PCM (modulacja kodu impulsowego) opisuje proces, który jest używany do konwersji analogowych sygnałów audio (reprezentowanych przez przebiegi) na cyfrowe sygnały audio (reprezentowane przez 1s i 0s - podobnie jak dane komputerowe) bez kompresji. Ten proces pozwala na nagranie muzycznego wykonania lub ścieżki dźwiękowej filmu, aby zmieścić się na mniejszej przestrzeni, zarówno wirtualnie, jak i fizycznie.
Aby uzyskać wizualny obraz przestrzeni zajmowanej przez analogowe i cyfrowe audio, porównaj rozmiar płyty winylowej (audio) z płytą CD (cyfrową).
Podstawy PCM
Konwersja audio z PCM na cyfrową audio może być skomplikowana, w zależności od konwertowanej treści, wymaganej lub pożądanej jakości oraz sposobu przechowywania, przesyłania i dystrybucji informacji.
Zasadniczo plik audio PCM jest cyfrową interpretacją analogowej fali dźwiękowej. Celem jest jak najdokładniejsze odwzorowanie właściwości analogowego sygnału audio.
Konwersja analog-to-PCM realizowana jest w procesie zwanym próbkowaniem. Jak wspomniano powyżej, dźwięk analogowy porusza się falowo, w przeciwieństwie do PCM, który jest serią 1s i 0s. Aby uchwycić dźwięk analogowy za pomocą PCM, należy pobrać próbki od określonych punktów na fali dźwiękowej pochodzącej z mikrofonu lub innego analogowego źródła dźwięku.
Ilość analogowego kształtu fali, który jest próbkowany w danym punkcie (określanym jako bity), jest również częścią procesu. Więcej próbkowanych punktów w połączeniu z większymi odcinkami fali dźwiękowej próbkowanych w każdym punkcie oznacza większą dokładność ujawnioną na końcu odsłuchowym.
Na przykład w dźwięku CD analogowy kształt fali jest próbkowany 44,1 tys. Razy na sekundę (lub 44,1 kHz), z punktami o 16 bitach (głębia bitowa). Oznacza to, że standard cyfrowego dźwięku dla audio CD wynosi 44,1 kHz / 16 bitów.
PCM Audio i zestaw kina domowego
PCM jest używany w CD, DVD, Blu-ray i innych cyfrowych aplikacjach audio. W zastosowaniach z dźwiękiem przestrzennym często określa się ją jako modulację liniowego impulsu (LPCM).
Odtwarzacz CD, DVD lub Blu-ray odczytuje sygnał PCM lub LPCM z dysku i może przesłać go na dwa sposoby:
- Zachowując cyfrową formę sygnału i przesyłając go do odbiornika kina domowego za pośrednictwem cyfrowego optycznego, cyfrowego złącza koncentrycznego lub połączenia HDMI. Odbiornik kina domowego przekształca sygnał PCM na analogowy, dzięki czemu może przesyłać go przez wzmacniacze i głośniki. Sygnał PCM musi zostać przekonwertowany na analogowy, ponieważ ludzkie ucho słyszy analogowe sygnały audio.
- Konwertując sygnał PCM z powrotem na format analogowy, a następnie przesyłając ponownie utworzony sygnał analogowy do zestawu kina domowego lub odbiornika stereofonicznego za pomocą standardowych analogowych połączeń audio. W takim przypadku odbiornik stereo lub kina domowego nie musi wykonywać żadnej dodatkowej konwersji, aby usłyszeć dźwięk.
Większość odtwarzaczy CD dostarcza tylko analogowe złącza wyjściowe audio, więc sygnał PCM na płycie musi zostać przekonwertowany na sygnał analogowy przez odtwarzacz wewnętrznie. Jednak niektóre odtwarzacze CD (a także prawie wszystkie odtwarzacze dysków DVD i Blu-ray) mogą przesyłać sygnał audio PCM bezpośrednio za pomocą opcji cyfrowego optycznego lub cyfrowego współosiowego połączenia. Ponadto większość odtwarzaczy DVD i Blu-ray może przesyłać sygnały PCM przez połączenie HDMI. Sprawdź odtwarzacz i amplituner stereo lub odbiornik kina domowego pod kątem opcji połączenia.
PCM, Dolby i DTS
Kolejną sztuczką, którą może zrobić większość odtwarzaczy DVD i Blu-ray, jest odczytywanie niezdefiniowanych sygnałów audio Dolby Digital lub DTS. Dolby i DTS to cyfrowe formaty audio, które wykorzystują kodowanie w celu skompresowania informacji w taki sposób, aby cyfrowo dopasować wszystkie informacje dźwiękowe surround do płyty DVD lub Blu-ray. Zwykle nieodwzorowane pliki audio Dolby Digital i DTS są przesyłane do odbiornika kina domowego w celu dalszego dekodowania do formatu analogowego, ale jest też inna opcja.
Po odczytaniu zakodowanych undekodowanych sygnałów z dysku, wiele odtwarzaczy DVD lub Blu-ray może również konwertować sygnały Dolby Digital i DTS na nieskompresowane PCM, a następnie:
- Przekaż ten dekodowany sygnał bezpośrednio do odbiornika kina domowego za pośrednictwem połączenia HDMI, lub
- Konwertuj sygnał PCM na analogowy na wyjście przez dwa lub wielokanałowe analogowe wyjścia audio do odbiornika kina domowego, który ma odpowiednie zgodne wejścia.
Ponieważ sygnał PCM jest nieskompresowany, zajmuje więcej miejsca na transmisję pasma. Tak więc, jeśli używasz cyfrowego optycznego lub koncentrycznego połączenia z odtwarzacza DVD lub Blu-ray do odbiornika kina domowego, jest tylko tyle miejsca, aby przesłać dwa kanały dźwięku PCM. To doskonale nadaje się do odtwarzania płyt CD, ale w przypadku sygnałów Dolby Digital lub DTS, które zostały przekonwertowane na PCM, należy użyć połączenia HDMI w celu uzyskania pełnego dźwięku przestrzennego, ponieważ może on przesyłać do ośmiu kanałów dźwięku PCM.
Więcej informacji na temat funkcji PCM między odtwarzaczem Blu-ray a odbiornikiem kina domowego można znaleźć w sekcji Ustawienia audio odtwarzacza Blu-ray: Bitstream vs, PCM.
