数字音频中的DSD技术

数字音频中的DSD技术（共9篇）

数字音频中的DSD技术 篇1

中南地区广播电视技术年会优秀论文二等奖

一、概述

回顾数字音频光盘的发展，自1983以来，CD以更宽的频率响应、更高的信噪比、更大的动态范围和更小的失真，加以轻、薄、小型、廉价、使用方便等优点，迅速地取代了传统LP密纹唱片市场。CD的数字音频采用PCM多比特录音技术，以每秒44.1KHz采样频率，16bit量化精度来记录音频数据。以后所开发的多种数字音频产品，如：DAT、DCC、MD等也沿用这种格式。但PCM存在着一些难以克服的缺陷： (1)当采用44.1 KHz取样频率时，必须在22 .05KHz处采用急剧升降的数字滤波器，以防止基带外的频率成分混入。该种锐截止滤波器带来的群延时失真明显地劣化了高频端的重放音质。(2)对于小信号，PCM方式中由于量化噪声的原因造成信噪比下降。为了解决这个问题而采用了一些改善措施。但这些措施随之又带来了新的问题，导致在声音还原时人们很容易辨别出CD还原的数码声，具体表现在低频生硬、单薄，中频不够透明，高频有毛刺感等。迄今近来虽然这种技术虽然在不断进步，量化编码从16bit上升到24bit、32bit，采样频率提升到96KHz，即使这样，其改善也是有限的。

因此后CD时代的竞争表面上是SACD和DVD-Audio之争，其本质上是DSD技术和PCM技术之争。它们的运用数字技术和格式完全不同，并且互不兼容。

二 DSD技术

DSD格式的推出，较大程度地改善了PCM存在的缺陷。DSD的取样频率为2.8224MHz，较传统CD的取样频率 44.1kHz高出64倍，理论上可以把频响范围扩展至1Hz-400kHz，大大超越传统CD20 kHz的极限。同时64倍于CD的超取样频率又可以使量化噪声的大部分能量被转移至音频范围之外，很容易被一个低通滤波器滤除。可见此编码技术就是通过大幅度地提高采样频率，来降低音频范围内量化噪声，同时使用 “噪声整形电路”进一步把可闻频带(0 ~ 20kHz)内的噪声转移到20kHz以上的超音频范围中去，有效地控制量化噪声的分布以进一步提高信噪比。

我们都知道，按照采样定律进行采样、量化和编码的数字音频信号，其信噪比决定于量化比特数，大约为量化比特数的6倍。因此在音频系统中降低量化比特数就将增大量化噪声。因此1bit信号流的噪声是很大的。为满足Hi-Fi放声的要求，一般采用16bit量化。DVD-Audio格式就是采用这种思路，但量化比特数的提高，不仅使数字信号的码率提高，而且所要求的A/D 转换和D/A转换更精密，相应价格变高，因此量化比特数的提高有一定的限制。DSD技术为解决该问题采用了另一种降低量化噪声的方法：采用过采样，同时使用噪声整形技术改变噪声在频率轴上的分布，并用滤波器滤掉20KHz以上的噪声，来提高系统的信噪比。下面简单讨论DSD信号流的获得、过采样和噪声整形。

2、过采样

如果数字音频系统原来的采样频率为fs(通常为44.1KHz或48KHz)，若将采样频率提高为Rfs, 并且R>1，则称为过采样，其中R称为过采样率。在这种采样的数字信号中，由于量化比特数未改变，故量化噪声功率也不变。这时的量化噪声被均匀分布在0-Rfs/2频带内，也就是音频频带内的噪声降低了。过采样系统的最大信噪比为 S/N=6.02m+1.76+10lg(Rfs/2fB) 式中fB为音频信号带宽，Rfs为过采样频率，m为量化的比特数。

由公式可得，在过采样时，采样频率提高一倍，即Rfs=4fB，则系统的信噪比提高3dB，换言之相当于量化比特数提高0.5bit。若R>>1， Rfs/2就远大于音频信号的最高频率，使得均匀分布在0-Rfs/2频率范围内的量化噪声大部分被分布在音频频带以外的区域。进一步采用噪声整形技术使原来均匀分布的`量化噪声转变成集中到高频区的新的分布方式。虽然总的噪声量没有减少，但音频频带内的噪声却降低了。此时音频频带外的噪声虽然增加了，但可用简单的低通滤波器加以滤掉。

随着采样频率的提升，相邻采样值之间的差别很小，可以对其差值进行量化，即采用差分脉冲调制(DPCM)，使量化比特数减少。当采样频率足够大，就可采用极限值1bit进行量化。这种1bit信号流只需要用一个简单的低通滤波器取出其平均电平即可。

3、噪声整形

由于噪声是在量化过程中产生的，噪声整形的工作原理就是将噪声分量进行负反馈，在反馈环路中加入网络，使低频反馈系数比高频反馈系数大，从而降低了音频频带内的噪声。图2为有无噪声整形电路之对比：

三、超级音频光盘SACD

SACD(Super Audio Disc)是一种采用DSD数字录音技术的新型光盘，它的频率范围和动态范围均比CD宽。一般分为三种结构：一种是单层HD(记录20KHz~100 KHz超宽频带信号的高密度层)，录入DSD信号。它可以存储9G字节的SACD格式的音乐。另两种均为双层光盘。其中一种是混合式双层结构，即一层与CD相容，另一层为高密度录音层HD层。它可以存储4.7G字节的数据，大约是普通CD的6倍。HD层又细分成三轨，可分别载入2声道讯号、6声道讯号及其他资讯(如：片名、曲名、图形和活动图象等)。SACD虽然具有与CD相同的外形尺寸，但能够提供比CD更好的音质。SACD和CD光盘的比较如表1所示。

四、SACD的放声系统

目前大部分SACD光盘所接的放声系统仍然是模拟式的。显然，SACD对功率放大器和扬声器的要求是非常苛刻的，传统模拟式的性能已跟不上。电子管或晶体管功率放大器的发展已接近极限，很难再有突破性的进展。一些公司针对此纷纷推出自己的数字功放。索尼的TA-FB940R，日本Sharp公司推出的1bit数字扩大机。它们采用全数字式工作原理，因而频率响应、动态范围、瞬态响应好。并因其操作属简单的开/关切换形式，使它的热量消耗只有传统模拟放大器的五分之一左右，电源消耗只需约一半。新型数字功放的推出不仅为SACD系统提供了功率放大器的解决方案，并且又可用于所有双声道立体声信号源，不论是模拟信号还是数字信号都可使用。

数字扬声器的研究进展不大，它的研究一直采用PCM系统，把二进制输入信号直接转换为声波辐射，扬声器本身完成D/A转换。低比特数的PCM扬声器性能不能满足Hi-Fi放声的要求，而高比特数的PCM扬声器则结构复杂，若要保证一定的截止频率，必须采用有足够高阶数的低通机械滤波器或声学滤波器，这样会使数字扬声器结构复杂、加工困难。数字扬声器若采用过采样和噪声整形技术可以减少对数字扬声器的比特要求，甚至降低为1bit。设想扬声器的输入若是1bit信号，那么数字扬声器只需是一个简单的低通机械滤波器或声学滤波器。不但简化了结构，而且提高了重放性能，并为研究高质量的数字扬声器提供了一种新方法。相信不久以后，这种1bit数字扬声器会得到实际应用的。

