在数字化时代,广播电视技术取得了新的进展,数字音频技术融合了信息技术要素、移动互联网控制系统以及传输信号模拟系统,它对移动互联网时代的广播电视的转型发展与技术变革起到了很大的促进作用,它为广播电视信号的实时传输、大容量信号的承载等方面提供了技术支持。这种技术上的创新,让广播电视技术在应用领域和使用渠道上得到了更多的拓展,同时也让它的使用覆盖面得到了更大的扩展,与在网络转型发展过程中的广播电视结构调整需求相一致。
1、数字音频技术工作原理
          数字音频技术具有一到多 点的技术特点,包括压缩解码、数字音频信号、无线传输、网络等。在有关技术的实际应用中,工作人员必须以音频编码解码的实际使用需求为依据,并与人体工程学相结合,将人耳的实际感知特点进行融合,从而实现对音频各个物理参数的合理调节和控制[1]。例如,有关工作人员要从多个角度对音频信息和解码系统进行调节,对其进行观测和分析,还要根据人的听觉频率的真实值,和对声音的响应时间来调节对应的音频信息。
         目前,在广播电视行业中,数字声音技术正迅速而有效地发展着。数字声音技术是一种新 型的技术,它可以高效地对模拟信号进行加工,把模拟号转换成数字,在广播和电视行业中,它可以把前中后三个环节进行全方位的制作和录制,从而达到高效地对模拟信号进行设定和操控,使其能够更好地发挥作用,更好地为使用者提供更好的声音感受。
2、数字音频技术的优势
        2.1有利于推动音频系统运行稳定
        传统广播电视技术通常以模拟方式传输声音,但其传输稳定性和传输速率较低,限制了其在实际中的应用。而数字音频信号拥有传播稳定性高、低延时等优势,因此,在被开发出来以后,很快应用到广播电视技术中,从而提高了广播电视音频传输的稳定性,极大地提高了音频系统的运行稳定性。同时,由于其与手机信号接收终端具有很强的互补性,在很大程度上促进了其在目前的广播电视技术中的运用。
          2.2有利于扩张音频容量
          音频技术的数字化变革,使语音系统的记忆型容量有了很大的扩展。常规的模拟音频信号在传送时会占据大量的声道序列碎片,并且使用多通道的数据收集模式,会导致其所占据的空间很大,并且对其进行数据收集与储存的能力有限。由于数字音频技术采用了数字信号,所以它拥有更大的空间储存能力,在音频信号的传送中,它所占据的声道序列片段的空间很少,所以它的音频信号携带量也就大大提高了。
          另外,随着数字编码技术的广泛使用,数字音频信号的转换性能也得到了极大的增强,多通道、大容量、低延迟的数字音频信号系统将极大地增强其传输容量,进而极大地提高了在广播电视中的信号传递效率。数字声频技术的广泛使用,也促进了声频容量的扩展,从而使更多乃至更复杂的声频信息得以更快、更稳地传送。这就使数字音频编码表现出了更高的稳定性,促进了音频信号向大容量和高音质发展。由此可以看出,采用数字声学技术为声学信息的大规模传播提供了有力的保证。
         2.3有利于提高音频信号转置能力
         将数字声学技术运用到广播电视领域,大大增强了声音的转换性能。传统模式的模拟音频信号传送系统,只是将声音进行泛化转换,将声音转换成音频,这样转换的过程存在着效率低下、信号转换的速率比较慢等问题。但是,如果采用了数字音频技术,就能够对音频信号的转置进行有效地改善,将复合型音频信号编码广泛地用于数字信号集合系统中,缩短了在录音过程中的转置时间,从而大大地提高了音频信号转置的效率。另外,利用数字音频技术,可以对语音信号进行集合、可逆的修补、删减、调整、转换等处理,从而增强了广播电视信号的可逆可调节性。 与以前的模拟信号不同现在的数字声音已经变得更加灵活。
          2.4声音信号的存储效能得以改善
         对数字音频技术的开发与应用,一端与音频信号处理相连,另一端与信息传输系统、信号处理系统相连,因此,数字音频技术是集信息处理、数据运算、数据存储于一身的综合性音频系统。其可与云计算相结合,极大地提高了其本身的存储能力[2]。
