מה זה PCM Audio?

דיוקן של גבר במיקסר סאונד באולפן הקלטות

מהנדס אודיו

קרדיט תמונה: Purestock/Purestock/Getty Images

אודיו של Pulse Code Modulation הוא הקלטה דיגיטלית של אודיו אנלוגי המשמש במגוון טכנולוגיות מטלפונים ועד דיסקי Blu-ray. PCM פועל על ידי לקיחת דגימות משרעת האות האנלוגי במרווחי זמן קבועים של כמה אלפי פעמים בשנייה. תוכנת הקלטה משתמשת בתחילה בפורמט PCM לפני המרת שמע לפורמט אחר כמו MP3 או AAC. בנוסף, קבצי אודיו דחוסים כמו MP3 נדחסים בחזרה ל-PCM כאשר הם מושמעים ברמקולים.

אודיו דיגיטלי גולמי

הקלטות אודיו PCM הן דגימות אודיו דיגיטליות גולמיות. הקלטות PCM באיכות גבוהה יכולות להיות ללא אובדן מכיוון שהן אינן מפלות בין תוכן מוקלט לבין אל תשתמש בשום צורה של דחיסה כדי לחתוך תוכן אודיו מיותר ופחות חשוב כדי לצמצם את הקובץ גודל. שני גורמים מודדים את הביצועים של PCM: קצב הדגימה ואורך המילים. PCM דוגם את צורת גל האודיו בין 8 ל-192 אלף פעמים בשנייה. אורך המילים מודד את יחס האות לרעש או את רוחב הפס הזמין ב-8 עד 24 סיביות. PCM תומך גם בהקלטות מונו, סטריאו ורב-ערוציות לשליחת הזנות שונות לרמקולים שונים. סוגי קבצי ההקלטה WAV, AIFF ו-AU מכילים את נתוני ה-PCM הלא מעובדים.

סרטון היום

ההיסטוריה של PCM

PCM מתחקה אחר מקורו ב-1937; אלק ריבס, מהנדס בריטי, פיתח את הטכנולוגיה. חברות טלפון החלו להשתמש בטכנולוגיה בשנות ה-60 כדי לשלוח שיחות טלפון למרחקים ארוכים בין ערים בצורה יעילה יותר. בעוד שקובצי PCM גדולים בהרבה מאודיו דחוס כמו קבצי MP3, הפורמט משתמש בפחות רוחב פס מאשר אודיו אנלוגי. טלקום משתמש בדרך כלל ב-Mu-Law, טכנולוגיית טלפוניה של PCM, כדי לשלוח אודיו בזרמי נתונים של 64 Kbps PCM. פורמטים שונים של הקלטת וידאו ואודיו מאז שנות ה-60 השתמשו בקביעות או כללו PCM כאפשרות הקלטת אודיו.

מכשירים המשתמשים ב-PCM

מכשירים כמו ציוד אודיו/וידאו ומחשבים אימצו באופן נרחב את פורמט PCM. טכנולוגיית ה-PCM מופיעה בפורמטי הקלטה כמו 8 מ"מ, Hi8, VHS, S-VHS, תקליטורי שמע, וידאו DVD ווידאו Blu-ray. כרטיסי קול של מחשב משתמשים בפורמט PCM להקלטת אודיו משקע המיקרופון ויכולים להמיר אודיו דחוס ל-PCM לצורך השמעה. מכשירי טלוויזיה וציוד אודיו/וידאו כוללים לעתים קרובות יציאות עם תווית PCM לשליחת אודיו לא דחוס מהתקן ההשמעה אל הטלוויזיה או המקלט.

טכנולוגיות אלטרנטיביות

טלפונים מודרניים יכולים להשתמש ב-Pulse Density Modulation במקום ב-PCM כדי להעביר אודיו מהמיקרופון למעבד האותות. קל יותר לתפעל את PCM, אבל PDM מרוויח מקליטת פחות רעשים והפרעות מאותות אחרים בעלות נמוכה. בעולם האודיו/וידאו, PCM מתחרה מול פורמטים מקודדים כולל Dolby Digital, TrueHD, DTS ו-DTS-HD. מקובל שטכנולוגיית אודיו/וידאו תומכת ביותר מפורמט השמעה אחד. טכנולוגיית ה-Super Audio CD של סוני משתמשת בטכניקת הקלטה שונה הנקראת "Direct Stream Digital" אשר מקליט רק אם גל האודיו נע למעלה או למטה בנקודות דגימה, ולא בטווח של PCM של ערכים.