其次，在硬件方面，SACD已先一步走到DVD-Audio之前，早在两年前，SONY公司就有一款轰动业界的SCD-1问世。之后接踵而来的SCD-777SE、SCD-555、SCD-XB940，甚至影音兼容的DVP-S9000ES、Manantz公司的SA-1、SHARP公司的DX-SX1、先锋公司的DXAX100等，不胜枚举。而DVD-Audio阵容到目前为止也仅有松下、胜利、天龙等几家公司的少量品种应市。在软件供应方面也是SACD捷足先登，至今已有超过300款SACD唱片问世，国内看到的也有近百种，其中SONY和Philips一方面凭借自己旗下的唱片公司源源不断地出版SACD碟以示支持。另一方面更说服Telarc、DMP、拿索丝、DIGITAL等唱片公司加盟SACD陈营，不断推出SACD软件给广大消费者造成了“先入为主”的极深印象。而DVD-Audio还在摇篮中就被计算机黑客破解了防盗版密码，从而大大推迟了DVD-Audio唱片推出的时间表，这也是许多饱受盗版之苦的唱片公司暂不考虑对DVD-Audio阵营支持的主要原因。

可以预测,采用DSD技术的SACD的前景光明,它会获得迅猛发展,也许会成为后CD时代的音乐光盘的主流格式。

数字音频中的DSD技术 篇2

1 数字音频技术应用优势分析

结合当前我国现阶段广播系统构建以及运行过程中对于数字音频技术的具体应用来看,其应用价值和优势还是比较突出的,尤其是相对于传统的调频广播以及调幅广播,数字音频技术手段的运用优势主要表现在以下几个方面:

1.1 提高声音质量

对于广播而言,最为核心的要求就是应该具备较为理想的声音质量效果,这也是今后广播系统优化的关键所在,数字音频技术的应用恰恰能够在该方面提升广播声音质量,尤其是随着当前人们对于广播声音质量要求的不断提升,该技术手段的应用效果更是得到了较好的呈现,值得引起足够的关注。

1.2 丰富广播业务

在当前广播发展过程中,人们对于广播业务的期待越来越高,尤其是从数据业务方面来看,人们的需求更是得到了较为明显的丰富化提升,这也就要求采用恰当合理的技术手段来进行广播系统的升级,数字音频技术的应用恰恰能够在该方面较好的丰富广播业务,为人们提供更为详尽的信息需求。

1.3 优化接受质量

针对以往广播系统应用中调频广播以及调幅广播的应用而言,在信号接收方面往往存在着一些缺陷和问题,很容易造成信号接收不畅,而数字音频技术的应用则能够较好的优化和提升信号接收效果,较好的克服这一方面的问题和缺点,为人们更好地享受广播服务提供较强的帮助。

2 音频技术在数字广播中的应用

对于广播系统中数字音频技术的应用而言,其实主要就是充分的运用数字化技术以及音频传播技术手段等进行优化,进而不断提升广播的效率和质量,从数字音频技术应用后的广播系统结构中来看,其主要就是一种一点对多点的数字通信方式,而在具体应用过程中涉及到的技术手段和处理流程有以下几项:

2.1 数字音频信号的压缩编码

数字音频技术在广播系统中的具体应用首先在数字音频信号方面得到了较为明显的体现,这种数字音频信号的压缩编码也就能够最大程度上提升数据信息的传输效率以及传输质量,确保广播系统的高效运行。该处理方式的应用具备着较强的实用性价值,因为音频信号在得到数字化转变后,相应的码率是比较高的,进而也就加大了传输的难度,需要采用较大的存储空间,如此也就加大了广播系统运行的工作量,基于这一问题,有效运用压缩编码技术手段也就显得极为必要。基于数字音频信号的压缩编码技术应用而言,其最为主要的目的就是为了降低码率,进而简化信号传输难度,而从具体的压缩编码操作过程中来看,其还需要充分考虑人耳感觉特性,尤其是要充分考虑人耳对于声音频率、时间以及声音定位方面的适应性。在具体处理操作过程中,频率遮蔽效应得到了较为广泛的运用,其较好地处理了频率较为接近但是强度存在明显差别的一些信号内容,进而也就能够较好的简化原有的数据信号内容,降低码率,但是却并不会对于广播内容以及人的听觉享受造成威胁和影响,这一点可以说是数字音频信号压缩编码技术得以应用和推广的重要基础原因所在。

2.2 高速数据信号无线传输

在数字音频技术应用于广播系统中的具体表现来说,其基本的传授给呼呼方式同样需要引起足够的关注,这种数据信号的传输在广播系统中主要涉及到了两种信号通道,有线信道和无线信道,其中无线信道的合理应用就在一定程度上优化提升了数据信号的传输效果,也是今后广播系统发展的重要趋势。基于以往信号传输手段来看,阴影效应是威胁性较大的一个方面,其对于广播信号质量效果的影响是极为突出的,受到外界环境以及自身衰落的影响,信号在传输完成后,很容易产生较大的变化,最终影响到传输的质量,因此,高速数据信号无线传输就针对信道编码以及调制进行设计,优化了数据信号传输的质量效果。从具体的实际应用过程中来看,这种高速数据信号无线传输技术的应用手段和方式是多种多样的,比如正交频分复用技术、纠错编码技术都能够得到较好的运用,对于频率衰落也具备着一定的阻抗效果,在确保相关设备不存在任何问题的基础上,也就能够较好的提升其传输的可靠性,保障数据信息的完整性和准确性。

2.3 组网技术

对于数字音频技术在广播中的具体应用而言,随着频率资源紧张性的越来越突出,相应的频率资源节省已经成为了极为重要的一个研究目标和任务,基于这一内容,恰当的运用组网技术是比较重要的解决方式,当前广播系统中对于组网技术的应用主要表现在两个方面,单频组网是比较常见的一种组网技术手段,其主要就是采用相同频率资源进行传输,能够较好的节省频率资源,实现多路节目载荷的协调传输,缓解频率资源紧张问题;此外,还可以在具体的应用过程中运用频率分隔以及调制进行优化设计,进而也就能够较好的实现模拟和数字两种不同节目的广播,该方式的运用同样也得到了较好的应用,比如美国IBOC数字音频广播系统就是其中比较突出的代表系统,应用效果比较理想。

3 结束语

综上所述,对于数字音频技术在广播中的具体应用来说,其优势是比较明显的,相对于传统的广播方式,其更能够满足于人们多方面的信息接收需求,从服务质量上也能够得到较好的优化提升,值得在今后的广播系统中进行推广运用。

参考文献

[1]钱军.数字音频技术在广播电视领域中的应用[J].中国有线电视,2009(01):66-70.

[2]徐俊,万兵.浅述数字音频及其嵌入技术在广播电视工程的应用[J].视听,2013(12):90-92.

[3]郭宏.浅淡数字音频技术及其在广播电视工程领域中的应用[J].科技创新导报,2011(22):229+231.