           而数字音频技术就是通过这种方式,将语音信号与云端的数据连接起来。将数字声音信号传送到云端,实现无限制地储存,扩大声音的储存空间,极大地提高了声音的储存容量。在被云存储后,可以根据频率大小、容量差异等,在云中进行不同的归集,并根据不同的标准,对相同的信号进行实时存储、归类和集合。当对数字音频信号进行调用时,可以根据相应的编码转置序列,将其逐个从云端取出并用于其传输与使用,从而提高其存储与使用效率。
         2.5有利于使音频剪辑更加精准化
         利用数码声学技术,可以提高声学信号的剪切精度。在没有接入数字信号、没有通过计算机进行网络控制的情况下,传统的模拟音频信号就不能进行信号放大、信号剪辑信号片段的检测,这给音频系统的剪辑和编辑规划带来了新的问题,同时也大大降低了处理新型多样化信息的效能。由于受技术规范的制约,创新性的宣传规划方法不能得到很好的应用。
         在数字声音的时代,利用手机上网技术,实现了对数字声音的监控。尤其是广播电视在剪辑音频方面,在从传统的模拟信号到数字化信号的转变发展后,数字信号对音频的辨识度得到了极大的提高,利用数字化技术,音频信号实现了高精度的信号频带放大和分解。广播电视音频信号利用数字信号转制技术,可以将原本零散分布的音频累积起来,成为一个模块化的音频信号,这样就可以提高音频信号上的信息承载量,同时也提高了对音频信号进行分割的方便程度。在云计算或实时的数字音频信号运行平台中,可以利用信息系统的控制,对数字音频信号的某个片段进行放大、剪辑、修补、补充,这也让广播电视信号可以根据播出需要,对其进行反复的修剪、测试和连接,从而打破了原有的音频信号不能进行灵活编辑的局限,凸显了音频信号的精确定位,促进了数字音频信号的多样化的应用。
3、数字音频技术在广播电视中的应用
         3.1声音采集与录制技术
         声音采集与录音是利用专门的设备或工具来对声音信号进行捕获和记录的过程,它在广播电视、音乐制作、语音识别以及视频会议等方面有着非常广泛的应用。
         语音收集包括利用话筒或者其他的感应器把语音讯号转变成电子讯号,根据使用要求,传声器可分为移动式传声器、电容式传声器和半导体式传声器。传声器的放置及排列方式对摄像结果也有一定的影响。
         录音技术是把音频数据转化成数码数据并保存起来的一种技术。 取样速率和比特深度对记录的品质有很大的影响。高取样速率可以更精确地恢复音频的细节,而比特的深度又可以影响到录音的动态范围以及信号噪声。在语音的获取和记录中,对语音的预处理技术如增益调节、噪声抑制和均衡化也起着至关重要的作用。这种方法可以最大限度地提高音质,降低噪音的影响,使得音色更为清楚、均衡。
         3.2音频编码与解码技术
         音频编码和译码技术就是把音频信号转化成数字信号,然后对其进行压缩和编码,在必要的时候把它解码恢复成可听到的声音,它在广播电视、音乐传输以及话音通讯等方面起到了非常关键的作用。
          声频编码就是把声频从类比的声频变换成数码的一种方法,它以最大限度地保留声频品质为目的,降低了存储器及传送频带。以MP3、AAC等为代表的有损编码方法虽然能够消除语音中不显著的噪声,获得较高的压缩率,但同时也带来了语音质量的下降。FLAC、ALAC等非接触式视频图像压缩技术可获得较高的压缩率,且不影响视频图像的质量。
          声频译码就是从数字译码到模拟译码的一种方法。在此基础上,利用译码机对所得到的信息进行译码,再利用译码方法恢复出原来的声音。解码程序可以是一个硬件装置或一个软件程序。 语音编、译码技术使得语音信息能够更加有效地传递、共享,并为语音信息的加工提供了更加丰富的方法。
    3.3音频信号传输技术
