性强、抗干扰能力强等特征。如今，越来越多的音频信号处理器均是由数字化音频信号传输系统构成，这大大促进了音频信号的稳定性和音质的完好性，提高了信号传输的稳定性，促进了广播电视信号的高质量接收[3]。

2 数字音频技术在广播电视工程中的集成式开发能够实现的功能

2.1 增加了广播电视信号存储容量

进入数字音频技术发展阶段，随着数字化技术的不断进步及数字化技术对音频信号改造能力的大幅度提升，数字音频技术的信息承载能力也大大提升。数字音频技术提高了数字音频轨道密度，增大了数字信号音频轨道的容量[4]，使得数字音频信号可以在更大空间范围内实现转制压缩，从而大大增加了广播电视信号存储量，使得单位空间内的信号数量持续加大，信号密度不断上升，信号可利用效率大幅度增加，有利于广播电视信号的无线传输。如今，数字音频信号均可在信号传输频段上实施多段位传输、多终端接收，这大大拓展了数字音频轨道的使用范围，使得数字音频轨道接收信号的能力得到明显提升，数字音频作用于音频轨道的频谱范围全面扩展，进而使数字音频信号可以在较大范围内实现信号的广泛覆盖。

2.2 提高了广播电视剪辑音频的准确度

新型数字化音频技术进一步提高了广播电视音频信号的精确度。在音频剪辑方面，通过使用数字信息技术形成数字信号，可以大幅度优化数字音频信号的辨识度，数字音频信号由此可以构建较高精确度的信号频段。利用数字化广电信号转制过程，可将碎片化的音频信号作累积处理，累积形成模块化音频信号，进而确保音频信号的信息要素有效扩展。有利于精准实施音频信号剪辑、调试、切割，实现音频信号的多样化利用。特别是与传统的模拟信号相比，数字信号可以精准剪辑音频，使得音频的结构分布更加均衡，音频片段自由组合的能力大大增强，人们在不同片段的声波处理和帧数确定上，可以有更多选择性，也同样使音频帧更加紧密，音频结构分布更加合理[5]。

2.3 提升了广播电视信息承载量

随着数字化音频技术的集成式开发应用，广播电视信息承载量得到提升。特别是数字技术的集成式开发应用，提升了音频信息的信号容量，使得数字音频电磁波的信号波载量大幅度提升。数字音频技术的应用使得广播电视的信息承载量明显增大。传统的模拟音频信号在传输过程中易受到干扰，而数字音频信号则可以通过编码和解码的方式，将多个音频信号通过复用技术合并在一起，从而实现多路音频信号传输。这样一来，广播电视节目的信息承载量就可以得到大幅提升，能够满足用户的多样化需求。这种信号合并主要是通过信号压缩实现的，通过音频信号的转制压缩，可以增强数字音频信息载荷，提高数字音频信息扩容空间，使得以数字化信号传播为基本原理的音频信号呈现出叠加存储特征，大大增强了数字音频信号资源的匹配度、针对性和储藏容量，提高了数字音频技术对整体数字信号的承载量，总体上使广播电视信息存储容量也进一步提升[6]。

3 广播电视工程中数字音频技术的集成式开发

3.1 数字化调音台的集成式开发

数字化广电技术方法的嵌入式利用，使数字调音台的集成式开发成为可能，数字音频技术扩大了广播电视工程中数字化调音台的应用范围[7]。实践中，可以利用数字调音台，基于数字化自动控制和精准识别、精准调制为基准，提高调音态度频率，一般需要将数字调音台的固定频率调制在25～30 000 Hz，要保障频响的不均匀度小于±1～2 dB，总的谐波失真小于0.015%。这样数字音频技术极大地扩展了调音台调音的准确度和调音的可选择范围，相对于传统型的信号调音台而言，这种数字调音台能够满足观众多样化的数字信号调制需求，实现不同音频信号远距离传输时信号的精准接收，能够很好地确保声音信号的相互协调。

3.2 数字信号的接收开发

数字音频技术的集成式开发应用可以提升广播电视工程中数字信号的接收能力。原来的数字音频模拟信号传输与接收程序中，模拟信号在传输过程中会产生显著的衰减，在音频上限20～25 Hz处，其衰减约为-0.7～0.9 dB，这会导致其遇到其他信号干扰时可能出现信号失真、信息丢失[8]。

所以，可以在广播电视中使用数字信号集成开发模式，嵌入数字信号音频集成式开发的电路模型（见图1），这样数字信号形成的音频传输系统能够大大增强信号传输中的信息接收能力、信号抗干扰能力，从而实现广播电视传播信号与接收终端之间的信息匹配机制，提高数字信号信息承载效率，加大数字信号的脉冲强度，在音频上限20～25 Hz处，其仅衰减约为-0.3～0.4 dB，从总体上提高了数字音频技术信号多通路、大容量传输的效能[9]。