数字音频中的DSD技术 篇3

关键词：广播电视；数字音频；工程；技术

中图分类号：TM938 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01

广播电视是常见的信息传播媒介，加快广播电视工程的发展对于和谐社会的建设有非常重要的作用，如可以强化监督舆论、社会经济活动，提高国民科学文化水平及宣传党的政策、方针及路线等[1]。本文结合实践經验对广播电视工程中应用数字音频技术的相关问题进行了探讨，旨在促进广播电视事业的进一步发展。

一、数字音频技术概述

数字音频技术指的是保证数字信号与模拟信号之间能够实现相互转换的一种广播电视工程技术。该技术具有高效存储管理信息、精确剪辑音频及扩充音频轨道等优势，因此能够有效提高广播电视工程的建设质量。调制脉冲编码是数字音频技术实现信号转换的基本原理，调制脉冲编码的主要步骤包括采样、量化及编码。（1）采样。传输的语言信号或视频信号不同，所使用的采样频率也存在一定的差异。DVD-Audio的采样频率为96kHz，DTA及DVD-Video为48kHz，MP3及CD为44.1kHz；如仅需要传输语音信号，则采样频率一般为32kHz。（2）量化。量化指的是测量采样值幅度，如存在量化误差，则会影响到音频传输过程，并引起量化噪声。将采样频率提高是减小量化误差的有效途径，量化阶数越高，则量化误差越小，2n个量化阶=n个比特数[2]。（3）编码。编码指的是将量化值转化为计算数，编码与量化工作通常需要同时进行，编码时的信号码率=采样频率×量化位数。如需要将信号码率降低，则需要对量化位数进行压缩或降低量化精度。

二、数字音频技术在广播电视工程中的应用

（一）数字音频嵌入技术。数字音频嵌入技术已经在广播电视工程中得到了广泛应用，这对于广播电视节目制作、传输及处理效率的提高有非常重要的作用。在应用嵌入技术时通常需要结合SDI（数字分量串行接口）技术。由于广播电视工程中存在分量方式与复合方式模拟信号，在转换以上两种信号时也需要采用串行、并行两种数字拾取方式。拾取数字信息时需要在辅助数据中嵌入数字音频，即将信号嵌入到SDI信号当中，以便能够同时传输不同形式的信号。在应用嵌入技术时应注意把握以下关键点：（1）在视频信号中的场同步脉冲中插入音频信号，在插入后检查数字分量与视频信号是否能够同步传输。对于视频消隐信息及场消隐信息，则串行数字分量无需取4：2：2，同时也不需要采用特殊的取样形式，只需要在数字视频分量之间的空隙插入辅助数据即可。（2）数字音频取样单位子帧可取32比特，对于视频则主要取10比特，如需要将32比特的视频转化为音频，则直接取3个单位的10比特，同时将20比特取样的音频数据去除，并传输AES/EBU及CH通道信息、奇偶校验码的具体信息。（3）如在传输视频或音频的过程中无需单独的后期伴音，则传输视频时可以同步传输伴音，如数字音频原有取样频率并不相同，则在嵌入的过程中也可以同时传输所有音频取样数据。

（二）数字水印技术。由于采用水印技术处理过的音频信息具有较好的的隐藏性，能够有效保护音频信号的版权，因此在广播电视工程领域中常被应用于处理音频数据。在应用水印技术时只需在音频原始数据中嵌入具有防伪作用的水印信息即可，嵌入水印后不会对音频传输质量造成影响，同时还能有效防止音频信息被篡改。在广播电视工程领域中应用水印技术时，一般采用以下信息处理流程：（1）同时将水印与密钥嵌入到音频数据当中，随后采用嵌入算法处理音频数据，得出含水印的音频数据后，再次嵌入原始数据及密钥。再次嵌入原始音频数据及密钥的目的在于对数字水印进行提取及验证，以便保证在接收到音频信号之后能够有效还原原始水印与音频数据。（2）如需在广播电视工程中应用不可见的水印技术，则可以采用两种实现方法，即变换域实现方法与空间域实现方法。如采用变换域实现方法，则需要对音频信号进行离散余弦转换、Z变换、小波变换等，随后在经过变换处理的音频信号中嵌入水印即可。在采用空间域实现方法时，需要修改信号值，确保信号值符合时域内的传播特征。

（三）音频对比技术。在广播电视工程的监测系统中通常会使用到音频对比技术，对比技术指的是采用音频的频域特征或时域特征对两段音频的序列进行分析，以便找出音频序列所具有的相似点，从而为广播电视节目的播放序列调整提供依据。在广播电视工程中应用音频对比技术时，可以按照以下流程：（1）采用多路采集卡采集待处理的音频序列，在采集的过程中要处理好增益补偿及滤波补偿等问题。采集好音频序列之后便可以转换音频信号模数，同时压缩数字信号。完成数字信号的压缩处理工作之后可对信号属性及特征参数进行提取。（2）提取属性及参数特征后，可对提取的信息进行比较，以便找出音频信号或视频信号当中的相似之处，同时计算出相似度，在对音频或视频信号相似或相同的情况进行判断时，需要依据相似度。（3）对比技术当中的预处理工作，如增益补偿处理及滤波处理等可以将音频当中存在的传输干扰因素消除，如平衡音频电平差、干扰脉冲及噪声等。压缩音频的主要目的在于有效控制不相关或相关性不大的传输参数，从而使音频处理效果得到有效改善。提取属性及参数的过程中应注意保证数据的全面性，一般而言提取的参数应包括音频能量参数、带宽参数、振幅、音高、Mel倒谱系数、均方根及质心等。

三、结束语

综上所述，数字音频技术是推动广播电视工程实现进一步发展的重要动力。因此在实际工作中要重视深入探讨数字音频技术的应用方法，从而保证数字音频技术得到有效推广。

参考文献：

[1]李洪超.浅谈计算机技术在广播电视后期制作及广播电视发射监控中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2012（05）：64-65.

数字音频中的DSD技术 篇4

一、数字音频技术在广播电视工程中的重要作用

(一)较高的数字音频剪辑精确性

为了使数字音频处理效果更加精确,将经过数字化处理的影像资料、数字视频剪辑利用具有高解像度屏幕的计算机系统,通过系统软件的波形音频显示方式,对各项工作进行视频剪接、转轨并轨、特效合成等。

(二)强大的多轨录音软件功能

多轨录音能够节省大量的人力和财物资源,能够给广播电视节目的录制带来极大的便利。声音采集录制人员要对节目进行补录以及搬轨、并轨等,为了方便各项工作多轨录音能够使用多个轨道,在系统中采集、录入不同的声音,如人声、乐器声等,最后才能编辑成一个完整的节目。在录制过程中,即使某一轨出现错误或偏差,也可以在后期制作时实施补救。同时,需要增录声音的时候,无须重新进行共同录制,可以采取增加轨道的方式加以融合。

(三)更为理想的数字信号处理效果

人的耳朵只能辨别出频率在20赫兹到2000赫兹之间的声音。20世纪,传统电视广播节目的录制采用的是低频部分音频直接录制法,而现代广播电视节目的录制采用了将数字音频进行加工而生产低频泛音的方法,这种数字信号处理方式极大地丰富了音频信号频谱,使广播电视节目音频饱满、和谐、悦耳。

(四)较强的可靠性和灵活性

与传统的技术相比,数字音频技术能够改善传统技术对问题的处理方式,利用一个信息资源就能实现储存与共享,能够将大量的音频资料进行分类保存,能够使人们快速查找到需要的音频资料,从而提高广播电视管理水平。同时,数字音频技术能在发生故障的时候,及时转换,能进行备份与容错设计,从而促进设备的正常运行,实现了系统性的资料管理,完成了资料的储存。[2]

二、数字音频技术在广播电视工程中的运用

(一)在广播中的运用

与传统的音频广播相比,运用数字音频技术能够形成继调幅以及调频广播,具有非常大的优势。首先,在节目传送形式上,数字音频技术具有多个节目功能,比较灵活;其次,数字音频技术形成的音质效果好,并且具有较高的频谱利用率,能够免受各个路广播的干扰;另外,数字音频技术能够体现出较广的覆盖面,就算在偏远的山区,也能实现可靠接收,并且只要确定出一定的覆盖范围,不管在哪种情况下,都能满足需要的发射功率。

