本講討論多聲道音頻
    
    一．管理音頻
    現有的廣播設施大都沒有準備好處理多聲道聲音。北美絕大多數設施為模擬立體聲，它們用于多聲道節目是不夠的。不過，所有這些設施能夠而且通常也是這樣做的，即通過采用Dolby Surround Pro Logic編碼的節目而在市場上有一席之地。Dolby Surround是一種矩陣編碼處理，允許雙聲道設施處理4聲道的節目。只要聲道—聲道平衡和相位響應是一致的，此雙聲道矩陣編碼信號（常被稱為Lt、Rt或左和及右和）與立體聲模擬信號通路和存儲設備完全兼容。配備了立體聲電視接收機和Pro Logic解碼器的聽眾可得到Dolby Surround編碼節目的一個左、中、右和單聲環繞聲表現。這允許幾乎任何電視臺在它們的市場有環繞聲的一席之地。
    將音頻設施從雙聲道模擬信號效能改造為基于AES/EBU的路由和分配系統是有意義的。數字信號非常健壯，并且不受模擬設施中常見的許多“手指問題”的影響。一旦信號被數字化時設定了信號電平，它就保持在該電平不變。機器到機器傳輸也是也是不受增益變化和聲道間增益差別影響的。由于左和右聲道在相同的數據流內運載，此音頻對的一半不會丟失，如果它被不正確地修正也不會將其相位倒置。這種一致性使AES/EBU信號特別適合于在整個設施內傳輸Dolby Surround信號。

    二．音頻碼率壓縮
模擬和數字電視廣播的一種主要區別是，如果要使音頻和視頻的組合信號適應可用的頻譜（6 MHz或從不同的觀點19.4Mb/s），那么音品和視頻的數據率都必須得到顯著降低。音頻數據率必須在不損失主觀質量的前提下，從約4.8Mb/s降低到384kb/s。以下對數字音頻碼率壓縮工作方式的解釋僅僅觸及此處理的最基本方面，是想給讀者提供該處理的一個直觀的感覺，而非對此處理作詳盡的分析。碼率壓縮事關量化噪聲管理的一切。在線性系統中，為使量化噪聲保持在一個可接受的水平下（此例為低于最大信號電平約96dB），16比特分辨率被視為要使用比特的實際最少比特數量。如果我們想用較少的比特表示信號，我們必須找到一種處理增加的量化噪聲級的方式。幸運的是，人類聽覺處理提供了若干實現此種方式的機制。
    第一種是基本聽覺閾。與中頻相比，人耳在低頻和高頻的靈敏度較低。令碼率壓縮可行的人耳第二種特征通過審視內耳結構可以得到理解。耳蝸是一個螺旋形的錐形通道，基膜沿著其長度或多或少地徑向擴張。聲音從外耳傳導到耳蝸內的流體，在此其傳播距離是基膜的長度。不同頻率成分的聲音振動基膜方向不同位置的毛發細胞，刺激聽覺神經。毛發細胞的頻率相關運動使人耳的工作像一臺頻譜分析儀。高電平的頻率成分將不僅振動對特定頻率敏感位置的毛發細胞，而且也振動相鄰的毛發細胞。此在一個特定頻率之外的“擴展”的響應可以壓過或掩蔽對其它較低電平的響應。相對大聲的聲音掩蔽較低電平的聲音通常由多頻率集和電平相關的“掩蔽曲線”描述。如果一臺粗量化器產生的量化噪聲可以被限制在接近被量化（或編碼）的信號成分的頻譜區域，而且如果該噪聲足夠低，落至被編碼信號的掩蔽曲線之下，那么聽眾將不能聽到量化噪聲。
    復雜的節目信號被轉換到頻域，而且計算不同信號成分的掩蔽曲線。掩蔽和聽覺閾曲線（以及其它類似的現象）被疊加在節目信號頻譜上。這決定可以被節目信號掩藏的量化噪聲電平上的限度。編碼器接著能作出量化器的粗量化度的決定，或將指派給節目信號每個頻率分量的比特數。
    恢復的節目現在不再具有PCM（線性）編碼信號均勻的低電平本底噪聲，但具有一個動態變化、由節目素材決定的屬于節目信號一部分的本底噪聲。碼率壓縮處理因而在音頻信號上留下其特征。
    接受一個以前編碼和解碼饋送信號的編碼器將作出與可被信號掩蔽的量化噪聲量有關的決定。第二及后來的碼率壓縮處理增加的噪聲將增添到由以前幾代處理引起的噪聲上，而且將上升到掩蔽曲線的限度。在某種程度上對比特將需大于供，而且不論編碼器如何努力避免這種情況（如限制高頻內容），噪聲都將超過信號掩蔽它的能力，而聽眾將聽到“編碼人工產物”。在這種情況下，我們可以稱處理已經用盡編碼余量。
    一般來說，工作于低數據率的碼率壓縮系統沒有很好地級聯或連接在一起，原因在于它們必須工作在低編碼余量上以實現低碼率。欲級聯工作的編碼器必須工作于較高的編碼余量上，而其它一切都是等同的，也必須工作在較高的數據率。

