数字音频技术在广播电视工程中的运用分析

内蒙古兴安盟微波总站：温延.苏东波

数字化时代的来临，为广播电视行业的发展提供了新的机遇。尤其是数字音频技术的创新，改善了传统模拟无线传输音频技术存在的不足，进一步提高信号传输稳定性、信息储存高效性、节目剪辑精确性以及音频高质性等。随着人们生活质量的不断提升，加之新媒体的冲击，促使人们对广播电视节目的质量要求日益提高。由此广播电视工程在建设和运行中需强化创新力度，积极满足受众的心理预期和审美要求。通过应用数字音频技术则能够发挥诸多优势，推动广播电视节目质量得到优化。因此我国广播电视行业逐渐侧重对数字音频技术的推广应用，但实际上对于数字音频技术的应用，现阶段仍处于探索阶段，缺乏比较完善的、系统化的应用策略和方法，所以应当加强把握数字音频技术在广播电视工程中的应用要点，以此助推传媒行业的向前发展，提高现代技术应用水平。

1.数字音频技术概述

1.1 概念

数字音频技术是现代一种新型的电视技术，其是以数字音频作为信号。改善传统广播电视的模拟信号传输方法，并利用计算机实现向数字化信号方向转变。通过音频模拟信号数字化技术的应用，能够尽可能地保留原有节目的音频效果，相比于以往处理技术具有很好的节目音频质量。并且经过数字音频处理后，广播电视节目能够营造更好的视听体验，丰富受众的观看感受。

1.2 原理

数字音频技术是采用对信号进行模拟的方式，以此实现信息传递功能。在传递信号的过程中，通过发布相应的指令促使声波产生变化。这一过程则是采样。通常情况下，保证加入时间间隔的相同，即能够捕捉到声音波形，并基于内部运算采集所需的信息。而当时间间隔发生一定变化后，也会促使频率发生改变，在信号不同的条件下，声音传输频率也有不同。利用数字音频开展采样，能够分析音频频率传输的特点。经过相应的调整后，可满足广播电视传播的要求，避免电视信号传播时发生丢失情况。另外，为实现对信号的进一步转化，可运用数字音频技术进行量化。一旦在数字音频传输中没有进行有效处理，则可能导致信号丢失等情况。经过对音频信号实施有效处理，即能够提升音频质量，并控制音频噪音以及干扰现象。除此之外，数字音频技术的原理还包括对编码技术的运用，目的是将传输信号进行分解，从而保障信号转化的有效性，便于计算机进行识别。这一过程往往是利用信号处理器实现的。最后对音频实施编码后应当准确计算采样与量化环节产生的参数，确保数字信号在传递阶段具有一定的准确性，防范在信号缺失的情况下阻碍编码技术作用的发挥。

2.数字音频技术在广播电视工程中的运用意义

2.1 有利于提高播放音质

数字音频技术在当前广播电视工程中具有诸多优势和意义，其中最为突出的即是有利于提高播放音质。传统的模拟音频技术在应用中会对音质造成一定的缺陷和损伤，其是因为在使用环节很容易受到其他噪音的干燥，致使本音很难在传输时被有效识别，进而出现音效混淆的情况。而数字音频技术的应用，则能够将传播形式改变为正电压1以及负电压0，该方式能够避免受到其他音频信号的影响，进而提高节目播放质量。例如开展数字信号广播时，应用数字音频技术能够在噪音环境下有效提升音频信号质量，进而排除其他噪音，促使节目播放音质较为清晰。

2.2 有利于降低编辑和截取难度

运用传统模拟音频技术时，其一般具有连续性，需要工作人员在进行相应操作的过程中，不能出现中断情况。否则需重新进行编辑工作和截取工作。应用数字音频技术后则能够将连续的音频进行分散化处理，当在录制过程中如果某一段音频出现问题，或者发生损坏后，也不会对整个音频产生负面影响。因此在很大程度上运用数字音频技术能够降低节目编辑以及截取工作的难度，提高节目制作和信号传输效率。

2.3 有利于减少数字音频的存储空间占用

当前阶段应用数字音频技术有利于减少存储空间占用，其能够通过压缩来尽量减少存储空间。比如其最大压缩比例可到1∶18，相比于模拟音频来说，在实际应用中具有储存便捷的优势。同时也有利于提高信号处理水平，在广播电视工程领域内，合理应用数字音频技术已经成为重要的发展趋势之一，对提高广播电视节目质量具有积极意义。

