广播电视工程中数字音频技术的优势及其应用

韩雪梅

摘 要：随着我国数字化进程的加快以及近年来科技发展水平、广播电视工程整体发展水平的不断提高，数字化音频技术越来越广泛地应用于广播电视事业的各个领域。本文以数字音频技术的含义以及工作原理作为切入点，对其技术的优势以及应用尤其是数字音频嵌入技术的应用进行阐述。

关键词：广播电视工程；数字音频；优势

当前数字化演播室的音频系统的整体解决方案以及设计在应对直播节目的设备管理、功能拓展运用以及安全播控等方面已经形成了较为完备的体系，数字音频技术的优势得到充分 体现。

一、数字音频技术的具体含义及工作原理

以数字广播电视技术为基础发展的数字音频信号方式，在经过模拟处理、数字化处理的发展过程之后，已经逐步在广播电视领域（无论是节目的前期或者后期制作，还是在节目的播出过程中）被广泛使用，使用数字音频设备不仅可以使广播电视节目对于音频技术的要求得到满足，而且其对原有的模拟音频信号的输出输入方式进行了保留，直接取代了原有的模拟音频系统，使其在功能更具兼容性，可以在模拟信号和数字信号的环境中都可以进行工作。数字音频技术对于音质非常重视，其可以高质量的还原音质。

数字音频广播系统通常的工作方式是一点对多点，其最关键的技术通常有组网技术、对于高速信号的无线传输技术以及对于数字音频信号的压缩编码技术等三个方面。在数字广播中同时存在着多种多样音频压缩编码技术，这些技术的共同点是以基于人耳的感觉特性来对码率进行适当降低，例如，在对音频进行编码时，通常从人对声音的特性、时间的屏蔽效应以及人听觉频率三个方面加以利用。频率遮蔽效应是指如果同时出现两个音频信号，其频率相近但是强度相差非常大，人耳常常只能感受到强度比较大的音频信号，而遮蔽了低强度的音频信号，在对频率屏蔽效应运用时，通常是在将频率相近强度较低的信号直接舍弃，不在系统中进行传输，同一时间只传输高强度的音频信号，从而使码率的到有效降低。人的听觉系统对于声音源头进行定位处理时，通常对于频率较低的信号不太敏感，反应较迟钝，而判断高频信号时，则主要是通过包络进行，这种特性也被在数字音频的传输系统中成功应用。

二、数字音频技术在广播电视工程中的优势

在计算机多媒体广泛应用与电子技术的飞速发展下，广播电台在计算机应用音频技术的推动下，取得了重大的突破。现代的数字音频工作站通常由数字播出音频工作站、节目管理工作站以及数字录制音频工作站。数字音频技术应用于广播电视工程中主要的优势有以下几点。

（1）录音时可以使用多轨数字硬盘。数字音频拥有六十四轨，可以为音乐及语言类提供有效保障，于此同时，对于录音过程中的并軌、搬轨、补录等方面工作也可以实现，从而可以满足用户在对其使用中对轨道扩充的需求。

（2）通过数字编辑可以提高音频的精密性，通过高解像度的电子计算机屏幕，可以对声音采用波形的方式进行显示，从而使编辑剪接的工作更加方便，而利用图像波形的方式进行音频显示，可以有效提高剪辑精确性。

（3）数字信号和传统模拟信号相比，其处理能力很强。

（4）数字信号的存储能力强大。数字音频技术拥有电子计算机的数据存储功能，对相关的设备信息以及音频程序进行存储。

三、数字音频技术在广播电视工程中应用

（1）在广播电台数字调音台的应用。数字调音台在广播电台系统的应用主要是为了对调音台进行处理，使其具有不仅具有原有的传统调音台的大部分功能，如使串音、失真、噪音的功能质量得到提高），而且还拥有数字切换矩阵的能力。针对以上情况，能够利用形式不同的控制面，使用户在不同的环境中得以进行不同的操作方式，从而最大程度满足方式不同的新闻编辑和制作的过程，其具有体积小、通路多的优点。

（2）数字音频嵌入技术在广播电视工程的应用。当前，在对节目的处理、传输以及制作时，采用的是数字音频嵌入技术与数字分量串行的接口，来制作数学化电视节目。因此，对于数字音频嵌入技术与数字分量串行接口的深入理解的关键，就是对数字化节目基于现场直播体制中心搭建，构想，设想的解决方案。由于模拟信号中的符合方法及分量不同，在电视的视频信号转换过程中，即模拟信号与数字信号的转换中会出现一些差异，在数字拾取以后，数据的传输方式通常会出现串行以及并行的区分，但其却具有相同的一个共性，就是共同部位。比如，按照不同的方法，在数字信号的进行消隐时，将数字音频以及其他的辅助数据携带的传送的空间，称为多出的空间。而在这空间中，辅助数据和数字音频进行的互相相嵌，也就称之为音频潜入；在视频信号的场、行同步脉冲（场、行消隐）期间插进数字音频信号，也就是将SDI信号中嵌入数字音频信号的和数字的分量视频信号进行的共同传输。在4比2比2的串行数字分流中，视频场效消隐以及行消隐期间的信息并不是需要的，因此可以不对其进行取样。由于数字音频与视频的子帐取样不同，分别为三十二比特，十比特，在音频数据以辅助数据的方式插进数字视频分量时，就要求不能在两个空隙之中。其中将音频取样数据按二十特进行传播，用奇偶校验码、AES/EBU通道的状态信息、CH信息进行传输的过程，就是将三十特变成十比特的过程。为了保证伴音一直随视频同步传输，而不将伴音进行单独处理，就可以采用嵌入音频的方式，能够做到音频，视频的同步，也不影响数字音频采用不同的取样的频率的数据嵌入。在播出领域，视频与音频分切的情况较为少见，嵌入音频可以减少矩阵的一个层面，将AES/EBU标准视频嵌入SDI数字信号中，因为采用了数字音频嵌入技术，使信号的传输质量得到有效提高，同时使系统内部的复杂走线得到很大简化，使不少的音频处理设备得以省去，从而降低了设备故障的概率，最终使播控系统的安全性得到较大提高。在实际播出工作中，对视频与音频要求同步的情况较为多见，可采用嵌入音频可以减少矩阵一个层面，将AES/EBU标准视频嵌入SDI数字信号中，因为采用了数字音频嵌入技术，确保了提高信号的传输质量，同时大在减化了系统内部的复杂走线，省去了很多音频处理设备，也大大降低了设备故障的机率，非常有效的提高了播控系统的安全性。

数字音频作为数字化电视制作的重要功能手段，其基本理论、系统设计、音频格式、接口方式等也已逐渐成为广播电视系统的重大课题。因此，积极开发完善数字音频技术，拓展其功能应用具有十分重要的现实意义。

参考文献：

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[2] 曹长俊.数字音频技术在广播电视工程中的优势和应用[J]. 西部广播电视. 2015（15）

[3] 杨波.关于广电工程的数字音频技术论述[J]. 山东工业技术. 2015（12）