Pulskodsmodulering, eller PCM, är en digital representation av en analog vågform. PCM är standardljudformatet för CD-skivor, DVD-skivor, Blu-ray-skivor och alla andra digitala ljudprodukter för konsumenter. PCM är kompatibel med alla digitala ljudkällor och processorer som använder fiberoptiska, digitala koaxial- och HDMI-kablar för att bära signalerna.
Kvantisering
Kvantisering är termen som beskriver att ta en stor mängd data och konvertera den till en mindre uppsättning. Analogt ljud, till exempel om det spelas in okomprimerat till en CD, skulle ta mycket mer utrymme än CD-skivan kunde hålla. Som ett resultat kvantiseras data till filtyper som passar fint på ett digitalt medium som en CD. Kvantisering är till sin natur "förlorad" genom att den representerar mindre information än originalet. Trick som används i digital komprimering kasserar dock data som människor har problem med att höra, särskilt när de maskeras av högre ljud som uppträder samtidigt.
Nyquist teori
PCM fungerar genom att fördubbla den maximala samplingsfrekvensen för den högsta analoga frekvensen. PCM på en CD, till exempel, prov vid 44,1 kilohertz, något större än de 20 kilohertz högfrekventa maximala människor kan höra. Behovet av att dubbla den maximala hastigheten hjälper till att kompensera för komprimering som måste ske, där data kastas för att tillgodose fysiska skivutrymme. Utan att fördubbla den maximala frekvensen uppstår kvantiseringsfel som är förknippade med hårdhet och dålig total PCM-ljudkvalitet.
Bitdjup
Bundet till samplingshastigheten är bitdjupet, mängden data, mätt i bitar, som omfattar varje sampel. Bitar kallas vanligtvis "enor och nollor", de binära komponenterna i digital information. Högre djup, i kombination med fler sampel, motsvarar PCM-ljud av högre kvalitet. Detta åstadkommes genom att öka signal-brus-förhållandet som styr mängden signal mot bakgrund eller digitalt brus som annars stör en ren PCM-inspelning.
Samplingshastighet
Samplingshastighet definierar mängden digitala samplingar som tas av den ursprungliga analoga vågformen under en given tid, vanligtvis per sekund. Löst översatta, högre samplingsfrekvenser är i allmänhet associerade med högre ljudkvalitet. CD-skivor använder en PCM-samplingsfrekvens på 44,1 kilohertz, medan format av högre kvalitet som DVD-Audio och Blu-ray använder samplingshastigheter på 192 kilohertz. Högre samplingsfrekvenser återspeglar mer exakt den ursprungliga analoga informationen, vilket gör den digitala PCM-versionen av ljudet mer trogen mot den ursprungliga huvudinspelningen.
