PCM (pulssikoodimodulaatio) kuvaa prosessia, jota käytetään muuntamaan analogiset audiosignaalit (joita edustavat aaltomuodot) digitaalisiin audiosignaaleihin (joita edustaa 1s ja 0s - aivan kuten tietokonetieto) ilman puristusta. Tämä prosessi mahdollistaa musiikkiesityksen tai elokuvan ääniraidan tallentamisen pienemmässä tilassa, sekä virtuaalisesti että fyysisesti.
Saat visuaalisen käsityksen tilaa, jota analoginen ja digitaalinen ääni käyttää, verrata vinyylipainon (äänen) kokoa CD-levyn (digitaalisen) kokoon.
PCM: n perusteet
PCM-analogi-digitaalisen äänen muuntaminen voi olla monimutkaista riippuen muunnettavasta sisällöstä, vaadittavasta tai halutusta laadusta ja siitä, miten tietoja tallennetaan, siirretään ja jaetaan.
Perusperiaatteissa PCM-äänitiedosto on analogisen ääniaallon digitaalinen tulkinta. Tavoitteena on toistaa analogisen äänisignaalin ominaisuudet mahdollisimman tarkasti.
Analogi-PCM-muunnos toteutetaan näytteenottoprosessin avulla. Kuten edellä mainittiin, analoginen ääni liikkuu aalloissa, toisin kuin PCM, joka on sarja 1s ja 0s. Analogisen äänen talteenotto PCM: n avulla on otettava näytteitä mikrofonin tai muun analogisen äänilähteen kautta tulevasta ääniaallosta.
Prosessin osa on myös analogisen aaltomuodon määrä, joka näytteistetään tietyssä pisteessä (kutsutaan biteiksi). Lisää näytepisteitä yhdistettynä suureen osaan ääniaallosta, joka on näytteillä kussakin kohdassa, merkitsee kuuntelupäässä näkyvää tarkkuutta.
Esimerkiksi CD-ääni, analoginen aaltomuoto näytetään 44,1 tuhatta sekunnissa (tai 44,1 kHz) ja pisteitä, joiden koko on 16 bittiä (bittisyvyys). Tämä tarkoittaa, että CD-äänen digitaalinen äänitaso on 44,1 kHz / 16 bittiä.
PCM-ääni ja kotiteatteri
PCM: tä käytetään CD-, DVD-, Blu-ray- ja muissa digitaalisissa äänisovelluksissa. Käytettäessä surround-ääni-sovelluksissa sitä kutsutaan usein lineaariseksi pulssikoodimodulaatioksi (LPCM).
CD-, DVD- tai Blu-ray-levysoitin lukee PCM- tai LPCM-signaalin levyltä ja voi siirtää sen kahdella tavalla:
- Säilyttämällä signaalin digitaalimuoto ja lähettämällä se kotiteatterivastaanottimeen digitaalisen optisen, digitaalisen koaksiaalisen tai HDMI-liitännän kautta. Kotiteatterivastaanotin muuntaa sitten PCM-signaalin analogiseksi, jotta se voi lähettää sen vahvistimien ja kaiuttimien kautta. PCM-signaali on muutettava analogiseksi, koska ihmiskuori kuulee analogisia audiosignaaleja.
- Muunntamalla PCM-signaali takaisin analogiseen muotoon sisäisesti ja siirtämällä sitten uudelleen luotu analoginen signaali kotiteatteriin tai stereovastaanottimeen standardin analogisten audioyhteyksien kautta. Tässä tapauksessa stereo- tai kotiteatterivastaanottimen ei tarvitse tehdä mitään ylimääräisiä muunnoksia, jotta kuulet äänen.
Useimmat CD-soittimet tarjoavat vain analogiset audiolähtöliitännät, joten levyn PCM-signaali on muutettava soittimen analogiseksi analogiseksi. Jotkin CD-soittimet (samoin kuin lähes kaikki DVD- ja Blu-ray-soittimet) voivat siirtää PCM-äänisignaalin suoraan digitaalisen optisen tai digitaalisen koaksiaaliliitännän avulla. Lisäksi useimmat DVD- ja Blu-ray-soittimet voivat siirtää PCM-signaaleja HDMI-liitännän kautta. Tarkista soittimen ja stereo- tai kotiteatterivastaanottimen liitäntämahdollisuuksista.
PCM, Dolby ja DTS
Toinen temppu, jota useimmat DVD- ja Blu-ray-soittimet voivat tehdä, on lukea koodaamattomia Dolby Digital- tai DTS-audiosignaaleja. Dolby ja DTS ovat digitaalisia ääniformaatteja, jotka koodaavat koodaamalla tietoja niin, että se sopii kaikkiin surround-äänitietoihin digitaalisesti DVD- tai Blu-ray-levylle. Yleensä dekoodatut Dolby Digital- ja DTS-äänitiedostot siirretään kotiteatterivastaanottimelle dekoodaamiseksi edelleen analogiseksi, mutta on olemassa toinen vaihtoehto.
Kun ne lukevat koodattuja koodittamattomia signaaleja pois levyltä, monet DVD- tai Blu-ray-soittimet voivat myös muuntaa Dolby Digital- ja DTS-signaalit kompressoimattomalle PCM: lle ja sitten:
- Siirrä tämä dekoodattu signaali suoraan kotiteatterivastaanottimeen HDMI-liitännän kautta tai
- Muunna PCM-signaali analogiseksi lähdön kautta kahdella tai monikanavaisella analogisella äänilähdöllä kotiteatterivastaanottimeen, jolla on vastaavat yhteensopivat tulot.
Koska PCM-signaali ei ole pakkaamaton, se kuitenkin vie enemmän kaistanleveyden lähetystilaa. Joten, jos käytät digitaalista optista tai koaksiaalista yhteyttä DVD- tai Blu-ray-soittimesta kotiteatterivastaanottimeen, tilaa on vain kaksi PCM-äänikanavaa. Tämä on täysin hieno CD-toistoa varten, mutta Dolby Digital- tai DTS-surround-signaaleille, jotka on muunnettu PCM: ksi, sinun on käytettävä HDMI-liitäntä täydellä surround-äänellä, koska se voi siirtää jopa kahdeksan PCM-äänikanavaa.
Lisätietoja siitä, miten PCM toimii Blu-ray-soittimen ja kotiteatterivastaanottimen välillä, katso Blu-ray-levysoitin Ääniasetukset: Bitstream vs PCM.
