广播电视数字音频技术研究

1音频信号的数字化转换基本原理

信号的数字化就是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，这个过程一般需要采样、量化和编码三个步骤，被称为“数字化的三部曲”。首先，采样是以适当的时间间隔观测模拟信号波形幅值变化的过程，也就是在时间上将模拟信号离散化，只要满足一定的采样条件，那么由这些时间上离散的样本值序列便可以恢复到原来的模拟信号，所以在采样过程中不会造成模拟信号信息的损伤和丢失。其次，量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量、有一定时间间隔的离散值，通俗点的理解就是对信号幅值归整到与其接近的整数标度。需要明确的是，量化既然是通过四舍五入的方式对幅值进行归整，那么就一定会产生误差，由此产生的失真即为量化失真，也叫做量化噪声并用信噪比进行衡量。最后是编码，要知道采样、量化之后的信号还不是规定意义上的数字信号，还需要将其转换为数字编码脉冲，将已经归整之后的信号幅值以二进制数码序列表示出来。这个数字化的过程又叫做脉冲编码调制技术，通常通过模/数（A/D）转化器实现，对于音频来说，A/D转化器是最重要的电路之一，对音质具有决定性的影响，在数字音频的发展过程中具有极其重要的意义。广播电视工程的不断完善，与数字音频的发展密切相关，作为广播电视工程的重要组成部分，认识数字音频技术的基本原理使对每一位广播电视工作者的要求。

2数字音频的压缩编码设置

广播电视工程的发展壮大，声音作为三要素之一，发挥着至关重要的作用，所以认识和了解数字音频压缩编码的工作机理，对于从本质上提高广播电视工程质量具有深刻的意义。自然界中的音频信号是模拟信号，所以经过数字化处理后的音频信号必须依然还原成为模拟信号，最终才能转换为声音被人们获知。现阶段常见的数字音频编码技术可以分为以下几类。

2.1波形编码

直接对音频信号的波形采样值进行处理，通过静音检测、预测等手段进行压缩编码，这种方法保留了信号原始值的细节变化，从而可以详尽的记录信号各种过渡特征，具有极大的兼容性，可以适用于任意类型的数字声音，并且算法简单，较为容易实现，是一项很成熟的编码技术。

2.2参数编码

这种编码技术最初主要在语音编码和音乐作品的合成中使用，近几年随着编码技术的不断提升，参数编码逐渐扩展到整个音频信号的编码，主要应用在低数码率的音频编码中，这是因为它可以应用感知模型把音频信号分解成不同的信号部分，然后在对每个部分的内容用适当的模型参数描述出来，并不要求原波形与重建波形形状一致。

2.3混合编码

兼具波形编码和参数编码的特征，一方面对声音信号建立描述模型并对模型参数进行计算和编码，另一方面也对音频信号的原始波形与重建波形之间的误差进行编码，修饰二者之间的波形形状。在广播电视工程中，由于音频信号数字化后可以避免模拟信号容易受噪声和干扰的影响，所以工作人员可以适当的扩大音频的动态范围，利用计算机进行数据处理，在声音不失真的条件下实现远距离传输，并配合图像、视频等其他媒体信息进行多路使用。

3数字音频技术在广播电视工程中的实际应用

3.1数字音频工作站的基本概述和作用

简单来说，数字音频工作站是指可以输入、输出音频信号并能实现加工处理的计算机。但从专业角度来说，数字音频工作站是一种集计算机、多轨道录音机、非线性编辑、调音台、效果器等功能为一体的全面数字音频录播设备。广播节目制作是广播电视工程中的重要环节，数字音频工作站的出现和使用，改变了传统的录制与播出分离的模式，使录播实现一体化，即节目录制、编辑、方音和播出控制融为一体，从而大大简化了录播系统。目前，数字音频工作站已经逐步应用到广播节目制作、播出、管理以及系统的控制等各个环节，极大的节省了人力物力，提高了广播电视节目的质量，同时也实现了资源共享化，具有操作简单、编辑方便、播出及时安全等等优势，已经成为广播电视工程数字化、网络化的关键性设备之一。

3.2数字音频工作站的主要功能

（1）具有专业水准的音质录入和播放功用，由于数字音频工作站的设备齐全，功能强大，所以具备录入专业级要求的音乐作品。这对于广播电视工程中提高音质来说是极其便捷的方式，大大提高广播电视节目的音频质量。（2）录音、放音与声音合成，数字音频工作站是数字音频技术的整合统一，在音频工作站中进行录音放音与合成，和制作普通多轨道节目的工作流程一样，甚至大大减少了节目制作的时间。而且，数字音频工作站可以直接听到多轨道的声音，并且直观的反应在DAW屏幕上的彩色信号波形中，操作简单直接。记忆功能还能自动编号和存储，为后期的节目制作留出极大的余地，是广播电视节目工程中必不可少的重要设备。（3）先进的音频剪辑功能，对于录制好的声音素材，音频工作站能够进行删除、复制、移位、拼接、效果等等操作。而在这类操作的进行时，还可以准确、细致和快速的完成，大大提高了编辑工作的质量和效率。并且在广播节目剪辑中，音频工作站在操作者直接找到剪辑点之后，便会自动化的进行电平调整和剪辑预放，使操作者得心应手。

4总结

利用数字技术和网络技术变革广播电视行业，不但使信道资源利用率大大提高，并且在根本上改变了广播电视媒体的形态、内容和服务方式。数字音频技术身为多媒体行业的重要组成部分，研究人员应该不断探索不断创新，为促进广播电视领域的发展作出贡献。

作者:张宗健 单位:霸州电视台

参考文献

[1]许海婴.浅析广播电视工程中数字音频技术的优势与应用[J].电子世界,2017(06).

[2]梁磊.广播电视工程中数字音频技术的优势极其应用[J].环球市场信息导报,2016(34).

[3]杨洁明.广播电视工程中数字音频技术的优势极其应用分析[J].西部广播电视,2016(19).