Co to jest dźwięk PCM?

Dźwięk z modulacją impulsowo-kodową to cyfrowe nagranie analogowego dźwięku używanego w wielu technologiach, od telefonów po dyski Blu-ray. PCM działa poprzez pobieranie próbek amplitudy sygnału analogowego w regularnych odstępach czasu kilka tysięcy razy na sekundę. Oprogramowanie do nagrywania początkowo używa formatu PCM przed konwersją dźwięku na inny format, taki jak MP3 lub AAC. Ponadto skompresowane pliki audio, takie jak MP3, są dekompresowane z powrotem do formatu PCM podczas odtwarzania na głośnikach.

Nagrania audio PCM to surowe cyfrowe próbki audio. Nagrania PCM wysokiej jakości mogą być bezstratne, ponieważ nie rozróżniają nagranych treści i nie używaj żadnej formy kompresji, aby wyciąć niepotrzebne i mniej ważne treści audio, aby zmniejszyć plik rozmiar. Wydajność PCM mierzą dwa czynniki: częstotliwość próbkowania i długość słowa. PCM sampluje przebieg audio od 8 do 192 tysięcy razy na sekundę. Długość słowa mierzy stosunek sygnału do szumu lub dostępną szerokość pasma w 8 do 24 bitach. PCM obsługuje również nagrania mono, stereo i wielokanałowe w celu wysyłania różnych kanałów do różnych głośników. Typy plików nagrań WAV, AIFF i AU zawierają nieprzetworzone dane PCM.

PCM ma swoje początki w 1937 roku; Alec Reeves, brytyjski inżynier, opracował technologię. Firmy telefoniczne zaczęły wykorzystywać tę technologię w latach 60. XX wieku, aby wydajniej wysyłać połączenia telefoniczne na duże odległości między miastami. Chociaż pliki PCM są znacznie większe niż skompresowany dźwięk, taki jak pliki MP3, format wykorzystuje mniejszą przepustowość niż dźwięk analogowy. Firmy telekomunikacyjne powszechnie używają Mu-Law, technologii telefonicznej PCM, do przesyłania dźwięku w strumieniach danych PCM 64 Kb/s. Różne formaty nagrywania wideo i audio od lat 60. regularnie wykorzystywały lub uwzględniały PCM jako opcję nagrywania dźwięku.

Urządzenia takie jak sprzęt audio/wideo i komputery szeroko przyjęły format PCM. Technologia PCM pojawia się w formatach nagrywania, takich jak 8 mm, Hi8, VHS, S-VHS, płyty audio CD, wideo DVD i wideo Blu-ray. Komputerowe karty dźwiękowe używają formatu PCM do nagrywania dźwięku z gniazda mikrofonowego i mogą konwertować skompresowany dźwięk na PCM w celu odtwarzania. Telewizory i sprzęt audio/wideo często mają porty PCM do przesyłania nieskompresowanego dźwięku z urządzenia odtwarzającego do telewizora lub odbiornika.

Nowoczesne telefony mogą używać modulacji gęstości impulsów zamiast PCM do przenoszenia dźwięku z mikrofonu do procesora sygnału. PCM jest łatwiejszy w manipulacji, ale PDM czerpie mniej szumów i zakłóceń z innych sygnałów przy niskich kosztach. W świecie audio/wideo PCM konkuruje z zakodowanymi formatami, w tym Dolby Digital, TrueHD, DTS i DTS-HD. Często technologia audio/wideo obsługuje więcej niż jeden format odtwarzania. Technologia Sony Super Audio CD wykorzystuje inną technikę nagrywania o nazwie „Direct Stream Digital” który rejestruje tylko wtedy, gdy fala dźwiękowa porusza się w górę lub w dół w punktach próbkowania, a nie w zakresie PCM wartości.