          声讯讯息传递技术可以将声讯讯息在不同地方传递,以达到讯息的远距离传递与传播。声频信号传送包括适当的传送媒体与传送方法的选择。常用的通信媒体有电缆光纤无线电波等。有线电视传送因其具有较强的传送能力而被广泛应用于各种特殊的声学装置及有线网路上。由于其较大的宽带、较强的抗干扰性,适合于远距离、高品质的声音传送。无线电传播利用无线电技术,方便地传送声音。声频的传送有模拟传送和数字传送两种。模拟传送就是对模拟声音的传送,常用的有xLR.TRS.RCA等[3]。数字传输指的是把声音信号变换成数据来传送,常用的有AES/EBU,索尼飞利浦( Sony/Philips),还有HD-MI等。
         音频信号传输技术在广播电视、音乐演出以及语音通信等方面发挥着非常关键的功能,只要选用适当的传输媒介、传输方式,就能够达到高品质的音频传输与分布,从而达到各种应用场合的需要。
        3.4音频信号处理和增强技术
         音频信号的处理与增强技术就是通过对音频信号数字化处理与优化,从而提高音频的质量、清晰度与真实度。
         声音均衡技术是利用对音频信号的频谱平衡进行调节,从而对音频的表现进行改进,它能够对特定频率范围的音频信号进行加强或减弱,从而使声音的明亮度、低音强度、中音清晰度等得到提升。
          降噪技术主要是利用降噪技术来减小语音为背景噪音。降噪滤波、自适应滤波、谱减法等是常用的降噪手段,可以提高语音的清晰度和可听性。利用声频放大与压缩技术对声频进行动态调节,使微弱声频变得更为清楚,而对强劲声频则进行了有效的控制,防止了声频的畸变。
         回波抵消技术可以有效地辨识并去除由声音在空中所引起的回波,从而改善声音的清晰性。
        空间声场处理技术被应用到了对音频的立体声效果和周围声效果进行强化,它可以通过对声音在实际空间中的传播和反射来提高音频的沉浸度和真实感。因此,本文提出了一种基于数字图像的数字图像处理与增强方法。利用上述技术,可以提高系统的语音品质,为用户带来更好的听觉感受。
3.5音频立体声和环绕声技术
         音频立体声和环绕声技术是一种旨在加强音频的空间感和沉浸感而发展出来的技术,它可以给听者带来更为真实的音频体验,提高音频内容的感染力和情绪的表现,在广播电视、影视制作音乐产业以及游戏等方面都发挥着非常关键的作用。立体声技术是利用两条以上的通道来模仿人类耳朵所听到的声源方位。将语音讯号分别分布于各通道,就能产生空间与方位的感觉。
         普通的立体音响结构分为左声道与右声道,它们与音箱的不同部位相匹配,使声音在左侧与右侧都能听到,从而达到逼真的效果。这种新的立体声技术可以为用户带来更多的身临其境的听觉感受[4]。
        普通的包围声系统有5.1个声道或7.1个声道及以上的结构,这些结构包含了前置声道、后置声道、顶部声道等。这种附加通道能让声音在横向或纵向都能被包围用户,产生更真实的声音。
         为了对实际情况下的语音信号进行仿处理真,提出了一种基于空间声场的语音信号传输与反射的方法。在此基础上,利用数字图像分析技术,实现大教堂、大剧院、歌剧院等不同空间场景下的声学特征的仿真,从而提高听觉的沉浸度和逼真度。
4、结束语
         在对音频信号处理基础、数字音频编码原理、常用编码算法和标准的基础上,对声音采集与录制技术、音频编码与解码技术、音频信号传输技术、音频信号处理和增强技术以及音频立体声和环绕声技术进行了深入的探讨,对数字音频技术在广播电视工程中的重要性有了更深入的了解。正确地运用数字声学技术,不但可以提高声学效果,而且可以产生更为沉浸式、真实感的声学效果。
        参考文献
       [1]董秀荣.数字音频技术在广播电视工程的应用0.中国报业202307):164- 166.
       [2]宫建勋.数字音频及其嵌入技术在广播电视工程中的应用研究J].电声技术,2023.47(01):23- 25.
       [3]漆军,白玛措珍,肖鑫数字音频广播cDR技术在广播电视工程中的应用0]. 电视技术,2022,46(12):125-127.
       [4]李凡,李颖.广播电视工程中数字音频技术的优势与应用0].中国传媒科技2022(08):152-154.