广电工程中数字音频技术的应用分析

廖鹏程

【摘要】如今我国的广播电视行业飞速发展，满足了人们的收视与收听需要，丰富着人们的精神世界。在广播与电视的节目播出与播放过程中，重点关注声音的输入与输出效果，以往在信号的传输过程中可能由于技术问题存在声音质量下降情况，而如今的节目制作过程中开始对信息技术与音频技术加以利用，转变了传统的电视制作播出模式，节目的整体质量也得到了提升。基于此，本文从数字音频技术的概述入手，讨论数字音频技术在广电工程中的发展现状，阐述数字音频技术应用的优势，最后提出数字音频技术在电视制作播出中的应用，希望继续促进我国广播电视行业的健康发展。

【关键词】广电工程;数字音频技术;应用

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.011.007

随着信息技术、数字化技术的发展与应用，让诸多行业发展面貌焕然一新，同样与对广播电视行业带来了帮助，计算机技术与音频处理技术的结合让音频处理效率大大提升，而数字化技术更是提升了广播电视单位的管理效率，以下就广电工程的数字音频技术应用进行相关分析。

1. 数字音频技术的概述

当前数字音频技术在广播电视节目的制作中应用程度逐渐加深，可以达到数字化处理效果。在早期利用数字音频技术时主要是通过集成电路和晶体管进行信号传输，不过在应用中存在一些不足，后期我国研发出了新型音频技术，并且相关技术不断完善，不仅提升了传输的精确性与准确性，还降低了制作成本。整体来看，数字音频技术的优势在于可以模拟与转化数字信号。

1.1 原理分析

对于数字音频技术来说，主要的原理就是采集与应用数字信息，也就是对电子信号和模拟数字信号传输。通过传输电子信息数据并且下发指令，让数字信息波形产生变化。在采集数字化信息的过程中需要处理时间间隔问题，确保信息的一致性与准确性。波形的变化和数字信号的频率变化相同，而不同数字信号所传输的频率也不同。为了在数字化的采集过程中满足信息传输需要，技术人员要分析信号调频和传输特性。数字化音频技术利用数字信息的转换，将连续数字转换为精确的参照值，这一过程中需要对音频数字传输实时监控并且在量化处理的过程中避免处理不及时问题。此外，数字信息编码可以編码和分解音频文件中的数字信息，该系统通过数字信号有效转换，识别数据类型。技术人员要对数字信息编码和量化，进而形成音频文件，之后对量化的数据参数计算，为高质量的数据信息完整编码打下基础。

1.2 技术要点

其一，采样率。对于数字音频技术来说，一般采样率越高说明信号的稳定性越强，进而声音的质量更有保障，比如CD的采样率为44.1KHz，而数字音频的采样率可以达到48KHz;其二，声音压缩率。压缩率高说明压缩的过程中存在较多的数字音频信号损失，进而造成声音的品质受到影响;其三，声音比特率。这是电脑中最小的数据单位，比如MP3数字音乐比特率为128Kbps，CD数字音乐比特率为1411.2Kbps，这就说明CD的比特率比MP3高，不过记录音频数据的比特值偏小;其四，数字量化级。判断音频质量的主要标准就是声音资源的量化级，比如CD量化级为16bit，数字声音质量为24bit，这就说明数字音频技术好于CD。

2. 数字音频技术在广电工程中的发展现状

2.1 传统技术

以往的音频传输技术应用中压缩功能还存在问题，在广电工程中引入Dante传输技术能够提升传输效率，这种全新的数据传输方法具有较强的压缩性，能够改变以往的传输复杂性，并且降低操作难度和投资。

2.2 编码技术

当前编码技术应用也逐渐广泛，在广播电视项目当中利用DRA编码技术具有重要作用，随着我国音频编码标准的提升，DRA数字音频编码技术也将得到更加广泛的应用，其主要优势在于实现立体声和多路环绕声的同步编码，由此解决了由于编码技术复杂性导致工作效率偏低问题，提升了音频文件的整体质量。

