音频对比系统在广播播出中的作用及应用

周远松

【摘要】进入新时代以来，现代信息技术获得快速发展，为了提升我国广播节目的质量水平，保证在第一时间发现播出过程中的意外错误与异常，必须在广播播出过程中合理运用音频对比系统，保证广播信号与播出节目的内容保持完全一致，做好防漏播、防错播工作。本文主要分析了现代化音频比对系统的核心功能、内在原理，并指出了在我国广播系统中使用音频对比系统的现实意义，总结了在广播播出过程中合理应用音频对比系统的正确路径。

【关键词】音频比对系统;播控系统;信号检测

中图分类号：TN94                    文献标识码：A                    DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.20.055

现代广播电台必须承担播出调频广播的任务，做好社会公共服务工作，满足新时代群众与相关部门对广播节目质量、传输效果所提出的要求，建立智能化监控平台，引入音频对比技术设备，对比音频信号内容，满足安全播出需求，在出现异常情况时进行自动报警，适当地减轻广播电台值班人员的工作压力。

1. 音频比对系统的基本功能、内在原理分析

音频比对系统是建立在Dante音频网络技术与音频比对方法上的智能化辅助系统，可应用于广播站节目播出流程中的监督与控制环节之中，工作人员可利用音频比对技术对广播系统内的多组信号进行监控，并比对信号的峰值、频率，解决广播信号延时较长、信号质量差等问题，让广播节目制作人员及时发现因劣播、错播或非法插播所导致的空收信号和节目内容不一致的现象，并找到最佳的时延同步点，工作人员可基于音频对比系统操作界面的内置功能，将搜集到的信号与信源制作为散点图、柱状图、波形图进行比对，展现广播播报活动中各项基本参数的变化，把握具体的音频信号内容，让广播信源和转播系统所接收的信号保持完全一致。音频比对系统还支持智能化语音预警，可面向工作人员自动传达信息，将错播、漏播、劣播等问题的相关信息推送到管理人员的移动通信设备中，使之了解到问题的实质。比对系统可对广播站内链路上的所有节点进行监控，快速采集可利用的信息数据，及时发现出现故障或停止运作的节点，消除潜在的安全隐患，突出整个广播播出系统的稳定性、安全性，将可供后期调阅使用的故障信息进行记录，为信号调制系统的改进工作创造有利条件。

音频比对系统可同时接收参与比对活动的多路信号，并实时地将其转化为音频，分析具体广播内容，保证在降低延时、修复信号的同时，确认音频时域，对可能存在的音频延时进行精确定位，并使用系统内置的自动化提取音频内容与进行比对的算法进行分析，在短时间内完成音频比对任务，确认不同类型信号的信噪比差异，为了快速定位音频时延同步点，工作人员必须使用相关性查找算法对音频信号进行比对分析，将以波形图为主要形式描绘出标准信号的高低波动状态，找出在某个时间点上不同类型信号可能出现的片段内容重合现象，并通过找出重合片段中的三级时延同步点，确定音频帧的时长与音频比对窗的大小，在确认信号的时延同步点后，工作人员必须深入观察系统自动绘制的信号频谱图，找出频谱图中最高能量的频点，在特殊情况下信号在传播过程中容易受到自然环境的影响，频点容易发生偏移，然而重合片段中处于不同位置的最高能量频点在保持一段时间后会自动趋于统一，音频对比系统会自动测算重合片段中最高能量频点的频率与信号强度，分析广播内容是否保持前后一致，并根据具体分析结果选择继续执行观测任务或发出警报告知后台工作人员。

2. 在广播系统中使用音频对比技术的必要性与现实意义分析

为推动我国广播播报事业的发展，避免发生意外安全事故，做好危机管理工作与预警工作，广播节目制作人员必须主动使用准确率较高的音频对比系统，针对数量不断增加的信号源和信号传播节点进行监控与调频管理，以自动化的智能监控取代人工监控方法。音频对比系统可自行判断信道中是否存在作为检测对象的信号，并对在传输通路中检测到的各类音频信号进行数字化处理，实施持续时间较短、不会导致时延增加的抽样检测，使用声音特性算法、信号完整性比对算法进行分析研究，面向动态范围大、频谱范围较广的广播音频信号进行实时检测，发现广播系统中可能存在的故障。在我国国内广播管理系统中，广播节目制作人员、监管人员必须主动承担安全播出、控制广播节目质量的职责，维护广播系统的安全性与稳定性，避免出现不明信号非法占据广播传输节点的问题发生，使用可供备用的冗余传输链路，在广播系统中添加智能化信道切换功能，让经过后期处理的广播信号不间断地播出，广播人员必须主动使用获得快速发展的网络化信号处理技术与音频对比技术，对处于传输过程中的信号进行比对、核验，控制信号延迟时间，及时发现因噪声、串播、信号接收设备故障等原因导致的内容不一致等问题，针对多路多组信号进行对比研究。

