Czym jest wyjście cyfrowe w formacie PCM?

Pulsowa modulacja kodowa (PCM) to cyfrowa reprezentacja analogowej fali dźwiękowej. PCM jest standardowym formatem audio stosowanym na płytach CD, DVD, Blu-ray oraz w innych produktach konsumenckich. Dzięki PCM sygnał można przesyłać za pomocą światłowodu, kabla cyfrowego koaksjalnego lub HDMI.

Kwantyzacja

Kwantyzacja polega na zamianie dużej ilości danych na mniejszy zestaw. Na przykład niekompresowany zapis audio zajmowałby znacznie więcej miejsca niż pojemność płyty CD, więc dane są kwantyzowane do formatu, który zmieści się na nośniku cyfrowym. Proces ten jest z natury „stratny”, ponieważ zawiera mniej informacji niż oryginał. Jednak techniki kompresji usuwają dźwięki, których słuchacz prawie nie słyszy, szczególnie gdy są maskowane przez głośniejsze dźwięki.

Teoria Nyquista

PCM działa na zasadzie podwajania maksymalnej częstotliwości analogowej przy próbkowaniu. Na płycie CD próbkuje się przy 44,1 kHz, co nieco przewyższa górną granicę słyszalności ludzkiej (ok. 20 kHz). Podwojenie częstotliwości zapobiega błędom kwantyzacji, które mogłyby powodować szorstkość i obniżać jakość dźwięku.

Głębia bitowa

Głębia bitowa określa liczbę bitów przypadających na jedną próbkę. Więcej bitów oznacza wyższą rozdzielczość, a w połączeniu z większą liczbą próbek zapewnia lepszą jakość PCM. Zwiększona głębia podnosi stosunek sygnału do szumu, czyli redukuje szumy cyfrowe w nagraniu.

Częstotliwość próbkowania

Częstotliwość próbkowania określa, ile próbek cyfrowych pobieranych jest z analogowego sygnału w ciągu sekundy. Wyższe częstotliwości zazwyczaj przekładają się na lepszą jakość dźwięku. CD‑y używają 44,1 kHz, natomiast formaty wysokiej jakości, takie jak DVD‑Audio czy Blu‑ray, mogą sięgać 192 kHz, co lepiej oddaje pierwotny materiał analogowy.