数字音频技术在广播电视工程中的优势与应用

郭天锦

（江西省赣州市七〇七电视台，江西 赣州 341000）

0 引 言

在经济快速发展和社会不断进步的背景下，我国广播电视行业技术水平显著提高。数字音频技术作为广播电视工程中的重要技术之一，对行业发展起到了重要的推动作用，是广播电视领域的重点研究方向。数字音频技术是多媒体技术的重要组成部分，其通过对音频信号的数字化处理、存储和交换，可以有效提高音频的音质，降低发射机功率，同时减少电磁污染。随着数字音频技术越来越广泛的应用，其对广播电视工程越来越重要。广播电视工程要想更快更好地发展，就需要对数字音频技术进行深入研究[1]。

1 数字音频技术的发展介绍

数字音频技术最早起源于晶体管技术。晶体管是在20 世纪50 年代发明的，是数字音频技术发展过程中不可或缺的一部分。但是，由于当时技术的限制，晶体管的体积较大，导致以晶体管为主的数字音频技术在使用过程中仍有改进的空间，相比于模拟音频技术并没有明显优势。进入20 世纪60年代后，mp3 压缩技术也出现了，其可以采用数字音频功放来适应新媒体工具。虽然早期的数字功放与数字声源配合得很好，但由于新媒体工具制造成本高、尺寸较大，同时很多厂家并没有严格按照流程来控制生产成本，出现了营销方式落后、生产成本高、产品规模过大等种种问题，影响了数字音频技术的推广应用。随着我国集成电路的加速发展，数字音频技术的生产成本得到有效控制，数字音频技术越来越成熟，在各个行业的应用越来越广泛和深入，并提高了各个行业的实际效率。在当今信息化飞速发展的背景下，多媒体技术的应用越来越普遍，数字音频技术作为多媒体技术不可或缺的组成部分，也成为人们日常生活中的重要助力[2]。

我国的广播电视工程长期以模拟音频技术为主，即在工作期间的音视频信号分配以模拟调频广播为主，其固有缺陷会影响广播电视的音频质量，在实际应用中也出现了频谱质量低的现象。因此，数字音频技术问世后，我国广播电视工程积极开始在工作中应用数字音频技术。数字音频广播是在Eureka-147 项目下提出的，后来被欧洲电信标准协会标准化。由此，全球传输网络开辟了各种类型的数字广播业务以及AM/FM 广播系统无法支持的新节目和业务。可见，数字音频技术的发展有力地促进了广播电视工程的发展。业界最常用的数字音频技术协议或标准是AES/EBU 接口协议。许多专业收音机，如CD 播放器、DAT 和数字混音器都支持此协议。AES/EBU 接口协议即使在非平衡模式下也能达到100 m 的传输距离。如果是平衡模式，其传输距离更远。由于数字音频技术具有信号质量高、传输损耗低、操作更灵活等优点，在实际应用过程中越来越受到重视。当前，数字化是我国广播电视工程发展的支柱，数字音频信号作为辅助手段，可以确保广播电视音频技术能够保留原始模拟音频信号的输入和输出方式[3]。

2 广播电视工程中数字音频技术的优势

数字音频技术在广播电视工程中的应用已有多年，可以说当前世界各地的广播电视工程都离不开数字音频技术。在广播电视工程中，数字音频技术不仅可以进行播前和播后处理，还可以进行播中处理，极大地拓展了广播电视的可编辑性。

2.1 数字音频技术可以保证音频编辑的准确性

数字音频编辑软件有多种，最常用的比如Adobe Audition，其可以通过数字音频编辑功能对音频文件进行编辑，主要过程是将音频文件以波形的形式清晰地显示在软件界面中，实现音频信号与图形信号的转换。波形显示方式可以清晰地表达数字音频文件的特征和细节，从而进行精准的音频编辑，达到想要的音频效果。使用数字音频软件编辑数字音频文件时，首先要根据编辑的目的对音频文件进行分析，并制定编辑的策略和方向，即确定编辑的强度[4]；其次，利用音频编辑软件中的波形图来完成音频的控制和显示；最后，通过编辑操作在波形界面中设置详细的编辑点，进行针对性效果处理，实现音视频的高度同步，高质量、高效率地提高音频文件的质量效果。由于高效精准的音频编辑，数字音频技术可以保证音频软件的保真度，同时实现个性化的音频编辑。需要注意的是，广播电视工程中的数字音频技术必须根据业务性质和使用需求对相关音频进行软件处理。除了以上功能之外，数字音频技术还可以进行各种特殊的音频数据处理，如音频数据压缩、音乐混合等，可以让听众有更好的听觉体验[5]。

2.2 数字音频技术可以多轨录制和处理音频

数字音频技术的多轨录制和处理可以同时达到64 轨，其可以使用虚拟数字硬盘的多轨完成录制和处理任务。在数字音频处理过程中，可以将不同的音频文件添加到不同的音轨中，然后将它们合并处理，可极大地扩展音频效果。通过数字音频软件与计算机硬件的相互配合，可以进行批量音频的处理、存储和传输，即使在音频录制和处理过程中遇到问题，也可以及时通过软件功能进行修复。因此，数字音频技术在广播电视工程中的应用可以有效保证音质和音效，满足受众的需求[6]。此外，由于数字音频技术的灵活性，在电话会议、软件录音等诸多领域，可以根据实际需要灵活地组合数字设备，并根据需求选择性屏蔽一些较弱的干扰信号，充分保证最终的录音音质，使录音效果更清晰，同时可根据用户需要扩展移动音轨，在一定程度上保证音频录音质量。可以说，在当今传媒行业的高需求阶段，数字音频技术的易用性降低了广播电视工程的制作成本，同时极大地提高了制作效率。由于制作成本的降低，使用公用软件和民用电脑也能实现较高的音频质量，极大地降低了相关行业的就业门槛[7]。