    三．縮混
    當前，電視必須處理單或雙聲道的節目素材。取決于接收機，節目或者照此出現，或者聲道合成為單聲出現。數字電視完全不一樣，每個節目都將被許多不同的家庭接收機看見，取決于聽眾的要求，每個節目都能以單聲道或6聲道的聲音出現。節目的類型和制作者的要求將決定音頻將是否以1、2、4或6個聲道制作。節目提供的聲道有多少，廣播機構才能傳輸多少，動態范圍也完全是原來的。DTV音頻系統必須能同時滿足這些要求。這是創作和傳輸“一種規格適合全部”節目慣例的大變化。
    這種做法的關鍵是向接收機傳輸關于音頻節目信號的一些信息，或元數據。這種元數據，與聽眾提供的關于可以再現聲道的信息相結合，使接收機能縮混一個多聲道節目至可以得到的聲道數。

    四．響度控制
    當前的電視音頻慣例是設法提供一種“一種規格適合全部”信號，單聲或立體聲節目素材用相對有限的動態范圍制作，此動態范圍適合于當前大部分系統提供的約20 dB峰值儲備。
    節目到節目響度的變換始終是一個難題。當前，設法標準化節目主觀響度的唯一方式是進一步（有時是徹底）減少節目素材的動態范圍，提高平均聲平，直到全部節目占據有效動態范圍的頂部，從而有大致相同的響度。這需要限幅或削峰以避免過調制發射機，并留下極少（如果有的話）的小心構造的原始節目動態范圍。
    ATSC聲音系統采用另一形式的元數據，為聽眾提供均勻的響度。每種節目風格（不然就是每個節目）都將有特定的峰值儲備要求，它規定素材的“平均聲平”或響度落在有效動態范圍內的位置。此地點可以由“對白范數”元數據參數確定。如果此對白范數和節目一道被傳輸到接收機，接收機則能在一個共同的響度級再現全部節目素材。在ATSC依從接收機的情況下，節目素材被衰減到-31dB和對白范數參數之差。如果此對白范數值是合適的，則全部節目素材將在削波電平下31dB被再現，并將以相同的響度呈現。
    由于當前沒有測量響度的普遍接受的方式，此處理是主觀的。這令對白范數值成為一種評價，但也允許不同風格的節目如它們應該的那樣，具有不同的響度。

    五．動態范圍控制
    當然，聽眾確實需要對節目的動態范圍進行一些控制。例如故事片，響度往往有大變化，這可能完全不適于深夜收聽。最佳的解決方案可能是讓每個聽眾都能控制節目的動態，而不是像當前的習慣做法那樣，迫使所有聽眾都有相同的有限動態范圍。
    動態范圍選擇也是在元數據的幫助下才有可能實現的。此系統建立一個圍繞著平均節目響度（由對白范數值規定）的約束區，其中沒有進行任何處理。死區以上的聲平可被降低，而以下聲平則被獨立地提升。此處理使節目最重要部分的響度（通常是對白）不受影響。聽眾根據其個別的要求，控制接收機將施加的壓縮量，因而能聆聽深壓縮的節目，或聆聽有完整的原始動態范圍的節目。
    Dolby Digital編碼器根據制作組選擇的其中一種壓縮檔在信號鏈的末端產生動態范圍控制元數據，這允許選擇一種在藝術上恰當的壓縮方式，而非目前采用的一種規格適合全部的技術。

    六．多聲道層
    從雙聲道（模擬或數字）音頻直接過渡到多聲道音頻并不容易。顯而易見的途徑是把現有設施升級到6聲道（5.1聲道音頻的0.1聲道之帶寬為120Hz，但從信號分配的觀點來看確實就是另一聲道），并增加