2.3 信源解码

在实际操作中主要是通过信源解码技术实现，由此消除节目冗余的信息，避免节目出现重复信息而导致观众审美疲劳，对于信源解码技术来讲，主要是通过压缩协调源解码速率以及信道容量，进而增强参数效率。语音解码期间会产生大量错误信息，通过信源解码能够纠正错误，对原始数据信道编码并增加符号数量。

2.4 复用技术

相比传统数字电视，电视节目中的图像以及声音信息通过多种渠道传输，在复用技术支持下可以统一调制，在一个频道当中稳定传输数据，数字化音频技术可以对数据信息分类与拓展，这也是在系统价值的主要体现。

3. 数字音频技术应用的优势

改革开放以来我国的科学技术飞速发展，尤其是计算机技术更是进入世界前列，这也为我国的现代多媒体技术发展带来了帮助，而音频技术就是其中的一项技术，用于广播电视节目中可以准确还原音效，提升人们的收视效果，并且在广电工程中应用数字音频技术可以更加高效的进行信息与数据存储，由此提升处理效果，保证节目制作效率，降低技术人员工作量，该技术的具体优势如下：

3.1 提升音频剪辑精准性

在电视节目播出过程中，为了在指定时间内将节目声音与图像呈现出来，需要利用音频处理技术，也就是通过计算机技术剪辑数字音频，提升音频数据的修复能力，比如波形技术修复后的音频精准度显著提升。

3.2 音频轨道扩展

在节目录制与数字音频播出过程中，数字音频技术都具有重要作用，主要是在电视音频轨道扩展过程中增强声音的质量，进而为观众带来良好的声音体验。如今我国的数字音频技术实现了64轨硬盘录音，如果在录制声音的过程中出现问题可以及时修补，提升控制音轨轨道效果，操作也更加便捷，节目播出的整体质量也更有保证。

3.3 提升音频质量

通过数字音频技术的编码可以满足无线传输，之后压缩处理，由此提升音频数据的实时传输效率。同时，应用解码技术和压缩技术能够分析人们对声音的接受能力，之后编码音频，避免了人耳不能区分强弱信号音频，这也是保证人们收视体验的技术措施。

3.4 快速存储信息

数字音频技术的优势诸多，不仅可以快速存储信息，还具有及时性、交互性特点，进而保证资源的共享效率。同时，信息存储与电脑存储接近，使得用户可以直接存储信息，快速、精准的查找数据，让节目的制作质量更高。

3.5 保证音频信息存储安全

在音频信息的存储方面，数字音频技术与计算机技术较为接近，二者都是在计算机中模拟信号，并且在硬盘中存储信息，这一过程中音频的资料分类可以规划硬盘，之后通过数字信号转化的方法实现，让广播电视单位节目的制作效率有保障。

3.6 功能更加完善

以往的广播电视节目音频处理效果不佳，其中主要原因在于语音编辑技术缺乏。利用数字音频技术可以改善节目效果，能够在不同轨道中采集声音之后输入计算机系统，在过程中如果技术人员存在错误可以修复音频文件，并且节目编辑前提无需重新录制，由此节约了制作成本。从信息库功能来看，广播电视数字化工程当中应用音频技术还显著增强了信息库质量，技术人员可以在计算机系统中利用处理器共享信息和资源，便于進行音频信息的交换与提取，并且技术人员可以精确查找相关数字音频信息。

3.7 优化广播电视组网价值

广播电视平台依据的不同服务对象科学选择组网使用模式，比如在电视节目的播出记者采访过程中，人们首先关注的是声音与画面同步性，这就对视频的质量提出了高要求，采用强度较低的音频软件由于辨别效率低，需要借助数字音频技术压缩编码数字，视频制作之后可以满足人们的观赏需要。音频的精细化处理过程较为复杂，在数字化技术的支持下可以实现广播电视组网，进而提升广播电视单位的管理质量。

