PCM (импульсная кодовая модуляция) описывает процесс, который используется для преобразования аналоговых аудиосигналов (представленных в виде сигналов) в цифровые аудиосигналы (представленные единицами и нулями — во многом аналогично компьютерным данным) без сжатия . Этот процесс позволяет записать музыкальный спектакль или саундтрек к фильму, чтобы поместиться в меньшем пространстве, виртуально и физически.
Чтобы наглядно представить пространство, занимаемое аналоговым и цифровым звуком, сравните размер виниловой записи (аналоговой) с размером компакт-диска (цифрового).
Основы PCM
Преобразование аналого-цифрового аудио в PCM может быть сложным, в зависимости от преобразуемого контента, требуемого или желаемого качества, а также от того, как информация хранится, передается и распространяется.
В основных терминах аудиофайл PCM представляет собой цифровую интерпретацию аналоговой звуковой волны. Цель состоит в том, чтобы максимально точно воспроизвести свойства аналогового аудиосигнала.
Аналоговое преобразование в PCM осуществляется с помощью процесса, называемого выборкой . Как упоминалось выше, аналоговый звук движется волнами, в отличие от PCM, который представляет собой серию единиц и нулей. Для захвата аналогового звука с использованием PCM необходимо сэмплировать определенные точки звуковой волны, исходящие от микрофона или другого аналогового аудиоисточника.
Количество аналогового сигнала, которое дискретизируется в данной точке (называемой битами) , также является частью процесса. Больше точек сэмплирования в сочетании с более крупными участками звуковой волны, сэмплированной в каждой точке, означает большую точность, выявленную на конце прослушивания.
Например, в аудио CD, аналоговая форма сигнала дискретизируется 44,1 тысячи раз в секунду (или 44,1 кГц) с точками размером 16 бит (глубина в битах). Другими словами, цифровой аудио стандарт для аудио CD составляет 44,1 кГц / 16 бит.
PCM Audio и домашний кинотеатр
PCM используется в CD, DVD, Blu-ray и других цифровых аудио приложениях. При использовании в приложениях объемного звучания его часто называют линейной импульсной кодовой модуляцией (LPCM).
Проигрыватель CD, DVD или Blu-ray считывает сигнал PCM или LPCM с диска и может передавать его двумя способами:
- Сохраняя цифровую форму сигнала и отправляя его на приемник домашнего кинотеатра через цифровое оптическое, цифровое коаксиальное или HDMI-соединение . Приемник домашнего кинотеатра затем преобразует сигнал PCM в аналоговый, чтобы приемник мог отправлять сигнал через усилители и динамики. Сигнал PCM должен быть преобразован в аналоговый, потому что человеческое ухо слышит аналоговые аудиосигналы.
- Путем преобразования внутреннего сигнала PCM обратно в аналоговую форму, а затем передачи воссозданного аналогового сигнала в домашний кинотеатр или стереоприемник через стандартные аналоговые аудиоподключения . В этом случае для прослушивания звука стереофонический или домашний кинотеатр не должен выполнять никаких дополнительных преобразований.
Большинство проигрывателей компакт-дисков предоставляют только аналоговые аудиовыходы, поэтому сигнал PCM на диске должен быть преобразован проигрывателем в аналоговый. Однако некоторые проигрыватели компакт-дисков (а также почти все проигрыватели дисков DVD и Blu-ray) могут передавать аудиосигнал PCM напрямую, используя опцию цифрового оптического или цифрового коаксиального подключения. Кроме того, большинство проигрывателей дисков DVD и Blu-ray могут передавать сигналы PCM через соединение HDMI. Проверьте ваш плеер и стерео или домашний кинотеатр на наличие вариантов подключения.
PCM, Dolby и DTS
Другая хитрость, которую может сделать большинство проигрывателей дисков DVD и Blu-ray, — это чтение недекодированных аудиосигналов Dolby Digital или DTS . Dolby и DTS являются цифровыми аудиоформатами, которые используют кодирование для сжатия информации, чтобы она вписала всю аудиоинформацию объемного звука в цифровом виде на диск DVD или Blu-ray. Обычно не декодированные аудиофайлы Dolby Digital и DTS передаются на ресивер для домашнего кинотеатра для последующего декодирования в аналоговый формат, но есть и другой вариант.
После считывания закодированных некодированных сигналов с диска многие проигрыватели дисков DVD или Blu-ray также могут преобразовывать сигналы Dolby Digital и DTS в несжатый PCM, а затем:
- Передайте этот декодированный сигнал непосредственно на ресивер домашнего кинотеатра через соединение HDMI, или
- Преобразуйте сигнал PCM в аналоговый для вывода через два или многоканальные аналоговые аудиовыходы на ресивер для домашнего кинотеатра, который имеет соответствующие совместимые входы.
Поскольку сигнал PCM является несжатым, он занимает больше места в полосе пропускания. В результате, если вы используете цифровое оптическое или коаксиальное подключение от проигрывателя дисков DVD или Blu-ray к ресиверу домашнего кинотеатра, остается только достаточно места для передачи двух каналов звука PCM. Такая ситуация хороша для воспроизведения CD, но для сигналов объемного звучания Dolby Digital или DTS, которые были преобразованы в PCM, необходимо использовать соединение HDMI для полного объемного звука, поскольку он может передавать до восьми каналов звука PCM.
Подробнее о том, как PCM функционирует между проигрывателем дисков Blu-ray и ресивером для домашнего кинотеатра, смотрите в настройках аудио проигрывателя дисков Blu-ray: битовый поток против PCM .