(二)DRA数字音频编码技术

目前,在广播电视工程中,随着音频编码标准的不断形成,DRA数字音频编码技术达到了较大的运用,其是根据广晟数码开发而来的。例如,卫星电视直播、有线电视机地面上的无线数字电视等。DRA数字音频编码技术能够对多种声道环绕声、立体声的数字音频进行同时编码,能够提升压缩的技术水平,能够利用最低编码解决复杂的难题。

(三)Dante数字音频传输技术

与传统的传输技术相比,Dante数字音频传输技术是在传统技术基础上改进和优化而来的,其能够利用无压缩数字音频信号,优化传统技术中存在的缺点,不但改善了传统传输技术存在的复杂布局形式,还提升了音质效果。该技术形式能够以简便的方法实现网络应用,为技术的设计与利用降低了很大的经济成本。通过UDP/IP网络信号,将音频信号以及相关的语音服务传送到网络中去。在广播电视网络中,Dante系统存在即插即用的特点,在IP上,能够以一台Dante网络系统进行局部网络的连接,实现了Dante数字音频传输技术的灵活化搭建,能够有效地发布和利用信息。[3]

(四)数字调音台

数字调音台不仅能优化传统调音台的功能,还能体现出立体声音,抑制节目中产生的一些噪音,美化声音的效果。在数字调音台中,数字音频技术也得到了广泛的运用。另外,数字调音台每个路上的声音信号都能够单独处理,多路输入。数字调音台具有几大特点,如能为输入的声音增加韵味,将多种声音进行混合,能够有效定位声源空间,能为高音质、中音质及低音质做补偿,并且能够调节其中的比例。在利用过程中,能够对数字信号进行处理,促进操作过程的可储蓄型,能够动态处理较大的噪音范围。另外,还能设置高质量的数字压缩器,在每个通路商中,使立体声的调节更加方便,能够确保各个声音的同步性,延迟数字通道上的位移寄存器信号。

三、结语

数字音频技术是在互联网通信技术以及计算机技术条件下产生的。为了使信息快速、准确的传递,在广播电视工程中运用数字音频技术能够充分地体现出数字化及多媒体化的新形式传播,其不但传播速度快,还能实现较强的互动性。目前,数字音频技术已经向高端用户及一些特殊用户推广。随着数字化信息技术的不断发展,数字音频技术成了人们日常生活中不可缺少的因素。在未来的广播电视工程中,运用数字音频技术,不但能够提高电视节目的质量,还能够提高音频录制以及剪辑工作的效率,能够促进互联网时代广播电视行业的发展。

摘要：在当今社会中,数字技术被广泛地应用到了各个领域中。数字音频技术也不例外,其普遍地被运用到了广播电视工程中。在当今的广播电视行业中,数字化音频技术能够降低栏目的故障发生率,其对节目的直播过程进行实时监控已经成了通常手段。本文通过分析数字音频技术在广播电视工程中的重要作用,主要探讨数字音频技术在广播电视工程中的运用,以期能够提高广播电视数字化制作水平,保证广播电视节目的稳定播出。

关键词：数字音频技术,广播电视工程,运用

参考文献

[1]秦艳艳.广播电视工程中数字音频技术的优势与应用[J].新闻研究导刊,2015(10):282.

[2]孙辉.广播电视工程中数字音频技术的优势与应用发展[J].黑龙江科技信息,2015(7):49.

数字音频中的DSD技术 篇5

关键词：项目教学 工作过程导向 数字视音频编辑

社会产业的革新与进步促使中职教育迅速发展，培养产业型工人。中职教材要与时俱进，并采用适合的教学方法。在教材编写中，可以采用以项目为主导的教学法：教师指导学生参与项目全过程，掌握教学内容；学生自主组织、安排学习日程表，解决在项目中遇到的重难点。这种方法提高了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性，教师成为教学的引导者和促进者。

一、数字视音频编辑课程改革的背景

《浙江省中等职业教育“十二五”发展规划》指出，推行工学结合、顶岗实习，学生培养与社会需求进一步接轨，推进以“公共课程+核心课程+项目教学”为主要特征的课程改革，明确了课程改革要以项目教学为基准。在教材编写过程中，要遵循学生的认知规律，以“项目引领、任务驱动、工作过程导向”为核心思想，着重体现理论与实践的结合，以梯度嵌套的形式开展任务学习，注重培养学生自主学习能力。

二、数字视音频编辑课程项目教学的两个重要链接

要使学生的培养与社会需求真正无缝衔接，关键在于要让学生成为“出得学校，进得工厂”的人才，在项目教学上要注重两个链接。

1.项目教学与学生认知的层次链接

中职学生作为中学生群体中的一员，从智力、精神分析来看，具有以下几个认知特点。

（1）智力发展不存在智力低下的问题。韦克斯勒成人智力量表（WAIS-RC）有一项关于中职学生智商的调查，显示中职学生平均智商为116.1，智力水平较高。我国著名心理学家朱智在《中国儿童青少年心理发展与教育研究》中对此提供了佐证。

（2）挫折焦虑是影响心理健康的普遍性问题。挫折焦虑是指遇到困难时出现的相关焦虑，例如，遇到测试、考试、技能考核、缺点暴露、反复失败、受到批评时出现的焦虑。它是一种急性焦虑，在学生中普遍存在，并危害着心理健康。

根据以上特点，在项目中应采用思想引领、步骤指导、从易到难、由简入繁。

2.项目教学与工作工艺的流程链接

项目教学的特点是首先分析典型项目过程，确定实际工作任务，将实际工作任务转化为教学中的工作任务，再转化为职业教育的教学任务，其核心在于营造基于工作过程的项目学习环境。

三、数字视音频编辑项目教学的核心理念

在教材的处理上，由浅入深、循序渐进地安排学习内容，并根据知识点进行实际项目的规划和设计。

1.主体思想设计

（1）分析职业岗位的需求，将实际项目分解成几个分任务，将知识点和情感目标融入其中，结合职业岗位的素养技能要求，提升学生的综合技能水平。

（2）多元综合评价，不仅体现课堂的教学评价，而且引入工作导向过程的企业评价，形成综合多元的评价体系。

（3）项目创新设计，即立足学生已有的知识技能水平，对学习的项目进行优化设计，任务内容结合时代特色，环节相互衔接。

2.任务阶梯设计

任务描述：根据实际创设任务清单，简单描述任务概况、要达成效果、完成任务需要的方法与技术，以及注意事项。方法步骤：图文结合，详细讲解完成任务的操作步骤。可以提示解决技术方面的难点、相关技巧和应该注意的问题。知识链接：任务中涉及的相关技能知识，完成任务所需的岗位能力。拓展提高：根据任务，让学生进行类似项目的规划和制作，从而巩固知识和技能。思考练习：根据教学、检测的需要，配备与任务密切相关的思考题或练习题。多元评价：结合课堂教学评价和工作企业评价，确定特有的参考指标，形成包括学生自评、生生互评、教师评价、企业评价的多模式评价。

四、收获与启示

在项目教学的设计与编制过程中，笔者在教学项目的选择、任务的分解、课时的安排、任务的拓展等方面感受颇多。

1.项目选择要合情合理

项目要符合学生认知能力，项目的推进要由浅及深，项目内容要激发学生的学习兴趣，项目内涵要积极向上，并融入德育教育。

2.项目设计要符合实际

项目的完成不仅在于掌握技能，更要体现出项目的实际意义，而不是理论空想。因此，在项目工作过程的设计中，要严格遵守项目企业实际的工作流程。

参考文献：

[1]李运林，徐福荫.电视教材编导与制作[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]孟春难.中文版Premiere Pro CS6基础培训教程[M].北京：人民邮电出版社，2012.

