PCM (импульсно-кодовая модуляция) описывает процесс, который преобразует аналоговые аудиосигналы (представленные волновыми формами) в цифровые аудиосигналы (представленные единицами и нулями) без сжатия. Этот процесс позволяет записывать музыкальное исполнение, саундтрек к фильму или другие звуковые фрагменты в меньшем пространстве, виртуально и физически.
Чтобы получить наглядное представление о том, сколько места занимают аналоговое и цифровое аудио, сравните размер виниловой пластинки (аналоговой) и компакт-диска (цифровой).
Основы PCM
Преобразование аналогово-цифрового звука PCM может быть сложным, в зависимости от преобразуемого контента, желаемого качества и того, как информация хранится, передается и распределяется.
В общих чертах, аудиофайл PCM представляет собой цифровую интерпретацию аналоговой звуковой волны. Цель состоит в том, чтобы максимально точно воспроизвести свойства аналогового аудиосигнала.
Аналоговое преобразование в PCM выполняется с помощью процесса, называемого семплированием. Аналоговый звук движется волнообразно, в отличие от PCM, который представляет собой последовательность нулей и единиц. Для захвата аналогового звука с использованием PCM необходимо сэмплировать определенные точки звуковой волны, исходящей от микрофона или другого источника аналогового звука.
Количество аналоговых сигналов, сэмплированных в данной точке (называемых битами), также является частью процесса. Больше точек семплирования в сочетании с большими участками звуковой волны, сэмплируемыми в каждой точке, означает, что на стороне прослушивания обнаруживается больше точности.
Например, в аудио компакт-диске аналоговый сигнал дискретизируется 44,1 тысячи раз в секунду (или 44,1 кГц) с точками размером 16 бит (битовая глубина). Другими словами, стандарт цифрового звука для аудио компакт-дисков составляет 44,1 кГц/16 бит.
PCM Audio и домашний кинотеатр
PCM используется в CD, DVD, Blu-ray и других цифровых аудиоприложениях. При использовании в приложениях объемного звука ее часто называют линейной импульсно-кодовой модуляцией (LPCM).
Проигрыватель компакт-дисков, 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 ресивер домашнего кинотеатра через цифровое оптическое, цифровое коаксиальное или HDMI-соединение. Затем ресивер домашнего кинотеатра преобразует сигнал PCM в аналоговый, чтобы ресивер мог отправлять сигнал через усилители на динамики. Сигнал PCM должен быть преобразован в аналоговый, потому что человеческое ухо слышит аналоговые аудиосигналы.
- Путем внутреннего преобразования сигнала PCM обратно в аналоговую форму, а затем передачи воссозданного аналогового сигнала на домашний кинотеатр или стереоресивер через стандартные аналоговые аудиосоединения. В этом случае стереосистема или ресивер домашнего кинотеатра не должны выполнять никаких дополнительных преобразований, чтобы вы услышали звук.
Большинство проигрывателей компакт-дисков имеют только аналоговые аудиовыходы, поэтому сигнал PCM на диске должен быть преобразован в аналоговый внутри проигрывателя. 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 соединения.
Кроме того, большинство проигрывателей дисков DVD и Blu-ray могут передавать сигналы PCM через соединение HDMI. Проверьте варианты подключения вашего плеера и стереосистемы или ресивера домашнего кинотеатра.
PCM, Dolby и DTS
Еще одна хитрость, которую может использовать большинство проигрывателей DVD и Blu-ray Disc, заключается в чтении некодированных аудиосигналов Dolby Digital или DTS. Dolby и DTS - это цифровые аудиоформаты, в которых используется кодирование для сжатия информации, чтобы вся аудиоинформация с объемным звуком помещалась в цифровом виде на диск DVD или Blu-ray. Обычно недекодированные аудиофайлы Dolby Digital и DTS передаются на ресивер домашнего кинотеатра для дальнейшего декодирования в аналоговый формат, но есть и другой вариант.
После считывания сигналов с диска многие проигрыватели DVD или Blu-ray Disc 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
- Преобразование сигнала PCM в аналоговый для вывода через два или многоканальные аналоговые аудиовыходы на ресивер домашнего кинотеатра, который имеет соответствующие входы.
Поскольку сигнал PCM несжатый, он занимает больше места при передаче. В результате, если вы используете цифровое оптическое или коаксиальное соединение от вашего проигрывателя DVD или Blu-ray Disc к ресиверу домашнего кинотеатра, места будет достаточно только для передачи двух каналов звука PCM. Эта ситуация удобна для воспроизведения компакт-дисков, но для сигналов объемного звучания Dolby Digital или DTS, которые были преобразованы в формат PCM, вам необходимо использовать соединение HDMI для полного объемного звука, поскольку оно может передавать до восьми каналов звука PCM.
Для получения дополнительной информации о том, как PCM работает между проигрывателем дисков Blu-ray и ресивером домашнего кинотеатра, загляните в настройки звука проигрывателя дисков Blu-ray: битовый поток против PCM.
