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影响数字音频制作系统处理能力的因素分析

作者：何文英日期：2013-12-16 09:14 来源：《电子制作》

贵州省龙里县广播电视台（新闻中心） 551200

【文章摘要】
目前在广播电台节目对应的制作与播控相关设备都在向着数字化方面进行过渡，对数字音频系统造成影响的相关因素进行分析，能够有效地将广播电台中节目制作质量以及效率进行有效地提高。本文以PC 工作站和数字音频卡以及操作系统这三个不同方面作为基础，对给数字音频相关系统对应的处理能力造成影响的关键因素进行了详细地分析，并对此进行了总结。
【关键词】
数字音频制作；处理能力；对应措施
随着成套的电台慢慢增加，对应的节目信息量也在逐渐扩大，需要录制和编辑的相关节目也变得越来越多，而在对这些音频处理的相关过程中，经常会发生节目合成出错和处理时间偏长以及工作站当机等现象。这就会对电台自身工作效率以及节目质量造成非常严重的影响。想要将这些问题进行解决，其最合适的方法就是将数字音频系统自身处理能力进行提高。
1 广播级对应的数字音频相关格式介绍
音频数字化能够通过声卡来对模拟音频对应的信号按照每秒一千次以上的标准来进行采样，并且再将每一个采样值根据一定比特来数量化。广播级对应的数字音频相关格式大都是以S48 格式为主的，这种格式是按照MP2 这一压缩标准来对音频进行压缩的。因为MP2 在压缩处理方法这一方面比普通类型压缩方法要复杂很多，在进行压缩的过程中还需要将对应的频谱进行变换，而通过计算机来对相关频谱进行变换的过程需要高强度矩阵运算，仅仅以PC 机自身的CPU 来进行这些运算是完全不可能的。因此在进行录制以及对S48 类型的音频格式对应文件进行处理的时候，就需要用到内置储存器中的声卡。目前，我国各大广播电台大都是将法国公司生产的PCX 型号音频卡作为主要的使用声卡。这种PCX 型号的声卡内部采用了DSP 型芯片以及DSP 程序，通过这种音频卡可以将MP2 标准的音频进行高质量且实时性的编码，而且这一声卡还给电台提供了非常丰富的音频编辑相关功能。
2 对影响数字音频相关系统自身处理能力的原因进行分析
声音信号要先输送到音频卡，然后通过音频卡进行相应的数模转换和量化以及处理合成，此时音频卡则会通过PCI 中的总线与工作站来将其他硬件进行连接，在这一过程中，操作系统是整个人机交互过程的平台，因此对数字音频相关系统自身处理能力产生影响的关键因素为操作系统和音频卡自身型号以及工作站硬件这三方面。
2.1 测试环境和方法
我们选择了三台各不相同的PC 来当做测试过程中的工作站，而在工作站中进行操作系统和驱动程序以及音频工作站相关程序的安装。其品牌分别为惠普（奔腾3 处理器，128 兆内存）和IBM（奔腾4 处理器，512 兆内存）以及IBM（酷睿处理器，256 兆内存）。
在软件这方面，我们选用的为以MP2 作为基础的ADP 音频剪辑相关软件来完成音频资料方面的录音和编辑处理等工作。
对日常电台中相关音频节目对应的制作流程进行模拟：通过节目库将S48 类型音频文件进行导入，然后用三台准备好的工作站来对其进行一样的音频处理操作，将测试音频文件这一环节所花费的时间进行记录，也就是对完整音频文件进行处理与合成操作过程所使用的时间。
打音量节点作为节目制作过程中非常常见的一种音量编辑相关操作，在整个编辑工作中是非常关键的。我们一般是按照音量线中节点移动形式来对音量进行对应的调节的。并且因为对声音电平进行调节也是需要进行高强度矩阵运算的，所以其合成快慢也能够对音频处理方面的能力进行衡量。因此，打音量节点同样也是需要进行测试的主要内容。
2.2 基于不同硬件上的工作站测试
在PCX 这一基础上对这三种配置各不相同的PC 工作站进行测试后，根据测试结果可以看出，在配置不同的各个PC 工作站之中，测试出的处理时间基本都差不多，其中配置高的PC 所花费的时间稍微短一些，不过整体差别并不大。
2.3 在对应型号各不相同的音频卡方面的测试
PCX 型号的声卡是一种双弓立体声型的声卡，其内部还有DSP 芯片，这种芯片自身具有编解码功能，并且能够操控这种功能来对音频进行处理，在这之中24 位转换器能够进行平衡模拟以及AES 或者EBU 形式的输出和输入，我们可以发现，对应的音频信号首先由平衡模拟加以输入，在由24 位数模转换器进行转换之后，便会进入DSP 型芯片中，假如是从AES 或者EBU 进行数字输入，那么信号就会通过接收电路来进入DSP 从而进行相关处理，通过DSP 进行处理之后信号则会通过PCI 对应的总线与计算机进行数据交换，在这之中DSP 芯片应该是音频卡中的核心，并且对音频卡自身处理速度以及处理能力起着决定性作用。
在对PCX924 这一型号音频卡和PCX924 二代这一型号音频卡进行对比最后，发现在同一系统之下，PCX924 二代这一音频卡具有更高的音频处理效率，这与其自身芯片有关。PCX 二代音频自身芯片为100 赫兹，而PCX 一代自身芯片是66 赫兹，所以我们可以知道，音频卡对系统自身处理能力影响也很大。
2.4 根据不同操作系统进行测试
在PCX 这一音频卡基础之上，通过不同PC 操作系统来对20 分56 秒的音频文件进行编辑，其系统分别为WINNT 和WIN2K，可以看出，音频处理相关能力和操作系统之间的关系最明显，并且在WIN2K 中其效果最佳。这一现象和系统对应的驱动程序和CPU 支持方面有关。在WIN2K 系统中，其对应的驱动程序与WIN 自身驱动程序对应模型( 简称WDM) 相适应，符合其标准，并且在PCX 型号音频卡方面，以WDM 为构架的驱动与PCX 音频卡更加兼容。而在CPU 方面，在WIN2K 这一系统中，其CPU 能与主流媒体软件相互兼容，从而将CPU 自身功能进行全面发挥。
3 总结
从上文中我们了解到，对数字音频对应的制作系统自身处理能力造成影响的原因主要有系统和音频卡这两方面。所以广播电台应该尽量从这两方面着手，对自己所使用的音频卡以及PC 系统进行升级，使其能够更好地将音频制作系统自身功能发挥出来，从而提高电台工作效率。
【参考文献】
[1] 贾中良. 界首广播电台数字化改造实施方案[J]. 西部广播电视， 2013(1)
[2] 赵富恩. 对查处私设调频广播电台的思考[J]. 中国无线电，2013(3)
[3] 刘亿. 人民网与“俄罗斯之声”广播电台开展合作[J]. 记者摇篮， 2013(4)