图1 数字信号音频集成式开发的电路模型

3.3 数字信号的防伪开发

广播电视工程集成式开发中数字音频技术的集成式开发应用，可以推动广播电视工程中数字信号的防伪功能大幅度优化。以往的原有模拟信号传输模式发出的信号波由于受到外部其他信号波的变化影响，对于信号传输中的差异化信号处理识别相对不稳定，也就造成传统的模拟信号防伪能力大大弱化，从而导致传统模拟信号中防伪能力落后。

一般可以在数字音频信号中嵌入数字水印，提高音频信号接收的不可逆性。在数字音频信号传输时，数字音频传输系统给传输的音频信号增加时域防伪水印，确保音频数据在信息传输中产生防伪标记，通过离散傅立叶变换等，进行时域转换，使得音频波形出现过滤，减少信息泄露。这能够很大程度上突破原来的信号破坏壁垒，保障音频信号的防盗性能，促进音频信号的安全性。

3.4 数字音频信号的清晰度开发

数字音频技术的应用可以提高广播电视信号的清晰度。由于广播电视工程中的数字音频技术具有远端传输、抗干扰性强等相关特点，这就使数字音频信号具有强大的信号承载能力，将数字音频信号加大传输功率至22 000～24 500 Hz，可以使得广播电视音频信号在传输过程中不至于因能量衰减而受到损害，最终确保音频信号在信号接收设备接收到广播电视信号时，具有高度的清晰化信号。而且这些信号数据可以进行清晰化的设计，更加自由地裁剪、复制、调用相关音视频信号。特别是数字音频信号在传输到音频信号接收终端时，终端接收器通过多通道信号接口对音频信号全方位接收，进一步提高了数字信号的清晰度。

3.5 音频信息元素的共享式利用

数字音频信号可在一定程度上大幅提高信号参数的压缩空间，进而确保更多的信号参数的压缩与集聚，故通过这种数字化压缩原理，可以形成大容量的数字音频信号的共聚，扩大音频元素的共享空间。

具体来看，这一信号共享过程是通过压缩数字音频参数，随后将压缩信号上传云端进行存储，然后参与共享应用的。在云端，音频信号通过参与形成公共信号共享触发基机制，实现信号元素全面共享，音频信号云端实时共享资源的优化配置，实现广播电视音频信号跨平台、跨时间、跨空间的无限应用。

通过这一过程，音频信号可以实现信号推送的精确匹配、精准画像、个性化推荐，能够将音频信号内容进行分散分发，全面共享，实现云端与个性化接收装置之间的有效对接，有助于促进广播电视音频信号千人千面和内容营销。

3.6 广播电视工程中数字音频技术拓展

随着数字化研究的推进和人工智能、大数据、云计算等数字信息技术的广泛应用，数字音频技术必然也会朝着高清晰度数字音频技术、网络化数字音频技术、虚拟现实音频技术、智能化数字音频技术的方向发展。

高清晰度数字音频技术是数字音频技术未来的发展方向之一。高清晰度数字音频技术可以对音频信号进行更高精度的采样和编码，从而实现更高保真度和更高还原度的音频信号。同时，高清晰度数字音频技术还可以实现更高的动态范围和更低的噪声水平，从而提高音频信号的质量和稳定性。随着数字音频技术的不断发展和完善，高清晰度数字音频技术将会成为数字音频技术在广播电视工程中的主要应用方向之一。网络化数字音频技术是数字音频技术未来的另一个发展方向。网络化数字音频技术可以将音频信号通过网络传输，从而实现远程音频传输和远程音频处理。这样一来，广播电视工程中的音频处理和传输就可以更加灵活和便捷，可以实现远程音频采集、混音和处理等功能。同时，网络化数字音频技术还可以实现音频信号的分布式处理和多点传输，从而提高音频处理和传输的效率和灵活性。虚拟现实音频技术可以通过定位和声音处理等技术，实现更加逼真和立体的音效，让用户感受到身临其境的感觉。随着虚拟现实技术的不断发展和应用，虚拟现实音频技术将会成为数字音频技术在广播电视工程中的重要应用方向之一。智能化数字音频技术可以结合人工智能技术，实现音频信号的自动处理和优化，从而提高音频信号的质量和稳定性。

4 结语

通过数字音频技术的应用提升了广播电视的音频信号容量，提高了剪辑音频的清晰度，使得广电音频信息要素的存储容量不断拓展，优化了广电信号的传输效率。同时，广电音频技术也拓展了数字调音台的应用空间，为广播电视音频技术的进一步应用奠定了基础。