廣播電視工程中數字音頻技術的優勢及其應用分析

金妍　苗陽

【摘 要】隨著我國數字化進程的加快以及近年來科技發展水平、廣播電視工程整體發展水平的不斷提高，數字化音頻技術越來越廣泛地應用于廣播電視事業的各個領域。因此，進一步推動廣播電視工程數字音頻技術的長遠發展成為了擺在相關領域人員面前的重要任務。本文旨在詳細闡述數字音頻技術在廣播電視工程中的優勢，并對如何應用該項技術進行全面、系統的分析。

【關鍵詞】廣播電視工程；數字音頻技術嵌入；技術應用

數字音頻技術的使用已走過了三十多個年頭，數字化演播室在各地各電視臺廣泛應用，使用數字化音頻技術對節目的直播過程進行實時監控已成為當今廣播電視行業把握節目質量的通常手段，使各檔欄目的故障發生率大幅度下降。因此，對數字音頻技術嵌入理論及實踐的研究、探索以及對提高廣播電視數字化制作水平和廣播電視節目的穩定播出有著非同尋常的重要意義。

1 數字音頻技術的概念及原理

數字音頻是指一組表示聲音強弱的數據序列，通過對聲音的模擬進行取樣、量化以及編碼，編碼與音頻格式、音頻技術相對應。廣播電視領域對數字音頻技術的應用已從傳統的模擬處理逐步發展為數字化處理，而在廣播電視數字音頻數字化處理發展初期，晶體管和集成電路是其主要模式，這兩種模式都有自身不可彌補的缺陷。當新型的音源問世后，數字音頻技術設備可將輸出的16位數字聲音精確到六萬四千分之一，提高了聲音處理工作的精確度和準確性，減少了對此項工作的投入資本。世界各國的媒體行業都越來越清晰地意識到數字音頻技術在各項領域中所發揮的重要作用，有人預測，數字音頻技術將實現飛速增長，且音頻內容的數字化應用也將出現于各個角落。

同時，隨著數字化音頻技術在廣播電視領域中的大范圍采用，各廣播電臺、電視臺也開始使用數字音頻處理設備進行集成，并在音頻信號轉換時盡可能地降低信號衰減，監控節目錄制、播放等流程的技術質量。目前國內的數字音頻技術應用發展仍處于初期階段，在處理數字化信號前要先將模擬設備采集的信號轉為離散格式。

2 數字音頻技術在廣播電視工程中的優勢

一百多年前，音頻技術發明問世，經過無數科學家、學者及技術工作者的不斷努力和完善，數字音頻技術及數字音頻工作站在移動多媒體、網絡媒體、數字電視等各相關領域廣泛應用。所謂數字音頻工作站（Digital Audio Workstation，簡稱DAW）是指處理音頻信息的計算機系統，現主要作用于對音頻錄制、節目管理、音頻播出等流程的監控和管理。數字音頻技術的主要優勢為：

2.1 多軌錄音軟件功能更為強大

多軌錄音能使用多個軌道將人聲、樂器聲等不同的聲音分別采集、錄入至系統當中，最后編輯為一個完整的節目，方便聲音采集錄制人員進行補錄以及搬軌、并軌等各項工作。即使在錄制過程中出現錯誤或偏差，也只需在后期制作時針對其中某一軌實施補救。同時，在需要增錄聲音時，可采取增加軌道的方式加以融合，無須重新進行共同錄制。因此，多軌錄音給廣播電視節目的錄制帶來了極大的便利，節省了大量的人力和財物資源。

2.2 數字視頻剪輯精確性更高

數字視頻剪輯可利用具有高解像度屏幕的計算機系統，將經過數字化處理的影像資料，通過系統軟件的波形音頻顯示方式，進行視頻剪接、特效合成、轉軌并軌、字幕處理等各項工作，從而達到最為精確的數字音頻處理效果。

2.3 數字信號處理效果更理想

基于人耳只能辨別頻率在20赫茲至20000赫茲之間的聲音的特點，現代廣播電視節目的錄制通常采用將數字音頻進行加工而生產低頻泛音的方法取代上世紀傳統而落后的低頻部分音頻直接錄制法，這種數字信號處理方式使得產生的廣播電視節目音頻飽滿、悅耳、和諧，豐富了音頻信號頻譜。

