PCM (điều chế mã xung) mô tả quá trình được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu âm thanh analog (được biểu diễn bằng dạng sóng) thành tín hiệu âm thanh kỹ thuật số (biểu thị bằng 1s và 0s - giống như dữ liệu máy tính) không nén. Quá trình này cho phép ghi lại hiệu suất âm nhạc hoặc nhạc phim để phù hợp với không gian nhỏ hơn, cả về cơ thể và thực tế.
Để có được ý tưởng trực quan về không gian mà âm thanh analog và kỹ thuật số mất, hãy so sánh kích thước của bản ghi vinyl (âm thanh) với đĩa CD (kỹ thuật số).
Khái niệm cơ bản về PCM
Chuyển đổi âm thanh analog-to-kỹ thuật số PCM có thể phức tạp, tùy thuộc vào nội dung được chuyển đổi, chất lượng cần thiết hoặc mong muốn và cách thông tin được lưu trữ, truyền tải và phân phối.
Về cơ bản, một tệp âm thanh PCM là một giải thích kỹ thuật số của một sóng âm thanh tương tự. Mục đích là để nhân rộng các thuộc tính của một tín hiệu âm thanh analog gần nhất có thể.
Chuyển đổi Analog-to-PCM được thực hiện thông qua một quá trình được gọi là lấy mẫu. Như đã đề cập ở trên, âm thanh analog di chuyển trong sóng, trái ngược với PCM, là một chuỗi các số 1 và 0. Để ghi lại âm thanh analog bằng PCM, các điểm cụ thể trên sóng âm thanh phát ra từ micrô hoặc nguồn âm thanh analog khác phải được lấy mẫu.
Số lượng của dạng sóng tương tự được lấy mẫu tại một điểm đã cho (được gọi là bit) cũng là một phần của quá trình. Các điểm lấy mẫu khác kết hợp với các phần lớn hơn của sóng âm được lấy mẫu tại mỗi điểm có nghĩa là độ chính xác cao hơn được tiết lộ ở đầu nghe.
Ví dụ, trong âm thanh CD, một dạng sóng tương tự được lấy mẫu 44,1 nghìn lần mỗi giây (hoặc 44,1kHz), với các điểm có kích thước 16 bit (độ sâu bit). Điều này có nghĩa là tiêu chuẩn âm thanh kỹ thuật số cho âm thanh CD là 44,1 kHz / 16 bit.
PCM âm thanh và rạp hát tại nhà
PCM được sử dụng trong CD, DVD, Blu-ray và các ứng dụng âm thanh kỹ thuật số khác. Khi được sử dụng trong các ứng dụng âm thanh vòm, nó thường được gọi là điều chế mã xung tuyến tính (LPCM).
Đầu đọc đĩa CD, DVD hoặc Blu-ray đọc tín hiệu PCM hoặc LPCM ra khỏi đĩa và có thể truyền nó theo hai cách:
- Bằng cách giữ lại biểu mẫu kỹ thuật số của tín hiệu và gửi nó đến bộ thu âm tại rạp hát gia đình thông qua kết nối quang kỹ thuật số, đồng trục kỹ thuật số hoặc HDMI. Sau đó, bộ thu âm tại rạp hát gia đình chuyển đổi tín hiệu PCM thành tín hiệu analog để nó có thể gửi tín hiệu qua bộ khuếch đại và loa. Tín hiệu PCM phải được chuyển thành tín hiệu analog vì tai người nghe tín hiệu âm thanh analog.
- Bằng cách chuyển đổi tín hiệu PCM trở lại dạng tương tự bên trong, và sau đó truyền tín hiệu analog được tạo lại đến rạp hát tại nhà hoặc bộ thu âm thanh stereo thông qua các kết nối âm thanh analog chuẩn. Trong trường hợp này, bộ thu âm thanh nổi hoặc rạp hát gia đình không phải thực hiện bất kỳ chuyển đổi bổ sung nào để bạn nghe thấy âm thanh.
Hầu hết các đầu đĩa CD chỉ cung cấp các kết nối đầu ra âm thanh analog, vì vậy tín hiệu PCM trên đĩa phải được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự bởi trình phát nội bộ. Tuy nhiên, một số đầu đĩa CD (cũng như hầu như tất cả đầu đĩa DVD và Blu-ray) có thể truyền trực tiếp tín hiệu âm thanh PCM bằng tùy chọn kết nối đồng trục kỹ thuật số hoặc quang kỹ thuật số. Ngoài ra, hầu hết đầu đĩa DVD và Blu-ray đều có thể truyền tín hiệu PCM qua kết nối HDMI. Kiểm tra trình phát của bạn và bộ thu âm thanh nổi hoặc dàn âm thanh tại nhà cho các tùy chọn kết nối của bạn.
PCM, Dolby và DTS
Một mẹo khác mà hầu hết các đầu đĩa DVD và Blu-ray có thể làm là đọc tín hiệu âm thanh Dolby Digital hoặc DTS chưa được mã hóa. Dolby và DTS là các định dạng âm thanh kỹ thuật số sử dụng mã hóa để nén thông tin sao cho nó khớp với tất cả thông tin âm thanh vòm âm thanh kỹ thuật số trên đĩa DVD hoặc đĩa Blu-ray. Thông thường, các tập tin âm thanh Dolby Digital và DTS chưa được mã hóa sẽ được chuyển sang bộ thu tại rạp hát gia đình để giải mã thêm cho analog, nhưng có một tùy chọn khác.
Một khi họ đọc mã hóa tín hiệu chưa được mã hóa ra khỏi đĩa, nhiều đầu đĩa DVD hoặc Blu-ray cũng có thể chuyển đổi tín hiệu Dolby Digital và DTS sang PCM chưa nén, sau đó:
- Vượt qua tín hiệu được giải mã đó trực tiếp đến bộ thu tại rạp hát gia đình thông qua kết nối HDMI hoặc
- Chuyển đổi tín hiệu PCM thành tín hiệu analog cho đầu ra thông qua đầu ra âm thanh analog hai hoặc đa kênh với bộ thu tại rạp hát gia đình có đầu vào tương thích tương ứng.
Bởi vì một tín hiệu PCM là không nén, mặc dù, nó chiếm không gian truyền dẫn nhiều băng thông hơn. Vì vậy, nếu bạn đang sử dụng kết nối quang học hoặc đồng trục kỹ thuật số từ đầu đĩa DVD hoặc Blu-ray của bạn với bộ thu tại rạp hát gia đình, chỉ có đủ chỗ để truyền hai kênh âm thanh PCM. Đó là hoàn toàn tốt cho phát lại CD nhưng cho Dolby Digital hoặc DTS tín hiệu vòm đã được chuyển đổi sang PCM, bạn cần phải sử dụng một kết nối HDMI cho âm thanh vòm đầy đủ bởi vì nó có thể chuyển lên đến tám kênh âm thanh PCM.
Để biết thêm về cách chức năng PCM giữa đầu đĩa Blu-ray và bộ thu âm tại rạp hát gia đình, hãy tham khảo Thiết lập âm thanh của đầu đĩa Blu-ray: Bitstream vs, PCM.
