数字音频技术论文(2)

时间：2017-03-01 17:05:05 家文952由分享

　　数字音频技术论文篇二

　　数字音频技术的兼容与发展探究

　　摘要人们的科技文明发展到了数字化时代，数字技术以惊人的速度蓬勃发展，社会与生活的各个角落都可以看到数字化技术，它为我们的生活带来的革命性的改变。声间是传播信息的重要载体之一，也是广播影视中不可或缺的重要内容，而在未来的音频处理领域，数字音频技术将是必然的发展趋势。本文就针对数字音频的兼容与发展进行讨论。

　　关键词数字音频技术;兼容;发展

　　中图分类号TN912 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0067-01

　　1 数字音频基本参数及接口标准

　　1.1 基本参数

　　首先，数字音频的声道数，在演播室的实际应用过程中通常为无压缩音频技术，其预留2路或者4路或者8路声音声道数;其次为取样频率，一般优选48kHz，或者32kHz也可，低频增强声取样频率为主声道的1/96;然后看频率范围，如果取样频率为48kHz ，LFE声道的频率范围通常在15Hz~120Hz范围内，其它声道则在20Hz到20kHz之间;最后看量化比特，如果音频编码的方式为PCM，则优选20比特线性量化，也可以选择16或者18或者24。

　　1.2 接口标准

　　要想深入的了解数字音频技术，就不可避免的要接触不同的音频设备，而这些不同的设备间要能实现在数字域内的互相连接。数字音频设备包括数字录像机的音频系统及调音台和数字录音机等等。而与数字音频设备接口相关的数据格式标准也比较多，目前比较常用户的包括AES/EBU标准，即音频工程师协会/欧洲广播联盟;S/PDIF标准，即S/PDIF的数字音频接口;还有MADI多通路音频数字串行接口等。

　　2 数字音频系统的同步

　　两个数字音频信号的帧频率必须完全相同，其在限定的时间周期内其帧数量相等。如果要实现两个数字音频设备的成功连接，还要将两个信号每个样点的时差控制在允许的范围内，如果时间超出这一范围不管其频率是否相同，均要对其中的一个信号进行调整同步。所谓同步即是指相位与频率相同。设备保持同步采取的方式也有多种，普遍常用是的数字音频参考信号的方法，以保证所有的输入及输出设备取样时钟均被锁定在参考信号上。如果全部为数字设备则比较适用连续同步，这种方法是每个设备的字时钟端口由字时钟发生器发生的字时钟信号连接起来，从而实现其回放、录音的同步同速。不过在使用数字设备时，也会存在每个数字音频设备采样频率出现差异的问题，此时可以在两台设备上连接同一个字时钟发生器，同样可以保证多部数字设备实现同步。实现数字音频参考信号的方式不仅只有利用时钟信号一种，其它诸如MIDI时码、黑场信号以及SMPTE/EBU时码等也是比较常用的。此外，还可以将取样时钟嵌入到数字音频输入信号中，可对该时钟进行编程锁定输入及输出取样时钟，从而实现同步;通过主视频参考信号驱动数字音频参考信号，将视频及音频信号锁定于精度相同的取样频率上;通过GPS接收机驱动数字音频参考信号，向被锁定设备提供精确的频率及相位以备其用。

　　3 数字音频基准电平

　　所谓的数字基准电平其实是一系列的编码，其按照二进制的补码原理来确定、按照时间排列记录在磁带上。当确定了数字系统动态范围被量化的精度后，系统的信噪比以及峰值储备均由基准电平来决定，假如其准电平的选值不合理、不恰当，则对系统工作电平会产生较大的影响，甚至会减小信噪比、增大失真，相应的系统性能也会随之变差，并且对不同广播电视系统的节目交换产生影响。为了防止此类问题的发生，我国制订并颁布了相应的数字音频设备基准电平的标准，在现在模拟音频与数字音频混合的阶段，为了可以将模拟设备与数字系统准确的连接，要求数字基准电平的设置要严格参照标准来进行。

　　4 数字音频站在广播电台节目制作中的应用

　　与传统的模拟技术相比，数字音频技术所能解决的问题更多，而原本繁复的影视声间的后期制作，也由于采用的数字音频工作站而变得更为简单了。传统的声音后期制作是基于模拟机编辑完成的，而编辑机的声音制作又仅限于调整声音电平和处理特殊的关键环节。受到技术条件的局限，制作者在进行声音细节的把握与处理时只能忽略或者简单的一笔带过。而数字音频工作站可以为声音的编辑、处理以及合成等带来广阔的扩展空间。在广播电台的新闻节目是制作中，数字音频工作站对其声音质量的提高起到十分积极的作用。现在数字音频工作站的种类也越来越多，例如Satellite就是一种新型的数字音频设备，它可以完全将传统的模拟机或者数字多轨录音机取而代之。它最多可以实现48轨的同步实时录音，时音码将录放音锁定，而且还具备所有经常用到的编辑功能。在轨迹上可以实现音频段的前后移动、复制，还可以以时间码为基准移动音频段做出重新定位。屏幕的显示界面也是非常友好的，理解起来比较容易，滚动音频波形的显示就像可以直观的看到音频波形在磁头前走过。此外，Satellite的主机内部还包含一系列的用于内部联网数据存储的装置，其包括DSP、波形发生器以及高速的64比特的视频母线。Satellite通过其自身内部的D/A转换器，在录音过程中把声音同频的输出。并且在显示器上可以清楚的看到各种用于实现编辑功能的数据。显示器可以将48轨的内容同步显示出来，实时的音频波形由显示器左端向右端流动，而用户可以听到位于中央位置的光标下正在通过的声音，并且可以看到实时的时间码。

　　总之，在广播节目制作过程中引入数字音频工作站，为其声音的后期制作带来了非常大的便利。数字音频工作站将其在前期采录过程中的先进性及科学性充分的发挥出来，并且在后期制作方面其功能也非常强大，使得录制进程真正的实现全数字化，这也是计算机产业革命推动下的必然结果。数字化音频工作站实现了由模拟到数字化、再从数字化向数据化转变、由设备孤岛转变为网络的技术革命。

　　参考文献

　　[1]张轩磊，窦维蓓，董明.面向SoC的数字音频解码系统设计方法[J].电声技术，2008(2).

　　[2]周全才，李斌.数字音频功率放大器的技术与现状[J].电声技术，2009(3).

　　[3]张波，Alex Q.Huang.现代电力电子器件与技术[M].成都：电子科技大学出版社，2005.

　　[4]翁泰来，韩捷.扬声器等效电路和应用[J].电声技术，2008(4).

　　
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