3. 音频比对系统的具体应用路径研究

3.1 系统调试

广播电台工作人员可借助音频比对系统对信号传输网络进行调试，确认较为合理的比对告警门限，将衡量广播内容差异的标准细化为多个指标，如存在明显差异的广播内容持续时间超过4秒、干扰信号出现2次以上等，在初期调试系统内置基本功能时，广播人员可发挥音频比对技术的定位功能，详细比对信号的波形图、散点图，处理好音频相似度比对问题，选择能够准确衡量广播信号频率、波长、持续时间的算法，如多维向量夹角余弦算法等计算方法，在节约频谱资源、提升信号传输稳定性的同时，控制系统的报警频率，确认较为合理的报警门限值。广播人员可选择提取广播音频中的特征值与平均值，并将其输入系统进行计算比对，估测不同路径信号的频率差，进而为后期調整技术参数、重新确认告警门限提供数据支持，广播人员还可根据外部环境条件选择适当的测试点，将监测点放置在广播站的中心机房附近，为收集空收信号提供便利，工作人员可根据音频对比系统所提供的检测结果，对各机房广播节目的播出方式进行调整，通过使用天线接收广播信号、借助解码器解析广播内容，在短时间内将所有需要检测的信号进行编码，将其汇编为TS流，并将其传送给对比系统进行分析。

3.2 防错播

音频对比系统能够发挥防错播作用，引导广播人员及时发现导致广播节目质量下降的错播故障，错播、漏播问题起因于机房设备故障、人工操作失误、信道节点停止运作等因素，工作人员必须借助音频比对技术设备、智能化解码器分析广播节目的信源是否经过在线认证或人工核对，保证不同频点的空收信号的内在差异性，及时排除错播故障。音频对比系统可在解码信号的各项参数低于门限值时，发出告警信号，提醒值班的广播人员前往机房排除故障、更换智能解码器，调整广播节目的信源。音频对比系统防错播功能的基本原理在于依托主信源解码设备比对主信号、备用信源信号的频谱、波形，找出其中的重合段落，分析是否存在同步点，如果经过比对无法发现两段信号中存在任何时延同步点，特征值差异较大，则可判定发生了错播故障，系统会自动发出警报。

3.3 防干扰

为了消除“黑广播”对广播系统日常运作产生的负面影响，提升广播系统的稳定性，必须建立能够有效抵御非法同頻干扰、稳定播报各类广播节目的信号传输系统与智能检测系统，控制各类未经认证的非法广播节目对社会舆论的影响，发挥音频对比系统的基本功能，发现各类中小型调频发射机利用电台频点插播广告或非法信息的问题，安装有音频对比设备的系统客户端可自行检测信号内容，并分析频点信源的合法性，在云端服务器中记录故障录音，为后续查找非法电台、排除信号干扰源创造了有利条件。广播电台工作人员可在后台自行选用监听方式，如自动化智能检测、人工检测等，编辑自动轮巡与信号内容比对活动实施的时间间隔，对所有输出信号与输入信号进行反向检测、过载检测、静音检测。

3.4 防劣播

为避免信源与空收信号比对工作出现错误与人为故障，广播电台工作人员必须定期听取警报录音，评估空收信号的质量，找到不明信号的来源，逐步对机房设备、传播通道节点进行摸排，发现近期发生的设备故障问题，例如部分解码器电源接口发生故障或信号接入点错误，容易导致播放质量下降、信号噪声比上升。工作人员应合理运用系统内置的信号采集功能，基于ASI分配器评估故障点的具体位置、故障类型，及时发现导致劣播事件发生的根本原因，做好广播节目监听工作，当接收效果下降、信号无法识别时，音频对比系统会自动发出警报，工作人员可分析、研究软硬件设备的运行情况，通过开展系统性检测把握天线系统、发射机等设备内部元件的状态。

4. 结论

为降低广播人员的工作负担，提升信号监听工作的实际效果，保证广播电视安全播出高质量的播报节目，必须引入先进技术设备，建立音频比对系统，面向广频谱、多信道的广播信号施加持续性检测，防止因设备故障、非法信源干扰而造成停播、劣播、广播系统停止运作等问题，提升安全防护水平，发掘音频比对系统所蕴含的潜力，在发生播报错误时快速切换信道，对预警信息施加集中管理，突出音频比对系统的延伸性、扩展性特征。

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