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数字音频广播技术的原理与应用

2018-04-02李继银

关键词:数字音频音频广播电视

李继银

(河南广播电视台 河南郑州 450008)

1 引言

在当下的信息时代,科技持续发展优化,信息化技术在走向数字化的方向的发展已经有了相当长的一段时间,并且数字化的普及也在广播电视工程当中得到了相应的发展和体现,其重要性在短期内具有不可替代的作用,同时数字化也不断的促进着广播电视工程事业的一次次大变革。在本文中简单的对数字音频技术的基本原理、相对优势及应用必要的阐述,并对未来的发展前景进行阐述。

在当今社会化的信息时代,保障其发展的最重要的基础之一就是数字技术,数字化技术是所有的信息时代各项技术赖以存在和持续发展的根本。数字技术尤其在广播电视工程中也得到了很好的应用,数字音频技术就是其中相对重要的一项,对音频信号的控制可以通过数字化的各项技术来实现,并使音频信号和广播电视的节目传输接收的质量能够更好的得以保障。

2 数字音频技术的系统概述

在现今信息技术和多媒体等各项技术得快速发展大背景下,人们可以通过越来越多途径获取各种信息。传统的模拟调频广播业务正受到各种高清数字电视、数字多媒体的影响,互联网等业务的不断地冲击。

在抗多径传播和移动接收方面,传统的模拟调频广播在这两个方面的能力较差,尤其是多径传播引起的无线信道的频率选择性衰落和时间选择性,严重影响了音频的质量。同时,业务相对单一,频谱利用率较低,这也是模拟调频广播的一个主要缺点。因此,基于模拟调频广播的这些日趋严重的各种缺点,以及高质量的音频广播节目是人们追求的更高要求,模拟调频广播相应的技术改造,并计划进行数字音频转换。调频广播数字化是未来很长一段时间的发展趋势。

2.1 数字音频广播技术的基本概念

数字音频信号是数字音频广播技术的核心,为了可以产生数字信号被计算机所识别,就要对原始的声音信号进行必要的处理,再通过模拟信号和数字信号之间的转化将原始的模拟信号数字化。

数字音频技术的基本含义:为了使节目的原有音频效果能够更好的保留,并能够极大的提高音频节目的质量,要以数字化的广播电视技术为基础从而进行对原音频信号进行相应的音频模拟信号的数字化处理,此外,因此,可以通过数字化的音频技术对模拟信号实行再处理,并且观众可以享受场景般的体验。也可以极大的提升公众声音感知。

2.2 数字化的音频技术工作原理

数字化音频信号方式是依托音频广播数字化为基本发展的,在广播电视领域,无论节目是在早期还是后期,还是在节目的传输发射过程中都是在经过对原始音频信号进行相应的模拟处理、数字化处理之后,才得以应用,这些技术得到了广泛的应用。为了满足音频技术实现广播电视节目对其的要求,有必要使用数字化的音频设备。这些数字设备不仅可以保留原来的模拟音频信号。质量,保证在不是真的情况下进行信号的输出输入,在功能方面更具兼容性,可以直接取代了传统的模拟音频处理系统,相对于模拟系统,数字化音频技术在提升和高品质的还原原始音质方面具有很大的优势。

2.3 数字化音频广播系统的基本组成和关键技术

数字化音频广播系统其实也是数字通信系统的一种组成形式,两者具有互操作性,也可以说数字化的音频广播是一种点到多点的数字化通信系统。在重要技术方面,数字化音频广播的主要有三个方面:音频信号数字数字化的压缩编码方式、数据化信号的高速无线传输和相应的联网技术。作为数字音频广播技术中最重要的部分:压缩编码,下面简单介绍一下。

数字化音频信号的所使用压缩编码是利用线性PCM编码对信号的音频进行比特率约为700 kB/s的数字化,这样的高比特率需要宽频带传输,需要大的存储容量,这具有一定的局限性。在数字音频广播的应用上实现更高的复杂度难度。为了这个问题的解决,在尽可能额还原和接近CD音质的情况下,可以很好地降低码率,有必要采用相应的压缩编码技术。在方案中的编码技术,利用了人耳的频率、时间掩蔽效应和声音的位置效应。

频率遮蔽效应是指如果同时出现两个音频信号,在其频率十分相近但是在强度方面具有较大的差异,那么,人耳通常无意识的接受音频信号强度相对较大的一个,而无意识的自动遮蔽了音频信号较低的一个,在这种情况下会直接舍弃强度相对较低但是频率相近的那个信号,而且在相同时间中系统中只传输强度较高的音频信号,从而尽可能的降低相应的码率。在对声音源头进行定位处理时,频率较低的信号对人的听觉系统影响不太灵敏,相应的人的听觉反应也较迟钝,而判断信号是否为高频时包络检测是数字音频传输系统中的主要方法,也成功地应用于数字化音频节传系统中。

MPEG-1/2层II、第三层和MPEGAAC压缩编码方案是数字音频广播中常用的几种压缩编码方法,可以实现立体声。的码率降低到l92—96kbivS,而且在今后的发展中有可能还会继续降低,这就在存储容量和传输带宽方面得到而极大地降低,应该说数字化音频广播实现和发展是通过压缩编码技术的发展而发展的。