3.数字音频技术在广播电视工程中的具体应用要点

3.1 数字水印技术

对于广播电视工程中对数字音频技术的具体应用，则主要表现在数字水印技术的运用。即是将原始水印、水印预算处理算法、原始音频数据、私钥或者公钥等进行水印嵌入算法，从而制作出嵌入水印的音频文件。在应用过程中，对于音频数字水印具有一定的要求。首先技术人员应当重视提高音频数据变化处理操作的稳定性，避免因操作过程中出现的不可抗力而影响音频质量。所以相关技术人员需要综合考虑水印添加环节的重采样、噪声、统计攻击以及数据压缩等因素。其次，技术人员要明确音频水印技术具有的听觉相似性特点，因为在嵌入水印时，将会涉及到一部分的掩蔽信息，为保障音频质量在嵌入水印前后不过产生明显的听觉感知变化，则应当正确采用嵌入方法，从而保障数字音频在水印嵌入中具有良好的听觉相似性，防范对音质产生不利影响和干扰。

3.2 音频嵌入技术

数字音频技术在广播电视工程中能够起到非常重要的作用，在实际应用中主要是利用数字分量串行接口技术、音频嵌入技术等。其均能够为电视节目的音频制作以及处理提供便捷性服务，有助于提升整个广播电视节目的录制工作。在当前受众对广播电视节目质量要求日益严格的背景下，通过利用音频嵌入技术能够从构想、构建等多个方面保证节目的整体性。在应用过程中基于音频嵌入技术能够促使音频与视频同步且准确固定时间差，再利用计算机系统中的数字音频延时器，有效地调节和更正时间差，确保广播电视节目的视频与音频形成同步化。或者也可使用多工复用技术，对数字音频信号实施转化，并嵌入相应的位置，促使音视频形成统一。

在具体应用时，相关人员需把握要点如下：

（1）准确插入音频信号并检验同步传输，即是注重将音频信号插入到视频信号的场同步脉冲中，并注重检查二者是否实现同步化传输。如发现场消隐信息以及视频消隐信息无法进行特别取样时，应当使用辅助数据插入到对应数字视频分量之间的空隙。

（2）确定数字音视频的取样单位子帧，通常情况下音频与视频分别为32bit、10bit等。如果需将数字视频转化为音频，则可取3个单位的10bit，具有操作便捷性和高效性。

（3）综合考虑音频质量要求，有效清除20bit声音信号，以此提高广播电视节目音质。避免视频声音质量受到噪音影响，优化音视频服务。

3.3 数字音频传输技术

按照广播电视工程的运行要求，应当采用DRA数字音频传输技术，其具有处理未经过压缩的数字音频信号，从而完善音频效果，降低信号传输过程中出现的问题和漏洞，促使数字音频技术具有良好的灵活性和便捷性，进而有助于降低资金成本。在实际运用过程中，该技术能够改善传统传输方式的复杂布局形式，促使音质效果得到显著提升。同时基于对数字基础技术的研究发展，结合音频编码技术，能够形成一种新型的音频编码标准，将其运用在广播电视工程中，能够在极大程度上增强受众的视觉体验。另外一方面，也可利用Dante数字音频传输技术，其是在3层IP网络技术基础上发展而来的，具有较为独特的应用优势，例如自身延迟较低、精度较高、成本较低等，能够为点对点的音频连接提供较为强大的技术支撑。同时该视频传输技术能够有效保留传统传输技术的优势，并能够避免传输线路结构过于复杂的缺点，有助于降低音频传输的成本。目前在多数广播电视工程中均侧重对Dante网络系统设备的引进，在操作中通过设置相应的IP则能够顺利连接局域网，实现对数字音频信号的传输。除此之外，该数字音频传输技术具备无压缩数字信号的优势，进而改善节目音质，促使广播电视节目服务质量得到有效提升，强化受众的观看感受和体验。

3.4 数字调音台技术

在广播电视工程中对数字音频技术的应用，还包括数字调音台技术，其作用则是对传统调音台的功能实施优化，并能够体现立体声音，进而抑制节目中出现的噪声，实现声音的美化效果。当利用数字音频技术时，即是数字调音台各个路上的声音信号进行单独处理，采用多路输入的方式。同时数字音频技术能够为输入的声音增加特殊效果，如多种声音缓和、有效定位声源空间等，有利于为低音质、中音质以及高音质等作出补偿，适当调节比例。在实际应用环节，相关人员可先对数字信号实施处理，保证其在操作中形成可储蓄型，动态化的处理噪音范围。并且还需科学设置高质量的数字压缩器，保证在各个通路商中具有便捷的立体声调节操作，促使声音与视频具有良好的同步性，尽量延迟数字通道上的位移依存器信号，有助于对声音进行调节和更改，为广播电视节目制作和播出提供一定的技术支持。