2.3 数字音频技术可以实现音频的高效存储和分享

数字音频的主要存储方式是数字化，存储媒介主要为硬盘等数据存储设备，因此通过数字音频软件可以对音频数据进行统一、高效的数字化管理。比如，可以对不同的音频用标签进行分类存储，也可以在使用过程中根据不同的需要进行修改和处理，为媒体工作者处理和合成各种音频提供了方便的数字化环境。同时，数字音频技术的出现伴随着信息技术的发展，其先天具有通过互联网共享的优势，可以实现异地利用音频处理软件对各种音频进行处理和优化，让音频处理更加方便实用。此外，数字音频技术还包括水印技术和音频比较技术，赋予数字音频独有的特性，防止恶意分发和伪造，极大地提高了安全性[8]。因此，数字音频技术可以实现音频的高效存储和分享。而随着数字音频技术的进步，其不仅可以为人们提供更好的体验，而且可以更有效地促进广播电视工程的健康发展。

2.4 数字音频技术可以实现与模拟音频技术的结合使用

当前，一些专业的广播电视录音室仍然使用电子管组件，如电子管麦克风，电子管前置放大器和压缩器以及功率放大器等，以实现高质量的模拟音质。数字音频技术可以将音频文件从模拟信号转换为数字信号，其转换效果越接近模拟信号，音质表现越好。因此，为了更好地转换模拟信号，许多新的专业音频产品在电子管产品内部设计了数字接口，以实现高质量的音频信号转换[9]。可见，数字音频技术的发展并不意味着对模拟音频的排斥，而是两者的有效结合，相互促进。

3 广播电视工程中数字音频技术的应用

3.1 数字音频嵌入技术

在广播电视工程中，数字音频嵌入技术主要体现在音频信号的转换上。传统模拟音频在工作流程中必须按照特定的流程进行处理，不仅效率低，而且不够灵活，容易出错。出现这个问题，主要是因为广播电视中的模拟音频信号分量不同，所以转换后的传输方式也会发生变化。使用数字音频嵌入技术，可以基于相同的公共部分进行音频数据转换，有效降低矩阵的电平，提高接收信号的清晰度。同时，嵌入式音频技术可以将音频与视频一起传输，有效地实现了视频信号和音频信号的同步通信，解决了音视频信号异步传输的问题。并且，嵌入式音频技术还可以节省设备资源和带宽。随着广播电视工程的不断完善，数字节目制作逐步实现，嵌入式音频技术的发展空间进一步扩大。

3.2 数字音频混音技术

数字音频混音技术在广播电视工程中有很多应用，除了改进调音台原有的功能外，还可以扩展其适用性。当前，个性化成为社会的主流。为满足人们日益多样的个性化需求，广播电视工程开始重视数字音频技术在个性化领域的深度发展，这也是未来发展的大趋势。数字音频混音技术应用受到的限制较少，具有很强的科技感，使音频处理更加多样化和个性化。并且，基于数字技术的支持，可以使音频处理、传输和存储更加便捷，提高广播电视工程的核心竞争力，可以满足广播电视工程编辑制作的个性化需要。另外，数字混音器有更多的通道和更小的占用空间。例如，数字无线电混音器可以控制音频脉冲，提高音频处理性能和效率，使音频更清晰。因此，在用户需求越来越多样化的今天，调音台必须与数字音频技术相结合，才能扩展调音台的多样化功能，以选择不同的方式在不同的条件下实现不同的音频处理效果[10]。

3.3 数字音频传输技术

数字音频传输技术在广播电视工程中的应用主要包括网络传输和压缩编码，其可以根据人耳的生理特性对音频进行调整和优化，提高音频质量。数字音频与传统音频格式的区别在于清晰度大大提高，但数据量也增加很多。由于传统的广播电视工程音频信号在实际的传输和接收过程中，会出现频率选择性衰落和传播延迟等问题，同时音频信号传输还会受到建筑物遮挡的影响，导致传播过程中产生遮蔽效应，这将对音频信号接收质量产生很大影响。数字音频传输技术具有信道编码和调制功能，用来传输音频数据信号，可以有效地解决上述问题。正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术属于高频谱利用率的技术范畴，可以将高速串行音频信号转换为多路并行音频信号，从而有效缓解频谱使用带来的不利影响，解决频率选择性衰落、传播延迟等相关问题。使用人员还可以智能简化音频信号的收发设备，提高音频信号传输的可靠性，为客户提供精准的服务，实现跨地域、跨平台、跨终端的播出[11]。此外，随着云技术的成熟应用，数字音频可以存储在云端，通过服务器自由修改或下载，极大地降低了音频传输的工作量。

4 结 语

从数字音频技术的发展历程可以看出，其与信息技术的高速发展是离不开的。随着信息技术水平的不断提高，数字音频技术在广播电视工程中展现出多种优势，包括提高音频编辑准确性、多轨录制和处理音频、高效存储和分析音频以及以模拟音频的结合应用。数字音频技术的巨大优势也促使数字音频嵌入技术、数字音频混音技术以及数字音频传输技术在广播电视工程中发挥越来越重要的作用。