Che cos'è l'audio PCM?

L'audio Pulse Code Modulation è una registrazione digitale di audio analogico utilizzata in una vasta gamma di tecnologie, dai telefoni ai dischi Blu-ray. PCM funziona prelevando campioni di ampiezza del segnale analogico a intervalli regolari diverse migliaia di volte al secondo. Il software di registrazione utilizza inizialmente il formato PCM prima di convertire l'audio in un altro formato come MP3 o AAC. Inoltre, i file audio compressi come gli MP3 vengono decompressi nuovamente in PCM quando vengono riprodotti sugli altoparlanti.

Le registrazioni audio PCM sono campioni audio digitali grezzi. Le registrazioni PCM di alta qualità possono essere senza perdite perché non discriminano tra contenuto registrato e non utilizzare alcuna forma di compressione per tagliare contenuti audio non necessari e meno importanti per ridurre il file dimensione. Due fattori misurano le prestazioni del PCM: la frequenza di campionamento e la lunghezza delle parole. PCM campiona la forma d'onda audio tra 8 e 192 mila volte al secondo. La lunghezza della parola misura il rapporto segnale-rumore o la larghezza di banda disponibile da 8 a 24 bit. PCM supporta anche registrazioni mono, stereo e multicanale per l'invio di feed diversi a altoparlanti diversi. I tipi di file di registrazione WAV, AIFF e AU contengono i dati PCM non elaborati.

PCM fa risalire la sua origine al 1937; Alec Reeves, un ingegnere britannico, ha sviluppato la tecnologia. Le compagnie telefoniche hanno iniziato a utilizzare la tecnologia negli anni '60 per inviare chiamate telefoniche a lunghe distanze tra le città in modo più efficiente. Sebbene i file PCM siano molto più grandi dell'audio compresso come i file MP3, il formato utilizza una larghezza di banda inferiore rispetto all'audio analogico. Le telecomunicazioni utilizzano comunemente Mu-Law, una tecnologia di telefonia PCM, per inviare l'audio in flussi di dati PCM a 64 Kbps. Diversi formati di registrazione video e audio dagli anni '60 hanno regolarmente utilizzato o incluso PCM come opzione di registrazione audio.

Dispositivi come apparecchiature audio/video e computer hanno ampiamente adottato il formato PCM. La tecnologia PCM fa la sua comparsa nei formati di registrazione come 8mm, Hi8, VHS, S-VHS, CD audio, video DVD e video Blu-ray. Le schede audio del computer utilizzano il formato PCM per la registrazione dell'audio dal jack del microfono e possono convertire l'audio compresso in PCM per la riproduzione. I televisori e le apparecchiature audio/video spesso dispongono di porte etichettate PCM per l'invio di audio non compresso dal dispositivo di riproduzione al televisore o al ricevitore.

I telefoni moderni possono utilizzare la modulazione di densità di impulso invece del PCM per spostare l'audio dal microfono al processore di segnale. Il PCM è più facile da manipolare, ma il PDM trae vantaggio dalla raccolta di meno rumore e interferenze da altri segnali a basso costo. Nel mondo audio/video, PCM compete con i formati codificati tra cui Dolby Digital, TrueHD, DTS e DTS-HD. È comune che la tecnologia audio/video supporti più di un formato di riproduzione. La tecnologia Super Audio CD di Sony utilizza una tecnica di registrazione diversa chiamata "Direct Stream Digital" che registra solo se l'onda audio si muove verso l'alto o verso il basso nei punti di campionamento, anziché nell'intervallo di PCM di i valori.