3.5 云储存技术

由于数字音频技术是传统模拟技术与互联网技术的融合，在广播电视工程中运用数字音频技术则能够将各类音频信息储存在云端，顺利实现对音频信息资源的传递和共用。由此相关人员可利用云储存技术发挥高效存储和共享信息的优势，以此为音频信息存储和共享创造良好条件。在实际应用过程中，技术人员需实现局域网内的网络宽带全覆盖，并稳定网络信号，促使云储存系统功能得以有效发挥。同时技术人员在广播电视工程中应当创建手机等移动终端、PC端、移动多媒体等设备一体化的云储存硬件条件，充分保障数字音频数据能够在云端实现共享和共用。

3.6 音频对比技术

数字音频技术在广播电视工程中的运用，还重点表现在监测体系方面。通过利用数字音频对比技术能够准确区分两段完全不同音频的时域和频域，并进行比较，进而确定其在音频序列上的相似之处。通过运用音频对比技术能够优化广播电视节目的播出序列，对提升受众的观看体验感以及增强节目渲染力具有重要作用。在实际运用中，相关人员需要把握以下要点：

（1）采用多路采集卡，发挥其对音频序列处理的优势，为音频数字模数转化以及数字信号压缩工作奠定良好基础。在使用多路采集卡过程中，相关人员需要重点处理滤波补偿、增益补偿等问题。一般是在音频序列采集完成后，按照实际情况开展数字压缩工作。完成压缩后必须要将信号的属性特点进行提取，并基于出现的特点进行计算，明确两段音频之间存在的相似情况。

（2）注重全面清除音频中出现的噪音和干扰音，并有效开展数字音频压缩等。经过采用多路采集卡处理滤波补偿和增益补偿后，可对音频中的杂音、串音等进行消除，进而提高广播电视节目的音频质量。

（3）利用音频对比技术能够实现对音频数据的压缩，比如处理或控制一部分不想管的传输数据，促使音频效果得到有效改善。并且因为数据压缩的效果，一般会受到数字信号属性特征参数的影响，因此需要尽可能准确、全面的获取数字信号属性特征，注重提取音频能量参数、音高、带宽参数等。

4.数字音频技术在广播电视工程中的应用建议

4.1 加强前期调试工作

通过在广播电视工程中应用数字音频技术，能够有效发挥多种优势。为有效发挥技术优越性，则需要在实践工程中强化对数字音频技术的调试和测试工作，充分保障数字信号电缆能够满足数字信号的传输要求。具体实践中则是应当对电缆以及天线等开展组抗性测试，以此确保数字信号实现快速传输。通常情况下对电缆电阻的控制标准为50-70欧姆，有助于保障数字信号传输的完整性。另外，相关人员还应当注重测试匹配盒，由于从匹配盒中所传输的抗组属于可变电容，针对驻波比开展调试工作时，必须要合理调整和测试数字音频的各项数字指标。

4.2 定期检查数字音频技术的应用

因为数字音频技术在广播电视工程中的应用还处于初期探索阶段，为最大限度的保证其应用效果，应当积极开展定期检查工作。首先相关人员应当检查光缆工程的音频设备，进而保证光缆工程各个部位可保持正常的工作状态。如发现问题应第一时间进行解决，并不断完善各项措施。当完成调试工作后，相关人员需强化日常巡查工作，尽可能保障驻波比稳定在标准范围内。同时工作人员也可进一步加强对音频设备阻抗变换器系数的检查，按照调试结构对数字音频信号的相位实施调整。这一过程中综合考虑到广播电视播控技术所使用的线缆较粗，所以将会增大数字匹配过程的难度。为此相关人员应当开展日常巡查，及时有效的解决实际问题，实现数字音频技术的优势良好发挥。

4.3 做好日常维护工作

数字音频技术在广播电视工程中的应用，往往会受到温度以及电压等因素的影响。要想减少运行过程中出现的故障率，则需要由专业的运维人员针对特殊部位开展巡查和检修。并运用先进的运维技术缩短检查时间、提高检查准确性，促使数字音频技术能够在广播电视工程中得到长时间、稳定的应用。同时传输数字音频信号时，对金属导体的长度应有一定的制约，从而防范发射机出现电阻增大等问题，尽可能保证发射机自身的运行安全性和可靠性。所以相关人员在应用金属外壳时，必须要合理确保其电阻在合理范围内。除此，为充分保障数字信号能够有效传输，应当保证发生数字音频信号的天线具有适当的高度，最大程度的减低数字音频信号传输损耗。由此为确保数字音频技术得到良好应用，则应当积极做好日常维护工作，推动广播电视工程的高效发展，提高电视节目播出质量。

5.结束语

综上所述，在现代信息化技术不断发展的背景下，为有效推动广播电视工程的健康发展，提高服务质量和市场竞争力。则需要坚持与时俱进的原则，合理应用数字音频技术，如数字水印技术、音频嵌入技术、数字音频传输技术、数字调音台技术、云储存技术、音频对比技术等，进而提升广播电视节目的音频质量，为受众提供优质的观看服务和享受，推动广播电视行业的健康、平稳发展。