3 数字化音频技术的优势

3.1 与传统音频相比

数字音频经过模数转换后,可以较好地达到模拟状态下音质的效果。随着科技的发展,最新的专业化的音频产品已经可使实现和数字系统进行很好匹配,因而,通过数字化的音频技术,不仅仅是结合原有的模拟音频,还在此基础上加以更新提升,可以弥补各种的缺陷,有机的将两者进行结合,可以实自己的长处得到尽可能的发挥,数字化的实现原有的模拟音质,数字化音频技术也可是使得原有的落后的音频设备变得更加科技化。

3.2 有效提高音频质量

数字音频工作站能够在处理声音的功能上,使其更加完整,使得提升后音频质量更好。由数字音频技术产生的模拟声音可以转换为模拟离散声音信号,这些声音信号可以通过采样、量化、压缩和编码技术来处理。最后,可以有效地实现声音质量的效果。提高。原始音频信号通过数字化处理技术的处理后,能有效降信号的的失真率,使音频质量得以最好的保证。

3.3 人性化的处理方法

数字音频技术相对于统音频处理技术,更具先进性,在处理音频文件时,储存空间将更加丰富,在集成化强度方面更加完善,能够更加有力的处理后期音频的文件,同时,为了增加人们的生活水准,给大众以良好的音频质量,数字音频技术的发展也是必要的。所以,数字音频技术在造就各项专业设备的完善性方面起到了很大的促进作用,在音频设计手法和播出理念方面更加突出科学化和人性化的特点。

3.4 可靠性较高

可靠性和安全性是在广播与电视系统中首要的,而可靠性是数字化音频技术最为突出的特点和优势,这也是采用数字音频技术最重要的原因。作为以数字化技术为依托的数字化音频技术,其相对较好的可靠性是其他传统音频技术无法比的。良好的数字音频技术可靠性在早期采集或后期制作等方面有很好的体现。和保障,可以全方位的保障和提升广播电视系统的稳定以及节目的安全播出。

4 数字化音频技术在广电工程中的应用

节目工作管理站、数字广播音频工作站和数字录音音频工作站是现代数字音频工作站的重要组成部分。无线电广电工程中采用数字化音频技术主要基于以下几个优势:

(1)多轨道数字化硬盘可用于录制声音。作为一个有六十四个音轨的数字音频,可以较好的保证音乐及语言性质的节目,于此同时,对于录音过程中出现的各种情况也可以进行处理,从而满足用户在使用中的多轨道扩展需求。

(2)强大的数据处理能力是传统模拟信号无法可比的。

(3)在提高音频的准确性方面,可以进行数字编辑。为了使编辑方面的工作更加方便快捷,可以声音以波形的方式在高品质像度的电子类的屏幕上进行显示。为了极大的提高了剪辑精准性,同样也可以使音频信号以图像和波形的等方式进行显示。

(4)强大的存储能力。电子计算机的数据化之后存储功能是数字化音频技术的基本功能之一,它可以存储设备信息和音频节目,

5 数字音频技术的应用前景

在当前广播电视节目制作过程中被广泛使用的数字音频技术,数字化音频技术主要有以下几个方面的应用。

5.1 嵌入技术的应用

嵌入技术是数字音频应用于广播电视工程主要技术。在当今现代化广播电视系统中,所有程序都是通过数字化产生、传输和处理的。在这个过程中必须使用数字组件串行接口和数字音频嵌入系统技术。因此,为了有效提高电视和音频节目的制作效率,有必要对数字组件串行接口有一个深刻的认识,并有效地利用数字化音频嵌入技术,为产品的设计、制作提供直接的作用。数字电视节目的播出。

5.2 调音台的数字化应用

在广电系统中,为了有效提高失真噪音、串音和音频质量,在调音台的应用方面及必须使用数字音频技术,为的就是让调音台在原来存在的基础上,使自身功能更加完善。在实际应用中,为了解决不同的问题,可以通过各种选择方面解决可以更好的对有效地控制整个播放局面。

5.3 有效的促进广播事业的发展

标准化的数字音频广播技术,可以给广大听众提供高质量数字音频无线信号。在广播电视系统中,运用合理的并注重数字音频技术的发展,它可以为广播的质量提供良好的保证。因此,数字技术的出现极大地推动了全球广播电视工程的发展。

5.4 双向的广播电视技术

在未来社会发展进程中,我们必须要考虑的因素之一就是传播媒体与观众的互动,实现双向传播,借助电视广播技术的社会功能,数字音频广播技术可以使这样一种新的思维方式使文化传播过程更加活跃,增加受众的积极性,同时也提高了收视率。

结论:在当前我国的广播电视工程发展中,数字音频技术的应用能够对节目源,节目制作,传输,发射,接收等各个环节进行处理,节用于提高节目的音频质量,这能够极大的推动我国的广播电视工程发展。与新媒体传播技术的结合,这将是未来数字音频技术的发展方向,对中国广播电视功能的改善和拓展具有重要意义。

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