DSD解码浅析 篇6

绕不开的PCM

在了解DSD之前，我们需要弄清楚现阶段使用广泛的PCM编码，常见的WAV音频格式以及aiff音频格式都是用于封装PCM音频的。PCM（Pulse-code modulation）脉冲编码调制，是一种音频模拟信号的数字化方法。

音频信号其实是一种模拟信号，日常使用的PC则是数字化设备，内部采用存储的是数字信号，因此在PC这些数字设备当中播放音频就必须先将音频进行数字化的存储，PCM则可以看作是这样的一个解决方法，它可以将音频模拟信号转化成数字信号。在实际应用中脉冲编码调制肯定不会是那么简单的，通常是由专门的芯片来完成的，这就是模数转换器。

当然我们得到了这些数字化的音频信号后并不能简单地将其存储在CD或是硬盘当中，为了在播放时能够识别不同规格的PCM还需要为其添加一定的标识或是进行分割，因此我们就将PCM封装成了WAV或是aiff格式，当然直接用虚拟信号采样得到的PCM体积比较庞大，通常还会对PCM进行压缩，类似于ape、flac就是PCM经过无损编码压缩后的结果，而最普通的mp3、aac则是经过了有损压缩。

经过压缩后的PCM在体积上会有不少优势，但播放时需要先将压缩数据解压还原成PCM才能通过DAC芯片解码成模拟音频信号供信号放大器使用。压缩音频编码成PCM的过程中并不涉及数字和模拟信号的转换，一般通过CPU即可完成，而PCM还原成模拟信号则需要DAC才可完成，目前较高规格的PCM可以达到32bit/192kHz，而大多数声卡当中DAC只支持24bit/192kHz的规格，因此播放时还需通过CPU对高规格的PCM进行向下采样。

DSD的优势

现在来看看DSD（Direct Stream Digital），它是属于索尼和飞利浦的专利技术，DSD与最常见的音频编码格式最大的区别就是它是基于PDM（pulse-density modulation）脉冲密度调制实现，但它又完全有别于PCM的音频。PDM是通过密度来表示模拟音频信号的，PDM每次采样的精度都是1bit，因此通过PDM调制的音频信号并不能通过现有的基于PCM的DAC进行解调。

目前DSD拥有四种不同的采样率：2.8224MHz（64Fs）、5.6448 MHz（128Fs）、 11.2MHz（256Fs）和22.5792MHz（512Fs）。DSD使用得最多的场合是Super Audio CD （SACD），这也是目前绝大多数DSD音频的来源，在SACD当中采用的是采样率2.8224MHz的DSD。

如果将SACD和CD的参数进行对比的话，可以看到SACD最大的优势是在于对6声道音频的支持以及拥有更高的响应频率，SACD当中的DSD达到了5645Kbps，而普通的CD则是1411Kbps，理论上来说DSD记录了比PCM更多的数据，解调成模拟音频信号时能够带来更小的失真。如果采用22.5792MHz的DSD的话每秒比特率则会翻倍至45160Kbps，这数据量是PCM远不能达到的。较大的比特率可以带来更加丰富的声音细节，这点对于发烧友和一般大众都是非常有用的。

DSD为何只流传在小众人群

从1996年推出至今已有20年的时间了，这种优于PCM的编码很少被大众所熟知，更别说普及了，就目前的情况来说，DSD要想完全普及可能还有很长一段路要走，在长时间内它只能作为音频发烧友的私有物。

DSD音频在现阶段并不符合广大消费者购买音乐服务的习惯。想要获得DSD编码音频，目前只能购买SACD或者通过音频资源论坛下载SACD-R（破解后的SACD）。而更大的问题则是支持DSD解码的设备太少，大多数情况下只能先将DSD转换成PCM再进行播放，无法体验到DSD的优势，并且支持DSD的软件也相当稀少，强大的Foobar都需要安装插件，并且过程略微麻烦。

相对于PCM来说DSD确实是能够记录更多的音频数据，理论上在还原时也能做到更多的细节，但由于缺少硬件、软件的支持使得目前DSD无法被普及，即使你拥有了原生支持DSD的DAC，但因为SACD发行量很少，导致买不到你想要的音乐。因此建议不必购入原生支持DSD设备，因为它绝大部分时间都是在吃灰。通过插件实现PC播放SACD

2011年10月，PS3黑客组织破解了SACD音乐光盘的加密方式，这样就可以从SACD光盘中读取相关的数据文件，并可以保存在电脑系统中，或者制作成ISO光盘映像文件。它可以通过Foobar2000配合SACD播放插件工作，甚至可以自己刻录光盘在SACD机上播放，这就是大家所说的SACD-R，就是SACD Rip。显然，这是一个盗版的行为，不过利用破解后的SACD-R，我们可以体验到高清音频格式带来更高品质的音乐（如果遇到自己喜欢的音乐，尽量支持正版）。

想要利用Foobar2000播放SACD-R，是DXD到DSD的一个逆过程。目前来看，虽然Foobar2000的插件已经支持DSD输出，但普通硬件是无法实现DSD模式下播放的。而我们播放SACD-R，是需要将它以24bit，44.1/88.2/176.4/352.8 kHz等四种采样率形式进行重采样播放还原的。

首先需要下载Foobar2000的SACD播放插件，它与大多数Foobar2000的插件一样，只要把解压后的文件都放到Foobar2000安装目录下的components中即可。

打开Foobar2000的设置菜单，看到SACD字样相关选项。其中可以看到44.1/88.2/176.4/352.8 kHz四种采样率的选择。菜单中还有关于双声道和多声道的选择，在使用两声道播放时，这里可以不做指定就可以正常播放。只要把下载好的SACD-R的ISO文件，直接用Foobar2000打开即可，不需要使用虚拟光驱软件加载这个ISO镜像。打开后，ISO文件内置自动分轨的管理，这样就可以进行播放了。从我们使用的这张专辑来看，一张108分钟左右的6声道SACD，文件数据大概在1.3GB。

从图中我们看到，播放时可以以设置中对应采样率进行播放，哪怕你的声卡仅仅支持44.1kHz也可以完成播放，如果使用支持352.8kHz的声卡，就可以该规格实现模拟输出。我们不但可以用Foobar2000进行播放，还可以将它转换为普通的WAV格式文件，即24bit/352.8kHz的文件，但占用的数据空间将扩大数倍。一首4分钟不到的音乐，文件为450MB左右。

SACD-R的破解给了我们体验SACD的机会，但目前虽然可以在电脑上播放，但大多数情况下仍然使用SRC的方式，虽然这种SRC的算法水平已经很高，实际听感上与APE、FLAC相比有较大提升，但仍然没有实现DSD播放。

| Tips |

题外话

在发布SACD后，SONY和Philips对SACD进行了DXD（Digital eXtreme Definition）的扩充，它不再是DSD的1bit方式记录数据，而是传统的高采样精度+频率的方法，在5.1声道下每声道可达到24bit/352.8kHz的规格，即8倍于44.1kHz的采样率，这样就达到了8.4672Mbits的带宽，是DSD64 2.8224Mbits 3倍以上。在DXD规范中明确表示，DXD规格是优于DSD的。