2.4 音頻文件的存儲量更大

經過數字化處理后的音頻文件的存量量計算公式為：

存儲量=采樣頻率×量化位數/8×聲道數×時間

數字音頻技術系統配備有存儲計算機系統設備信息及音頻程序數據的功能，為后續的數據采集、分析、使用等程序提供了便利。

2.5 數字音頻廣播系統更加人性化

進入21世紀，數字音頻廣播系統廣泛應用于公共廣播、擴聲錄播、遠程會議等各專業領域。數字音頻廣播系統的設計初衷就是立足于人耳的聽覺特征和個性需求，將各個設備組件進行靈活搭配、組合，制定并提供各種解決方案，在音頻數據的無線傳送過程中，降低音頻碼率，提高音頻的信號強度，并屏蔽低強度的弱信號，發揮其智能化、系統化的巨大優勢，使人耳對聲音的感知更加敏銳、直觀。

3 數字音頻技術在廣播電視工程中的應用

在當前廣播電視節目制作過程中被廣泛使用的音頻嵌入技術指的是利用輔助分量信號數據區將音頻信息數據信號傳輸并放置于需要的區域，被傳送的嵌入數字音頻信號按照各種單位組成，轉為立體聲或雙聲道應用于節目制作。數字音頻嵌入技術實現了音頻、視頻的同一設備同時傳輸，將處于另一頻率的音頻信號數字信息用與傳送視頻信號的同樣一根電纜嵌入正在處理或播出的電視信號畫面，改善了廣播電視節目數字信號處理工作的質量與效率。

日前在廣播電視界及各媒體行業中經常被提及的技術術語SDI指的是Serial Digital Interface，即數字分量串行接口。在廣播電視節目的制作過程和處理過程監控管理工作中，將錄音、錄像設備記錄的數字信號進行重放及解壓，轉為音頻數據，經由數字分量串行接口輸出，并傳送至指定的處理系統。此外，還應注意控制重放、解壓次數及頻率，如短時間內出現高頻率解壓現象，則會導致視頻、音頻數據產生延時呈現和質量下降的情況。

廣播節目錄制時一般使用數字調音臺進行擴聲系統和影音錄制的輔助。只要能充分利用數字調音臺的多路聲音信號輸入功能，就能將每個單路輸入的音頻信號盡可能地放大，并對音質的各種情況進行調整、完善、補償，使聲音更加完美、豐富、立體。同時，數字調音臺多路輸出的方式還能在音頻的錄音回放、監聽監制、隔音控音、立體化剪輯等各項錄制管理工作中發揮重要作用，為聲音的藝術加工方法提供多種選擇。由于數字調音臺具有多條通路、高信噪比和較大的動態范圍，采用控制面和數字矩陣的不同制式，開啟降噪擴展和數字壓縮限制設備，便能降低噪聲、聲音失真、串音等不良情況的發生頻率，大大提高了廣播節目的制作質量。

數字音頻制作的各項優勢技術在廣播電視節目的前期制作和后期剪輯工作中發揮著巨大實用性與創造性功能，已逐步成為在該項領域普遍采用的節目制作方式，全面取代了過去的模擬音頻信號技術，同時采用該項技術成果的還有移動多媒體及網絡媒體行業。

4 結束語

隨著現代社會各領域各項科學技術發展的腳步逐漸加快，廣播電視事業工程的數字化處理時代即將全面開啟，視頻、音頻的數字化處理工作模式將滲透進廣播電視節目制作與輸出的每一個流程和環節。為了將來更快、更好地適應全球多媒體時代的數字化進程，廣播電視領域的每一位參與者都應充分發揮主觀能動性，利用一切可以利用的有效資源，結合自身地方及文化特色，完善和推進廣播電視節目制作方式方法改革，加大工作力度，把數字化音頻嵌入技術推廣、實施、普及至節目前期、后期錄制以及播出的每項環節，全面提高節目內容質量，把最優質的廣播電視節目呈現在廣大聽眾、觀眾面前。

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[責任編輯：王楠]