PCM (điều chế mã xung) mô tả một quá trình chuyển đổi tín hiệu âm thanh tương tự (được biểu thị bằng dạng sóng) thành tín hiệu âm thanh kỹ thuật số (được biểu thị bằng số 1 và số không) mà không cần nén. Quá trình này cho phép ghi lại một buổi biểu diễn âm nhạc, nhạc phim hoặc các phần âm thanh khác vào một không gian nhỏ hơn, trên thực tế và ảo.
Để có hình dung trực quan về không gian mà âm thanh tương tự và kỹ thuật số chiếm lĩnh, hãy so sánh kích thước của bản ghi vinyl (tương tự) với kích thước của đĩa CD (kỹ thuật số).
Kiến thức cơ bản về PCM
Chuyển đổi âm thanh từ tương tự sang kỹ thuật số PCM có thể phức tạp, tùy thuộc vào nội dung được chuyển đổi, chất lượng mong muốn và cách thông tin được lưu trữ, truyền và phân phối.
Theo thuật ngữ cơ bản, tệp âm thanh PCM là bản giải thích kỹ thuật số của sóng âm thanh tương tự. Mục đích là sao chép các đặc tính của tín hiệu âm thanh tương tự càng gần càng tốt.
Chuyển đổi từ tương tự sang PCM được thực hiện thông qua một quy trình được gọi là lấy mẫu. Âm thanh tương tự di chuyển theo sóng, trái ngược với PCM, là một chuỗi các sóng đơn và số không. Để thu âm thanh tương tự bằng PCM, phải lấy mẫu các điểm cụ thể trên sóng âm thanh đến từ micrô hoặc một nguồn âm thanh tương tự khác.
Lượng dạng sóng tương tự được lấy mẫu tại một điểm nhất định (gọi là bit) cũng là một phần của quá trình. Nhiều điểm được lấy mẫu hơn kết hợp với các phần lớn hơn của sóng âm được lấy mẫu tại mỗi điểm có nghĩa là độ chính xác hơn được tiết lộ trên đầu nghe.
Ví dụ: trong âm thanh CD, dạng sóng tương tự được lấy mẫu 44,1 nghìn lần mỗi giây (hoặc 44,1 kHz), với các điểm có kích thước 16 bit (độ sâu bit). Nói cách khác, tiêu chuẩn âm thanh kỹ thuật số cho âm thanh CD là 44,1 kHz / 16 bit.
PCM Audio and Home Theater
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 phát CD, DVD hoặc Blu-ray Disc đọc tín hiệu PCM hoặc LPCM từ đĩa và có thể truyền tín hiệu đó theo hai cách:
- Bằng cách giữ lại dạng kỹ thuật số của tín hiệu và gửi đến bộ thu rạp hát tại nhà thông qua kết nối quang kỹ thuật số, đồng trục kỹ thuật số hoặc HDMI. Sau đó, bộ thu rạp hát gia đình sẽ chuyển đổi tín hiệu PCM sang tín hiệu tương tự để bộ thu có thể gửi tín hiệu qua bộ khuếch đại và đến loa. Tín hiệu PCM phải được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự vì tai người nghe thấy tín hiệu âm thanh tương tự.
- Bằng cách chuyển đổi tín hiệu PCM trở lại dạng tương tự trong nội bộ, sau đó chuyển tín hiệu tương tự được tạo lại đến rạp hát gia đình hoặc bộ thu âm thanh nổi thông qua kết nối âm thanh tương tự tiêu 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 được âm thanh.
Hầu hết các đầu đĩa CD chỉ cung cấp kết nối đầu ra âm thanh tương tự, vì vậy tín hiệu PCM trên đĩa phải được đầu phát chuyển đổi sang tín hiệu tương tự trong nội bộ. Tuy nhiên, một số đầu đĩa CD (cũng như hầu hết các đầu đĩa DVD và Blu-ray Disc) có thể truyền trực tiếp tín hiệu âm thanh PCM bằng cách sử dụng tùy chọn kết nối đồng trục kỹ thuật số hoặc quang kỹ thuật số.
Ngoài ra, hầu hết các đầu đĩa DVD và Blu-ray Disc đều có thể truyền tín hiệu PCM qua kết nối HDMI. Kiểm tra đầu phát và bộ thu âm thanh nổi hoặc rạp hát tại nhà để biết các tùy chọn kết nối của bạn.
PCM, Dolby và DTS
Một thủ thuật khác mà hầu hết các đầu đĩa DVD và Blu-ray Disc có thể làm là đọc tín hiệu âm thanh Dolby Digital hoặc DTS chưa được giải mã. Dolby và DTS là các định dạng âm thanh kỹ thuật số sử dụng mã hóa để nén thông tin sao cho phù hợp với tất cả thông tin âm thanh vòm kỹ thuật số trên đĩa DVD hoặc Blu-ray Disc. Thông thường, các tệp âm thanh Dolby Digital và DTS chưa được giải mã sẽ được chuyển đến bộ thu rạp hát tại nhà để giải mã thêm sang tín hiệu tương tự, nhưng có một tùy chọn khác.
Sau khi đọc tín hiệu từ đĩa, nhiều đầu phát DVD hoặc Blu-ray Disc cũng có thể chuyển đổi tín hiệu Dolby Digital và DTS sang PCM không nén, sau đó:
- Truyền tín hiệu đã giải mã đó trực tiếp đến bộ thu rạp hát tại nhà thông qua kết nối HDMI hoặc
- Chuyển đổi tín hiệu PCM sang tín hiệu tương tự cho đầu ra thông qua đầu ra âm thanh analog hai hoặc đa kênh sang bộ thu rạp hát gia đình có đầu vào tương ứng.
Vì tín hiệu PCM không được nén nên nó chiếm nhiều không gian truyền băng thông hơn. Do đó, nếu bạn đang sử dụng kết nối cáp quang hoặc cáp đồng trục kỹ thuật số từ đầu phát DVD hoặc Blu-ray Disc của mình đến bộ thu rạp hát tại nhà, chỉ có đủ chỗ để truyền hai kênh âm thanh PCM. Tình huống đó là tốt để phát lại CD, nhưng đối với tín hiệu âm thanh vòm Dolby Digital hoặc DTS đã được chuyển đổi sang PCM, bạn cần sử dụng kết nối HDMI để có âm thanh vòm đầy đủ vì nó có thể truyền tối đa tám kênh âm thanh PCM.
Để biết thêm về cách PCM hoạt động giữa đầu phát Blu-ray Disc và đầu thu rạp hát tại nhà, hãy xem cài đặt âm thanh của đầu phát Blu-ray Disc: bitstream so với PCM.