让便携式播放设备完美解码DSD

网络上的SACD-R文件以及安装插件的Foobar让我们体验到高清音频，但是这种模拟的播放方式并不是完美的。其实现在绝大多数的纯音播放器在更新固件后都支持DSDIFF文件的播放，但是我们如何将通过网络下载的SACD-R文件转换为DSDIFF文件呢？就连安装了插件的Foobar都只能将其转换为WAV。这时，我们就需要AudioMate这款专业的软件来提取DSDIFF文件。

数字音频中的DSD技术 篇7

在精品视频公开课录制过程中, 音频起着非常重要的作用, 完美的音频效果不仅可增强真实感, 还能增强美感与艺术感染力, 对提升视频公开课的整体质量起到重要作用。因此, 高质量的声音录制与编辑是制作高质量精品视频公开课的关键环节。当前, 随着计算机技术的发展, 数字化录音技术逐渐应用到视频公开课录制中, 可对声音信号进行数字化处理, 提高声音制作效率, 确保录音质量, 提高艺术效果。本文分析了数字音频技术, 并分别从声音录制、声音剪辑、声音合成、音量调节及噪声处理等几方面探讨了数字音频技术在精品视频公开课中的应用, 以期为后期的视频公开课制作提供参考依据。

1 数字音频技术

数字音频技术是指利用数字技术处理声音的方法。它是将音频信号通过计算机进行加工和处理, 如进行编辑、合成、静音、增加混响、调整频率等, 使得声音效果能更有力地烘托主题和气氛, 因而广泛应用于数字电视、互联网电视及PC机放音系统、数字手机等多个领域。其中, 数字音频技术尤为重要[1]。Adobe Audition是Adobe公司开发的一款功能强大、效果出色的多轨录音和音频处理软件, 可实现录音、混音、编辑、控制和特效等功能, 本文基于此软件探讨数字音频技术在精品视频公开课中的应用。

2 数字音频技术的教学应用

2.1 声音录制

精品视频公开课录音工作十分重要, 录音清晰度关系到公开课的质量, 而录音质量多由录音环境、硬件设备、软件系统等因素决定。因此, 选择合适的录音环境及软件、硬件等十分必要。在进行数字化录音时应注意以下事项:

(1) 录音环境。精品视频公开课的录制都是以计算机为核心, 并以软件及效果插件为工具, 但更依靠音频文件的调试、处理。要求在进行视频公开课录音时建立微型数字录音棚, 若没有条件, 可尽量选择安静的教室, 避免可控噪音的干扰, 如:远离电脑噪音、关闭手机等。同时, 不宜选用太大的录音教室, 因为教室太大容易造成较大回声, 在语言转音时应尽量保持“干”声。

(2) 采集途径。所有语音素材均是采用语音录制及调用现成的音频文件实现的, 在录音时所使用的麦克风是影响录音质量的重要因素。因此在录音时, 不宜离麦克风太近, 以避免破声。在进行线路转换时, 将其它音源通过音频线输入电脑中, 并将其转换为音频文件, 进而保存在电脑中。

(3) 声卡选择。在数字化录音过程中, 声音经过麦克风拽入, 由声卡采样将其转换为数字信号, 并存储在电脑中。由于将模拟音频信号转换到无损的数字音频信号前极易混进噪音, 且声卡位置也影响着录音品质。因此, 在安装声卡时, 应将其安装在远离显示卡设备处, 防止声卡距离其它板卡太近而造成电磁干扰。

(4) 扩声系统模式。扩声现场系统应用立体声技术直接影响着其它服务内容的表现力, 并且关系到系统自身的技术是否得到充分发挥。在进行视频公开课录制中, 为了展示最好的录音效果, 常采用多个扩音系统, 并加入辅助扬声器及多个话筒。这相应增加了每个通道的回输路径, 同时也会因为距离产生时间差及相位差。因此, 应合理布置音响、话筒及其连线的位置, 尽量降低可控制噪音。

(5) 录音软件。一般情况下, 音频的录制可以直接采用Windows附件中的录音机, 但其功能较为简单, 更无法完成对音频的编辑。因此, 可直接采用Audition软件进行录音。打开Audition软件后, 点击“传送器”中的录音按钮即可进行录音, 可根据录音需求设置“采样率”、“通道”、“分辨率”等属性, 以实现较好的录音效果。

此外, 在视频公开课录制过程中还应处理课堂录像, 当学生入座就绪后, 应向学生说明该课程录制的要求及目的, 使学生保持良好的精神状态, 并将注意力集中在听课上。同时明确各机位, 教师应正面主机位。在课程开始时, 应选择一个机位的镜头来交代下一个课堂全景, 避免镜头中出现多余事物, 镜头画面下方不应出现文字标识及图案背景等, 防止视频及字幕合成或对学习者造成不必要的干扰[2]。在声音录制过程中应对照讲稿, 避免出现不必要的错误。一旦发现错误, 应及时记录及补充。最后在合成时应较为清晰地呈现编辑内容, 并逐渐引导学习者, 给学习人员留足时间, 切换各路信号, 促进师生的交流、互动。对于视频中的字幕文件应采用独立的SRT格式, 并采用拍打唱词的方式加入。此外, 还应注意讲稿与实际内容的一致性, 正确使用间隔号、书名号及连接号等。

2.2 声音编辑

精品视频公开课中的声音编辑主要包括声音剪辑、声音合成、音量调节及噪声处理。

2.2.1 声音剪辑

精品视频公开课录制结束之后, 通常要对其进行剪辑, 以去掉不需要的录音, 使整个音频文件更具合理性。声音的剪辑可以使声音具有真实性及合理性, 为听众展现真实的一面[3], 常用声音剪辑有如下两种操作:

(1) 选取、删除波形。单击“文件”菜单中的“打开”, 打开需要编辑的音频文件, 在右侧编辑区域按住鼠标左键选取一段波形, 被选中的波形会高亮显示, 按“delete”键可以删除所选区域。

(2) 裁切波形。裁切波形是指将选取区域的波形保留, 而其它未选取区域的波形被删除, 如果要裁取一个音频文件中的某一段波形, 可以使用裁切波形功能, 选取一段波形, 然后执行“Edit”菜单下的“裁切”命令, 即可完成裁切操作。

2.2.2 声音合成

在精品视频公开课制作过程中, 通常要加入多种声音, 这时就需要使用Audition软件的多轨编辑功能, 它可以在普通声卡上同时处理多达64轨的音频信号, 具有极其丰富的音频处理效果, 并能进行实时预览和多轨音频的混缩合成[4], 可轻松地实现在几个文件中进行声音的剪切、粘贴、合并、重叠操作。

打开Audition软件, 单击“多轨”按钮, 即可进入多轨模式, 然后在多轨界面中选择任一轨道, 通过“插入→音频”按钮插入Wav、MP3、Wma等格式的音频文件, 插入后的音频文件可显示出该音频的波形。然后根据需要对插入的音频进行编辑, 如对某一轨道中的音频进行部分剪切、复制、删除、分离、移动、添加特效等编辑, 多轨音频完成编辑之后, 可选择“编辑→混缩到新文件→会话中的主控输出”, 按照需要选择立体声或者是单声道, 进行导出并保存。同样, 也可以通过Audition编辑视频文件, 如在制作过程中需要为视频配音, 可将已经制作好的音频文件插入多轨界面的某一轨道中, 然后通过“插入”菜单中的“视频”按钮, 插入Avi、Wmv、Asf及Mov等视频文件, 然后编辑音频文件。

