PCM (مدولاسیون کد پالس) فرآیندی را توصیف می کند که سیگنال های صوتی آنالوگ (نمایش داده شده توسط شکل موج) را به سیگنال های صوتی دیجیتال (که با یک و صفر نشان داده می شوند) بدون فشرده سازی تبدیل می کند. این فرآیند امکان ضبط یک اجرای موسیقی، موسیقی متن فیلم، یا سایر قطعات صوتی را در فضایی کوچکتر، به صورت مجازی و فیزیکی می دهد.
برای دریافت ایده بصری از فضایی که صدای آنالوگ و دیجیتال اشغال می کند، اندازه یک صفحه وینیل (آنالوگ) را با یک سی دی (دیجیتال) مقایسه کنید.
اصول PCM
تبدیل صوتی آنالوگ به دیجیتال PCM می تواند پیچیده باشد، بسته به محتوای در حال تبدیل، کیفیت مورد نظر و نحوه ذخیره، انتقال و توزیع اطلاعات.
در اصطلاح اولیه، یک فایل صوتی PCM یک تفسیر دیجیتالی از یک موج صوتی آنالوگ است. هدف این است که خصوصیات سیگنال صوتی آنالوگ را تا حد امکان تکرار کنیم.
تبدیل آنالوگ به PCM از طریق فرآیندی به نام نمونه گیری انجام می شود. صدای آنالوگ بر خلاف PCM که مجموعه ای از یک و صفر است به صورت امواج حرکت می کند. برای ضبط صدای آنالوگ با استفاده از PCM، باید از نقاط خاصی روی موج صوتی که از میکروفون یا منبع صوتی آنالوگ دیگری می‌آید نمونه برداری شود.
مقدار شکل موج آنالوگ که در یک نقطه معین نمونه برداری می شود (به آن بیت گفته می شود) نیز بخشی از فرآیند است. نقاط نمونه برداری بیشتر در ترکیب با بخش های بزرگتر از یک موج صوتی نمونه برداری شده در هر نقطه به این معنی است که دقت بیشتری در پایان گوش دادن آشکار می شود.
برای مثال، در صدای CD، یک شکل موج آنالوگ 44.1 هزار بار در ثانیه (یا 44.1 کیلوهرتز) با نقاطی که اندازه آنها 16 بیت (عمق بیت) است، نمونه برداری می شود. به عبارت دیگر، استاندارد صوتی دیجیتال برای صدای سی دی 44.1 کیلوهرتز/16 بیت است.
صوتی PCM و سینمای خانگی
PCM در CD، DVD، Blu-ray و سایر برنامه های صوتی دیجیتال استفاده می شود. هنگامی که در برنامه های کاربردی صدای فراگیر استفاده می شود، اغلب به عنوان مدولاسیون کد پالس خطی (LPCM) نامیده می شود.
یک پخش کننده CD، DVD، یا دیسک بلوری سیگنال PCM یا LPCM را از روی دیسک می خواند و می تواند آن را به دو روش انتقال دهد:
- با حفظ شکل دیجیتالی سیگنال و ارسال آن به گیرنده سینمای خانگی از طریق اتصال دیجیتال نوری، کواکسیال دیجیتال یا HDMI. گیرنده سینمای خانگی سپس سیگنال PCM را به آنالوگ تبدیل می کند تا گیرنده بتواند سیگنال را از طریق تقویت کننده ها و بلندگوها ارسال کند. سیگنال PCM باید به آنالوگ تبدیل شود زیرا گوش انسان سیگنال های صوتی آنالوگ را می شنود.
- با تبدیل مجدد سیگنال PCM به فرم آنالوگ در داخل، و سپس انتقال سیگنال آنالوگ دوباره ایجاد شده به یک سینمای خانگی یا گیرنده استریو از طریق اتصالات صوتی آنالوگ استاندارد. در این حالت، گیرنده استریو یا سینمای خانگی نیازی به انجام هیچ تبدیل اضافی برای شنیدن صدا ندارد.
اکثر پخش کننده های CD فقط اتصالات خروجی صدای آنالوگ را ارائه می دهند، بنابراین سیگنال PCM روی دیسک باید توسط پخش کننده داخلی به آنالوگ تبدیل شود. با این حال، برخی از پخش‌کننده‌های CD (و همچنین تقریباً تمام پخش‌کننده‌های دی‌وی‌دی و دیسک‌های بلوری) می‌توانند سیگنال صوتی PCM را مستقیماً با استفاده از گزینه اتصال دیجیتال اپتیکال یا دیجیتال کواکسیال انتقال دهند.
علاوه بر این، اکثر پخش کننده های DVD و دیسک های بلوری می توانند سیگنال های PCM را از طریق اتصال HDMI منتقل کنند. پخش کننده و گیرنده استریو یا سینمای خانگی خود را برای گزینه های اتصال بررسی کنید.
PCM، Dolby و DTS
ترفند دیگری که اکثر پخش کننده های DVD و دیسک های بلوری می توانند انجام دهند خواندن سیگنال های صوتی دالبی دیجیتال یا DTS رمزگشایی نشده است. Dolby و DTS فرمت‌های صوتی دیجیتالی هستند که از کدگذاری برای فشرده‌سازی اطلاعات استفاده می‌کنند تا همه اطلاعات صوتی فراگیر را به صورت دیجیتالی بر روی یک دی‌وی‌دی یا دیسک بلوری قرار دهند. معمولاً فایل‌های صوتی Dolby Digital و DTS رمزگشایی نشده به گیرنده سینمای خانگی برای رمزگشایی بیشتر به آنالوگ منتقل می‌شوند، اما گزینه دیگری نیز وجود دارد.
بسیاری از پخش‌کننده‌های DVD یا Blu-ray Disc هنگامی که سیگنال‌های دیسک را می‌خوانند می‌توانند سیگنال‌های Dolby Digital و DTS را به PCM فشرده نشده تبدیل کنند و سپس:
- این سیگنال رمزگشایی شده را مستقیماً از طریق اتصال HDMI به گیرنده سینمای خانگی منتقل کنید، یا
- سیگنال PCM را به آنالوگ برای خروجی از طریق خروجی صدای آنالوگ دو یا چند کاناله به یک گیرنده سینمای خانگی که ورودی های مربوطه را دارد تبدیل کنید.
چون سیگنال PCM فشرده نشده است، فضای انتقال پهنای باند بیشتری را اشغال می کند. در نتیجه، اگر از یک اتصال دیجیتال نوری یا کواکسیال از پخش کننده DVD یا دیسک بلوری خود به گیرنده سینمای خانگی استفاده می کنید، تنها فضای کافی برای انتقال دو کانال صوتی PCM وجود دارد. این وضعیت برای پخش سی دی خوب است، اما برای سیگنال های فراگیر Dolby Digital یا DTS که به PCM تبدیل شده اند، باید از اتصال HDMI برای صدای فراگیر کامل استفاده کنید زیرا می تواند تا هشت کانال صدای PCM را منتقل کند.
برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد PCM بین پخش کننده دیسک بلو-ری و گیرنده سینمای خانگی، به تنظیمات صوتی پخش کننده دیسک بلوری نگاه کنید: جریان بیت در مقابل PCM.