4. 数字音频技术在电视制作播出中的应用

某地方电视台在电视制作播出中的应用了冠标科技的UHF数字无线音视频传输技术，在部分处理难度大的音效中增加数字音频驻波处理器后，层次感、解析度明显提高，而且播放的声音更柔和，主控制室监听使用DynaudioAIR-6数字有源音箱，还引进了两台AudioToy8MX28CH模拟调音台作为备用调音台，其中主要利用的技术如下：

4.1 音频嵌入技术

以往的音频嵌入工艺存在不足，容易出现控制意外情况，之后光比电视单位需要再次进行节目的录制，导致节目录制成本加大。当前的广播电视工程对音频嵌入技术应用越来越多，使得节目整体播出质量得到了提升，在保证节目制作效率的同时降低了制作与播出成本。该电视台利用了音频嵌入技术，这是一种在视频传输的过程中对固定范围的视频进行传输处理，部分电视节目在播出期间会由于音频与视频的传输路径不同出现画面声音不同步问题，所以造成了信号延迟，可以利用嵌入数字音频解决，比如补救节目录制的问题，让数字音频技术的嵌入稳定性得到提升。

4.2 音频对比技术

为了发挥数字音频技术在于音频嵌入的作用，需要广电单位重视音频技术在音频数据的控制作用，而要点在于调整音频轨道。当前应用数字音频技术的过程中主要采用64轨道，这样在节目的录制过程中出现失误后通过轨道弥补与调控，保证音频质量与节目播出的顺畅性，该电视台在44.1kHz/16bit、96kHz/24bit、192kHz/24bit等采样率参数分析中利用了PCM波形规格，将flac、ape这种无损格式解压。

4.3 数字调音台

网络技术与信息技术的利用让广播电视节目制作效果提升，加快了行业的数字化和智能化发展，而数字音频技术起到了关键作用。将数字音频技术用于数字调音台可以对声音进行艺术化处理，这是由于数字调音台可以多路输入，比如通过高音补偿和声音放大单独处理每路的声音信号，也可以通过数字混合器具有模块切换功能混合输出控制声音，再如进行电视节目的播出时应用数字调音台也可以艺术化处理声音。在实际应用的过程中需要满足技术性能，遵循混合器工作的既定原则，让声音稳定在20Hz-20kHz，并且音均匀性至少达到-1eb，数字音频技术还具有调节音色、放大音频等功能，在降噪处理之后可以增强节目的声音品质，减少制作与播出过程的噪音。此外，可以把网络技术用于数字调音台中，进而建立网络数字调音台，比如德国DHD系列的网络化数字调音台的节目资源对资源的共享能力更强，并且在光纤信号的支持下画面与声音质量更高，满足了人们的观看需求。该电视台引进的数字有源音箱与模拟调音台发挥了重要作用。

4.4 云端存储技术

以往的电视节目需要在指定时间播出，难以满足人们的个性化收视需要，如今的广播电视单位对多种技术加以利用，并且数字化内体技术实现了数字电视存储电视节目，为人们点播、回放网络电视提供了巨大的便利，比如小米智能电视、乐视超级电视都可以通过数字音频技术提供个性化的观看服务。

4.5 数字水印技术

该技术的框架为水印嵌入音频文件，主要包括原始水印、水印预处理算法、原始音频数据以及密钥。具体说来，技术人员需要先进行音频数据的处理和转换，对音频水印技术运行期间出现的不可抗力攻击问题需要重新采样，降低噪声干扰，还要分析统计攻击以及数据压缩问题。与此同时，技术人员需要关注和听觉相近的音频水印技术，嵌入期间要避免听觉变化并合理选择嵌入方法，这样才能保证数字音频听觉相似度。该电视台将数字水印技术用于版权保护、指纹跟踪、内容认证与电视节目监视等方面。