2.2.3 音量调节

对于视频公开课的录制音量调节也至关重要, 录制过程中的各种干扰因素往往会影响录音效果, 如话筒和声卡质量一般, 录音的音量可能会很小, 这时可以用Audition中的“音量标准化”进行调整, 以提高声音音量。在单轨编辑界面中, “效果”菜单下选择“振幅和压限”命令子菜单中的“标准化”命令, 弹出“标准化”对话框, 设置“Normalize to (标准化至) ”为100%, 单击“OK”按钮后, 声音波形振幅变大, 声音音量就会被适当增大到合适数值。

另外, 也可以针对视频中的某一部分进行音量调整, 方法为:先选中这一部分, 然后在左边执行“振幅和压限”菜单中的“标准化”命令, 调整标准化所要达到的数值, 点击“确定”即可。

2.2.4 噪声处理

噪音是精品视频公开课的重要处理内容之一, 若公开课中掺杂有噪音, 就会影响公开课的整体质量。因此, 做好视频噪音处理工作相当重要。录音过程中, 不可避免地会受到环境或硬件等因素的影响, 使得录音中有一定的噪声生成。过强的本底噪声, 不仅会使人烦躁, 而且还会淹没声音中较弱的细节部分, 导致声音的信噪比和动态范围减小, 声音质量受到损伤[5]。因此, 需要对音频进行降噪, 使得声音干净、清晰。首先, 确定噪声波形, 也即告诉软件什么是“噪声”, 方法是选择一段没有解说声的间隙部分, 听一听噪声的响度, 看一看波形的高度[6}。比如在声音录制开始时的一段时间内, 会有一定的停顿时间, 在这一时间内, 理论上没有声音输入, 其波形应该是平直的, 但实际录音中有一定的噪音产生, 使得停顿期间本应表现平直的曲线却显得不太平稳, 这些波形可以被认为是噪声波形。在音频的最前面是一开始录制的环境噪音。首先在噪音波形中选择1s左右的波形, 选择“效果”菜单下的“修复”子菜单中的“噪声降低器”命令, 弹出“噪声降低器”对话框, 单击右侧的“获取特性”, 软件会自动捕获噪音特性。获取噪音样本后, 全选声音波形, 再打开降噪器, 点击“加载”, 将已保存的噪音样本加载进来, 然后进行降噪处理。第一次降噪, 尽量将降噪级别调低, 以免降噪过度, 造成录音失真;第二次降噪可将降噪级别提高, 一般降噪3次左右即可达到理想的降噪效果。

3 结语

精品视频公开课是我国高等教育适应世界高等教育发展的新趋势, 是高校教学改革及质量工程的一个新亮点。但视频公开课的制作过程相对复杂, 尤其是音频录制与编辑, 若声音处理不当, 直接影响公开课视频质量, 从而影响听众学习。为此, 本文详细探讨了其操作步骤, 并介绍了数字化音频处理时的注意事项, 旨在提高音频质量, 进一步推进精品视频公开课质量建设工作。

摘要：精品视频公开课是知识与信息高度密集的产品, 是提高高等教育质量、促进社会教育发展的重要措施, 是在新的技术与社会形势下的一门视听综合艺术。通过介绍专业数字音频处理软件Audition的基本功能及使用过程中的注意事项, 展现了音频作为一种重要的传播符号所具有的独特艺术魅力及其在精品视频公开课中的重要作用。

关键词：数字音频技术,精品视频公开课,音频编辑

参考文献

[1]赵京霞, 崔亮, 崔怡, 等.国家精品视频公开课建设的做法和体会[J].中国科教创新导刊, 2013 (34) :98-100.

[2]刘斌.视频公开课开发中的技术环节[J].网友世界·云教育, 2013 (20) :42-42.

[3]孙伟亮.数字音频技术在高职音乐教学中的应用[J].山东教育学院学报, 2008, 23 (5) :101-102, 106.

[4]周明, 吕瑞征, 陈新, 等.数字音频技术在音像教材录音系统中的应用[J].西南师范大学学报:自然科学版, 2009, 34 (6) :164-169.

[5]王翠.浅谈使用Audition对音频的降噪处理[J]电子技术论坛, 2013 (20) :143-143.

数字音频中的DSD技术 篇8

关键词：调频,数字音频广播,CDR DRA+

从20世纪80年代开始,我国广播科学研究院开始对国际上多个数字音频广播进行不断研究以及实验室开发、测试,并逐步进行自主技术的研究和发射、接收样机开发。国家新闻出版广电总局于2013年先后发布了相关行业标准:《调频频段数字音频广播第1部分:数字广播信道帧结构、信道编码和调制》《调频频段数字音频广播第2部分:复用》,这表示我国拥有自主知识产权的调频频段数字音频广播进入全新阶段,目前进入全国范围的试播阶段。

我国数字音频广播系统的主要特点:灵活的频谱配置模式,能有效解决目前国内频谱资源不足的问题;采用更高效的信道编码算法(LDPC);其系统架构支持逐步演进;采用DRA扩展版的信源编码算法DRA+,提供优质的音频服务,支持各种各样的数据增值业务。

本方案基于西藏人民广播电台模拟98.0MHz都市生活广播,用一台发射机以模数同播的方式播出一套模拟调频广播节目和两套数字广播节目。

1 信号

模拟节目:都市生活广播。

数字节目:都市生活广播节目和汉语广播节目。

2 系统架构及描述

系统框图如图1。

信号由总控制室通过光缆传送至发送机房,数字音频信号送入DRA编码器进行信源编码,形成DRA音频流。经编码后的两路DRA音频流送入复用器进行复用。经复用后的复用流和模拟信号同时送入激励器进行调制(其中,DRA编码器、复用器以及激励器通过以太网交换机进行连接)。

调频频段数字音频广播激励器将收到的模拟音频信号在发射机的激励器中进行模数转换(或直接处理AES/EBU信号),并进行模拟立体声调频调制形成调频基带信号。同时,复用器输出的复用数字信号经过信道编码调制后形成数字音频基带信号。激励器将模拟立体声调频信号与数字基带信号合成后,经自适应校正模块进行数字基带预失真,再通过数模转换、调制后推动功放模块进行放大。

3 数字频谱模式

模拟调频广播信号占用频道中心频率(98.0MHz)附近±130kHz之内,数字音频信号占用:±150～200kHz。信号频谱如图2所示。

4 发射机及天线

由于原模拟调频发射机不能很好地适应数字发射高线性的要求,拟购买一台调频频段数字音频广播发射机放在原有调频发射机备机位置。而天馈系统和冗余备份系统可利用原有天线和同轴开关系统进行改造。

调频频段数字音频广播发射机在全模拟调频广播模式下,额定输出功率3kW。模数扩展混合模式下,模拟信号输出功率1kW,数字信号输出功率10～100W;全数字信号模式下,输出功率300～400W。

5 应急措施

若试播发射机出现问题,可利用原有冗余备份系统将天馈系统切换至原有模拟发射机主机播出原98.0MHz主机播放都市生活频率节目,保证节目不受影响。

6 发射机参数指标

6.1 输出数字音频广播信号模式

(1)数模同播:采用传输模式1,频谱模式9。

(2)调制方式:QPSK,3/4 LDPC码率。

(3)数模功率比:10dB。

6.2 输出信号指标

(1)模拟信号功率:>1kW

(2)数字信号功率:>100W

(3)数字信号带肩:>36dBc@50kHz

(4)无用发射功率:<65dBc

(5)本振相噪:<85dBc@1kHz,<95dBc@10kHz,<110dBc@100kHz

(6)调频信噪比:>65dB

(7)模拟音频频响:±0.2dB(30Hz～15kHz)

