PCM (pulskodsmodulering) beskriver en process som används för att konvertera analoga ljudsignaler (representerade av vågformer) till digitala ljudsignaler (representerade av 1s och 0s - ungefär som datordata) utan komprimering. Denna process möjliggör inspelning av en musikalisk prestanda eller ett filmljudspår för att passa in i ett mindre utrymme, både praktiskt och fysiskt.
För att få en visuell bild av det utrymme som analog och digitalt ljud tar upp, jämföra storleken på en vinylplåt (ljud) till en CD-skiva (digital).
PCM Basics
PCM-analog-till-digital ljudkonvertering kan vara komplex, beroende på innehållet som konverteras, vilken kvalitet som behövs eller önskas, och hur informationen lagras, överförs och distribueras.
I grundläggande termer är en PCM-ljudfil en digital tolkning av en analog ljudvåg. Målet är att kopiera egenskaperna hos en analog ljudsignal så nära som möjligt.
Analog-till-PCM-omvandling åstadkommes via en process som kallas provtagning. Som nämnts ovan rör analoga ljud i vågor, i motsats till PCM, vilket är en serie av 1s och 0s. För att fånga in analogt ljud med PCM måste särskilda punkter på ljudvåg som kommer från en mikrofon eller annan analog ljudkälla samplas.
Mängden analog vågform som samplas vid en given punkt (hänvisad till som bitar) är också en del av processen. Mer samplade punkter i kombination med större delar av en ljudvåg som samplas vid varje punkt betyder mer noggrannhet som avslöjas på lyssningsänden.
I CD-ljud samplas exempelvis en analog vågform 44.1 tusen gånger per sekund (eller 44,1 kHz), med punkter som är 16 bitar i storlek (bitdjup). Det betyder att den digitala ljudstandarden för CD-ljud är 44,1 kHz / 16 bitar.
PCM Audio and Home Theater
PCM används i CD, DVD, Blu-ray och andra digitala ljudprogram. När den används i surroundljudsprogram, kallas den ofta som linjär pulskodmodulering (LPCM).
En CD-, DVD- eller Blu-ray-skivspelare läser en PCM- eller LPCM-signal från en skiva och kan överföra den på två sätt:
- Genom att behålla signalens digitala form och skicka den till en hemmabio-mottagare via en digital optisk, digital koaxial eller HDMI-anslutning. Hemmabio-mottagaren omvandlar sedan PCM-signalen till analog så att den kan skicka den via förstärkare och till högtalarna. PCM-signalen måste konverteras till analog eftersom det mänskliga örat hör analoga ljudsignaler.
- Genom att konvertera PCM-signalen tillbaka till analog form internt, och sedan överföra den återskapade analoga signalen till en hemmabio eller stereomottagare via standard analoga ljudanslutningar. I så fall behöver stereo- eller hemmabio-mottagaren inte göra någon ytterligare konvertering för att du ska kunna höra ljudet.
De flesta CD-spelare ger endast analoga ljudutgångar, så PCM-signalen på skivan måste omvandlas till analog av spelaren internt. Vissa CD-spelare (liksom nästan alla DVD- och Blu-ray-spelare) kan dock överföra PCM-ljudsignalen direkt med det digitala optiska eller digitala koaxialanslutningsalternativet. Dessutom kan de flesta DVD- och Blu-ray-spelare spela över PCM-signaler via HDMI-anslutning. Kontrollera din spelare och stereo- eller hemmabio-mottagare för dina anslutningsalternativ.
PCM, Dolby och DTS
Ett annat knep som de flesta DVD- och Blu-ray-spelare kan göra är att läsa okodade Dolby Digital eller DTS ljudsignaler. Dolby och DTS är digitala ljudformat som använder kodning för att komprimera informationen så att den passar all surroundljudsinformation digitalt på en DVD- eller Blu-ray-skiva. Vanligtvis överföres okodade Dolby Digital- och DTS-ljudfiler till en hemmabio-mottagare för vidare avkodning till analog, men det finns ett annat alternativ.
När de läser kodade odekodade signaler från en skiva kan många DVD- eller Blu-ray-spelare även konvertera Dolby Digital och DTS-signaler till okomprimerad PCM, och sedan:
- Passera den avkodade signalen direkt till en hemmabio-mottagare via en HDMI-anslutning, eller
- Konvertera PCM-signalen till analog för utmatning via två eller flerkanaliga analoga ljudutgångar till en hemmabio-mottagare som har motsvarande kompatibla ingångar.
Eftersom en PCM-signal är okomprimerad tar det emellertid upp mer bandbreddsöverföringsutrymme. Så om du använder en digital optisk eller koaxial anslutning från din DVD- eller Blu-ray-skivspelare till en hemmabio-mottagare, finns det bara tillräckligt med utrymme för överföring av två kanaler med PCM-ljud. Det är perfekt för CD-uppspelning, men för Dolby Digital eller DTS surroundsignaler som har konverterats till PCM måste du använda en HDMI-anslutning för fullt surroundljud eftersom det kan överföra upp till åtta kanaler PCM-ljud.
För mer om hur PCM fungerar mellan en Blu-ray-spelare och en hemmabio-mottagare, se Blu-ray Disc Player Audio Settings: Bitstream vs, PCM.