4.6 Dante传输应用

这种传输应用就是广电工程项目中处理传统音频文件处理期间增强压缩性，通过该方法可以减少传统音频文件处理中的不足，帮助广电单位减少资源浪费，Dante传输方法将工作人员所需的处理音频文件通过发发网络方式传输信息，并且能够扩展音频文件传输的信息存储量，保证音频文件传输效率，达到随时传输随时使用的目标，为此该技术在广电单位中得到了广泛应用。

4.7 信源解码应用

随着人们生活水平的提升，当前数字电视走进千家万户，为了增强音频文件解码效率，工作人员需要应用数字音频技术，这种技术可以降低广播电视节目复杂性较强音频文件的解码难度，还能实现数字电视信源和音频文件的契合，由此大大提升音频文件信源解码工作效率。信源解码能够快速找到音频文件存在的错误代码，并加以改正，最终提升音频文件质量水平与价值。该电视台采用ST公司的信源解码器芯片STi5518，达到将数字信号转换为模拟信号的目标。

4.8 后期制作应用

广电工程中每一份音频文件都需要前期录制以及后期制作，其中前期录制主要是通过音频文件剪辑提供丰富素材，后期制作要实现精益求精，这样才能在整体上提升音频文件制作质量。数字音频技术在后期制作中同样发挥了巨大作用，减少了技术人员编辑音频文件过程中可能出現的问题，最终提升广电工程音频后期制作水平。

5. 数字音频技术在广电工程中的应用要点

5.1 做好前期调试

为了在广电工程中发挥出数字音频技术的作用，需要开展调试与测试工作，控制电缆的质量与标准，为了让测试工作顺利实施还需要控制电缆的长度。技术人员需要在测试视频中显示电缆的阻抗性，设置为50-70欧姆，进而让检测工作顺利完成。

5.2 重视定期检查

为了排除故障与安全隐患，需要完善管理措施，不管是检查还是调试都需要完善措施，仔细检查，控制好驻波比的取值范围。通过定期的检查改变音频设备内阻抗变换器系数，减小驻波比之后根据不同的数值匹配数字音频技术。在广播电视播控技术实际应用电缆时往往较大，而数字音频技术匹配也存在难度，这更加凸显出定期检查的必要性。

6. 数字音频技术发展方向

在广播电视工程中，嵌入式技术是一项重要技术，由于广播电视系统信号的产生，传输以及联机都需要采取数字技术，所以在信号产生传输在整个过程中需要利用设置信号并预留传输接口，然后将数字音频技术用于广播电视工程。今后需要继续对数字监控技术加强研究，提升其制作传输以及连接处理能力。在社会不断发展的背景下，需要切实加强媒体和受众的互动，并且实现传播信号从原有单向传输转变为双向传递，通过数字音频技术能够与观众加强联系。在广播电视工程中，通过全新的音频传输模式可以增强广播电视工程文化普及率，让更多受众参与到信息传播过程中。与此同时，数字化音频技术基于数字化和智能化网络考虑电缆损耗控制主矿特点，需要选用聚乙烯绝缘螺旋电缆。此外UHF与VHF的驻波比要低于1.06，这样才能降低电缆损耗以及供货损耗。

7. 结束语

综上所述，在广电工程的发展中，对数字音频这种全新的技术利用有着重要性与必要性，该技术可以提升信息的传输速度、增强编码质量，减少杂音或者串音，还可以对大量的音频文件存储，最终提升数字信号处理质量。如今，广电单位引入的数字音频技术中，数字调音台、数字音频嵌入、Dante传输技术、DRA编码技术、信源解码技术、后期制作应用都有着广泛应用，所以在今后的发展中需要继续对数字音频技术加强利用与研究，推动广电工程节目制作的数字化发展，进而为人们提供更加优质的电视节目。

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