(8)模拟音频左右声道隔离度:>55dB

(9)模拟音频谐波失真:<0.2%(100%调制,30Hz～15kHz)

(10)寄生调幅噪声:<-53dB

7 测试方案

在正式试播一段时间后,邀请相关专业人员进行测试,采用固定接收及车载移动测试两种方式,测试拉萨市区部分重要场点、重要交通线路上模拟信号及数字信号的电平值、载噪比、误码率、收听效果,以及信号在有干扰及无干扰情况下的频谱图。

8 试验推进步骤

(1)经费筹集

(2)设备采购

(3)安装调试

(4)试播

(5)正式试验

(6)测试

参考文献

[1]国家广播电影电视总局.GY/T268.1—2013调频频段数字音频广播第1部分:数字广播信道帧结构、信道编码和调制[S].2013.

[2]国家广播电影电视总局.GY/T268.2-2013调频频段数字音频广播第2部分:复用[S].2013.

[3]高鹏,盛国芳,吴智勇.调频频段数字音频广播系统研究[J].广播电视信息,2014(1).

[4]伦继好,闫建新,王磊.CDR调频数字音频广播信源编码技术[J].广播电视信息,2014(1).

数字音频中的DSD技术 篇9

1数字音频技术的概念

以广播电视技术为基础,进行模拟信号处理后,转化为数字化技术处理的就是数字音频信号了。数字音频信号可以对电视节目的整个过程进行相关处理,这种处理方式就是数字音频的技术水平,所以数字音频技术的原理实际上就是在模拟信号与数字信号之间进行转换。过去的科技不够发达,只有单一式的音频处理技术, 重视的只是提升录制与播出电视节目的能力,但现在发达的音频技术已经实现了网络化和科学化的管理,这也提高了广播电视的多方面拓展能力。在广播电视的领域中,要想满足当前较高的音频技术要求,并且要既能够对前期的模拟信号有效地保留下来,又可以使它在模拟信号的情况下工作,就需要采用数字化的音频技术设备与系统。

2数字音频技术的优势

2.1扩充音频轨道

现代广播电视领域的数字音频主要分为数字录制音频、节目管理、数字播出音频这三个工作站。数字音频技术在电视节目中的运用可以保障音乐语言类节目的音效,数字的音频是用多轨数字硬盘来进行录音,一共有六十四轨,不仅可以使其在录音过程中对轨道进行补录、搬轨、 并轨等类型的工作,也就实现了用户必要的扩充音频轨道。

2.2精确音频剪辑

数字化音频技术在音频的剪辑方面, 有着高解像度的计算机屏幕来进行精密的高数字音频编辑,这种高级的音频编辑方式可以将文件中的声音呈波形显示在屏幕上,从而使剪辑师在剪接音频的时候感到更加方便与快捷,另外,这种图像波形剪接方式也可以使音频的剪接更加精确,间接地保证了电视节目的高质量。

2.3存储信息

数字音频技术不同于其他音频技术的一点就是它是数字化的技术,所以在很多方面都对以往的落后技术进行了突破。 这个数字音频技术中的音频管理差不多相当于计算机数据存储器的部分,可以存储与音频程序或者其他相关的设备信息, 也可以对信息进行查看与修改。

2.4广播系统

数字音频技术还包括有数字广播系统方面的技术,主要包括进行压缩编码数字音频信号、无线传输高速数据信号以及运用组网的技术这三个方面。压缩编码数字音频信号就是根据人耳的特性,对音频的码率进行降低调试,因为人的耳朵往往能够感受到强度差别较大的音频信号。一般在定位声音的来源时,我们的耳朵对频率低的音频信号往往会有比较迟钝的反应,这种特性,也被广泛地运用在了数字音频广播传输系统中。

3数字音频技术的应用

3.1音频嵌入技术

因为数字音频技术在广播电视领域中具有诸多优势,所以在广播电视节目的制作过程中,运用数字音频技术并建立其相关数字音频工作站的话,可以在电视节目声音的后期制作过程中省下许多时间和人力。在视频的数据信号中,音频信号只能在辅助数据区进行传输工作,其实这也就是辅助数据区的主要用处,辅助数据区传输的音频信号就是嵌入音频。说得明白一点,所谓的音频嵌入技术实际上就是嵌入数据信息到规定的符合要求的地方。 嵌入音频信号一般都是进行打包传输,它的单位一般是块或者段,可以同时使用立体声与双声道这两种普遍的音频码流。在视频传输中使用音频嵌入技术就可以确保声画同步,不同频率的音频信号都能够进行嵌入,这也就在一定程度上提高了电视节目的质量,也避免了同时需要使用视频、音频两种电缆的情况,对设备本身进行了简化。一般的情况下,数字音频嵌入技术都会运用在广播电视节目的前期制作与后期处理中。视频处理器的选择受接口的影响,接口会很大地影响整个数字信息的音频质量,因为许多视频处理器都是很粗糙地处理音频,需要排除掉接口与数字音频传输的不协调,保证音频质量。更加深入发展的科技,促使广播电视技术方面的发展更加详细,电视节目的制作、播出等环节中也会更加数字化。音频嵌入技术在广播电视技术的发展中将会有更加广泛的应用,各个广播电视机构对嵌入音频技术的应用,应该结合自身机构的发展情况与资源特点,再从战略高度的角度来进行布局,事实上,应用音频嵌入技术的广播电视机构还很有必要再建立一个比较完善的自动报警检测系统,这样机构内部就可以实时地检测和分析数字音频的数据信息了,从而确保了数据的完整性。

3.2数字调音台

在广播电视台中对数字调音台进行的应用主要是处理调音台的设备,也就是保证调音台的基本功能可以得到正常的使用,这样就可以提高广播电视节目整体的音频质量,减少电视节目中噪音、串音、 失真等影响音效的现象出现。在新型的数字调音台中,还新发展了切换模块的功能,这个功能确保广播电视机构可以从不同的控制面,在不同环境中实现不同的功能需求,且数字调音台通路多,体积小,在电视节目的编辑和制作中会更加方便快捷。

4广播电视机构的运用情况

数字音频技术在广播电视机构中的应用随着技术方面的数字化,也有了很大的发展,但还是存在着部分问题,因此,有关这一行业的技术标准还需要更加进一步的提高与改善。在那之前,信号干扰问题是广播电视节目播出过程中最大的障碍,有效地防止甚至是排除这个问题,能够加大数字音频技术的应用效果。数字在广播电视机构中广泛运用到音频技术与数字化的音频设备,满足了广播电视机构的电视节目对音频技术的要求,使得广播电视节目的前期制作、后期制作和播出都得到了质的提升。数字化的音频设备与系统区别于模拟音频设备与系统的不同就是数字化的系统与设备在输入输出音频信号的方式方面,进行了必要的保留,且在音频的设备与系统的功能上,数字化的设计进一步实现了突破,从而让数字化的音频系统和设备在模拟信号的环境下,也可以进行正常的工作。数字音频技术还优先在声音的质量处理上,实现了声音的高保真效果,避免声音出现失真现象,最大程度上可以使人的听觉感到满足。

5结语