У світі сучасної аудіотехніки PCM-це одне з найпоширеніших і важливих понять. PCM (Pulse Code Modulation) являє собою метод цифрового представлення аналогових сигналів, який широко використовується в цифрових аудіосистемах. Цей метод дозволяє захоплювати, обробляти і відтворювати звукові сигнали з високою точністю і якістю.
Головна ідея PCM полягає в тому, щоб Аналоговий звуковий сигнал розбити на безліч окремих значень (семплів), які потім записуються і кодуються за допомогою цифрових даних. Кожен семпл являє собою миттєве значення аналогового сигналу в певний момент часу. Таким чином, PCM дозволяє «розтягнути» аналоговий сигнал в часі і перетворити його в послідовність цифрових чисел, які потім можна програти або передати по цифрових каналах зв'язку.
Звуковий сигнал в PCM представляється з певною глибиною біт і певною частотою дискретизації. Глибина біт визначає кількість розрядів, використовуваних для представлення кожного семпла і визначає динамічний діапазон звуку. Чим більше глибина біт, тим вище якість звуку, але і більше потрібно пам'яті для зберігання цифрових даних. Частота дискретизації визначає кількість семплів, що записуються в одиницю часу і впливає на якість і точність відтворення звуку. Чим вище частота дискретизації, тим точніше і ближче до оригіналу звук буде відтворений.
Потім кожен зразок кодується за допомогою бітової послідовності, де кожен біт представляє задню ймовірність амплітуди сигналу в заданий момент часу. Чим більше бітів використовується для кодування семплів, тим вище якість і точність передачі звуку.
Після кодування сигнал PCM може бути збережений або переданий цифровим способом, використовуючи різні методи зв'язку, такі як цифровий інтерфейс SPDIF або USB. На приймальному кінці цифровий спосіб зв'язку буде перетворений назад в аналоговий сигнал за допомогою цифро-аналогового перетворювача (DAC), який відновлює амплітуду сигналу і дозволяє його відтворити на аудіопристрої, такому як динаміки або навушники.
- Концепція PCM має на увазі дискретизацію аналогового аудіосигналу, тобто його поділ на окремі відліки за певні проміжки часу.
- Аналоговий аудіосигнал перетворюється в послідовність чисел, що представляють амплітуду звуку в кожному відліку.
- Розмір такого числа залежить від розрядності - кількість біт, виділених для представлення амплітуди. Більша розрядність дозволяє зберегти більше деталей звуку, але вимагає більше пам'яті для зберігання і більшої обчислювальної потужності для обробки.
- Отримана послідовність чисел формує аудіофайл з цифровим звуком, який може бути використаний в подальшому для відтворення.
- Для відтворення цифрового звуку PCM потрібен ЦАП (Цифро-аналоговий перетворювач). Він перетворює послідовність чисел назад у безперервний аналоговий сигнал, який передається на звукові пристрої для відтворення.
- ЦАП переводить числа в аналоговий сигнал, достатній для активації коливань Динаміка, які в кінцевому підсумку створюють звук.
- Розрядність ЦАП повинна відповідати розрядності вихідного сигналу PCM, щоб не втратити деталі аудіозапису.
- Звуки, отримані за допомогою PCM, можуть зберігатися в різних форматах, таких як WAV, AIFF та інші. Ці формати є стандартними способами зберігання звуку PCM у цифровому вигляді.
1. Обробка звуку
3. Регулювання параметрів звуку
4. Використання різних форматів звуку
Оцінка якості звуку PCM здійснюється за кількома параметрами: частота дискретизації, бітова глибина і відношення сигнал/шум. Чим вище ці параметри, тим краще звучить аудіо. Тому при виборі пристрою важливо звертати увагу на його технічні характеристики, щоб отримати найкращий звуковий досвід.