PCM (การมอดูเลตโค้ดพัลส์) อธิบายกระบวนการที่แปลงสัญญาณเสียงแอนะล็อก (แสดงด้วยรูปคลื่น) เป็นสัญญาณเสียงดิจิทัล (แทนด้วยตัวและศูนย์) โดยไม่มีการบีบอัด กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถบันทึกการแสดงดนตรี เพลงประกอบภาพยนตร์ หรือเสียงอื่นๆ ลงในพื้นที่ที่เล็กลง ทั้งแบบเสมือนจริงและทางกายภาพ
เพื่อให้เห็นภาพของพื้นที่ที่ใช้เสียงอนาล็อกและดิจิตอล ให้เปรียบเทียบขนาดของแผ่นเสียงไวนิล (แอนะล็อก) กับขนาดของซีดี (ดิจิทัล)
พื้นฐาน PCM
PCM การแปลงเสียงแอนะล็อกเป็นดิจิทัลอาจซับซ้อน ขึ้นอยู่กับเนื้อหาที่กำลังแปลง คุณภาพที่ต้องการ และวิธีจัดเก็บ โอน และแจกจ่ายข้อมูล
ในแง่พื้นฐาน ไฟล์เสียง PCM คือการตีความคลื่นเสียงอนาล็อกแบบดิจิทัล เป้าหมายคือการจำลองคุณสมบัติของสัญญาณเสียงแอนะล็อกให้ใกล้เคียงที่สุด
การแปลงแอนะล็อกเป็น PCM ทำได้โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่าการสุ่มตัวอย่าง เสียงแอนะล็อกเคลื่อนที่เป็นคลื่น ตรงข้ามกับ PCM ซึ่งเป็นชุดของหนึ่งและศูนย์ ในการจับเสียงแอนะล็อกโดยใช้ PCM จะต้องสุ่มตัวอย่างจุดเฉพาะบนคลื่นเสียงที่มาจากไมโครโฟนหรือแหล่งกำเนิดเสียงแอนะล็อกอื่น
จำนวนของรูปคลื่นแอนะล็อกที่สุ่มตัวอย่าง ณ จุดที่กำหนด (เรียกว่าบิต) ก็เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเช่นกัน จุดสุ่มตัวอย่างมากขึ้นเมื่อรวมกับส่วนที่ใหญ่กว่าของคลื่นเสียงที่สุ่มตัวอย่างในแต่ละจุดหมายถึงความแม่นยำที่มากขึ้นจะถูกเปิดเผยเมื่อสิ้นสุดการฟัง
ตัวอย่างเช่น ในเสียงซีดี รูปคลื่นแบบอะนาล็อกจะถูกสุ่มตัวอย่าง 44.1 พันครั้งต่อวินาที (หรือ 44.1 kHz) โดยมีจุดที่มีขนาด 16 บิต (ความลึกบิต) กล่าวอีกนัยหนึ่ง มาตรฐานเสียงดิจิทัลสำหรับเสียงซีดีคือ 44.1 kHz/16 บิต
PCM เครื่องเสียงและโฮมเธียเตอร์
PCM ใช้ในซีดี ดีวีดี บลูเรย์ และแอปพลิเคชันเสียงดิจิทัลอื่นๆ เมื่อใช้ในแอปพลิเคชันเสียงเซอร์ราวด์ มักเรียกว่าการมอดูเลตรหัสพัลส์เชิงเส้น (LPCM)
เครื่องเล่น CD, DVD หรือ Blu-ray Disc อ่านสัญญาณ PCM หรือ LPCM จากแผ่นดิสก์และสามารถถ่ายโอนได้สองวิธี:
- โดยเก็บรูปแบบดิจิตอลของสัญญาณและส่งไปยังเครื่องรับโฮมเธียเตอร์ผ่านการเชื่อมต่อแบบดิจิตอลออปติคัล โคแอกเซียลดิจิตอล หรือ HDMI จากนั้นเครื่องรับโฮมเธียเตอร์จะแปลงสัญญาณ PCM เป็นอนาล็อกเพื่อให้เครื่องรับสามารถส่งสัญญาณผ่านเครื่องขยายเสียงและไปยังลำโพงได้ ต้องแปลงสัญญาณ PCM เป็นแอนะล็อกเนื่องจากหูของมนุษย์ได้ยินสัญญาณเสียงแอนะล็อก
- โดยการแปลงสัญญาณ PCM กลับเป็นรูปแบบแอนะล็อกภายใน แล้วโอนสัญญาณแอนะล็อกที่สร้างขึ้นใหม่ไปยังโฮมเธียเตอร์หรือเครื่องรับสเตอริโอผ่านการเชื่อมต่อสัญญาณเสียงอะนาล็อกมาตรฐาน ในกรณีนี้ เครื่องรับสเตอริโอหรือโฮมเธียเตอร์ไม่จำเป็นต้องทำการแปลงเพิ่มเติมใดๆ เพื่อให้คุณได้ยินเสียง
เครื่องเล่นซีดีส่วนใหญ่มีการเชื่อมต่อเอาท์พุตเสียงแอนะล็อกเท่านั้น ดังนั้นสัญญาณ PCM บนแผ่นดิสก์จะต้องแปลงเป็นแอนะล็อกโดยเครื่องเล่นภายใน อย่างไรก็ตาม เครื่องเล่นซีดีบางตัว (เช่นเดียวกับเครื่องเล่น DVD และ Blu-ray Disc เกือบทั้งหมด) สามารถถ่ายโอนสัญญาณเสียง PCM ได้โดยตรง โดยใช้ตัวเลือกการเชื่อมต่อแบบดิจิตอลหรือแบบดิจิทัลโคแอกเซียล
นอกจากนี้ เครื่องเล่น DVD และ Blu-ray Disc ส่วนใหญ่สามารถโอนสัญญาณ PCM ผ่านการเชื่อมต่อ HDMI ตรวจสอบเครื่องเล่นและเครื่องรับสเตอริโอหรือโฮมเธียเตอร์สำหรับตัวเลือกการเชื่อมต่อของคุณ
PCM, Dolby และ DTS
เคล็ดลับอีกอย่างที่เครื่องเล่น DVD และ Blu-ray Disc ส่วนใหญ่สามารถทำได้คืออ่านสัญญาณเสียง Dolby Digital หรือ DTS ที่ไม่ได้เข้ารหัส Dolby และ DTS เป็นรูปแบบเสียงดิจิทัลที่ใช้การเข้ารหัสเพื่อบีบอัดข้อมูล เพื่อให้พอดีกับข้อมูลเสียงเซอร์ราวด์ทั้งหมดในรูปแบบดิจิทัลบน DVD หรือ Blu-ray Disc โดยปกติ ไฟล์เสียง Dolby Digital และ DTS ที่ไม่ได้ถอดรหัสจะถูกโอนไปยังเครื่องรับโฮมเธียเตอร์เพื่อถอดรหัสเพิ่มเติมเป็นอนาล็อก แต่มีตัวเลือกอื่น
เมื่อพวกเขาอ่านสัญญาณจากแผ่นดิสก์ เครื่องเล่น DVD หรือ Blu-ray Disc จำนวนมากยังสามารถแปลงสัญญาณ Dolby Digital และ DTS เป็น PCM ที่ไม่มีการบีบอัด จากนั้น:
- ส่งที่ถอดรหัสสัญญาณไปยังเครื่องรับโฮมเธียเตอร์โดยตรงผ่านการเชื่อมต่อ HDMI หรือ
- แปลงสัญญาณ PCM เป็นแอนะล็อกสำหรับเอาต์พุตผ่านเอาต์พุตเสียงแอนะล็อกสองช่องหรือหลายช่องเป็นเครื่องรับโฮมเธียเตอร์ที่มีอินพุตที่สอดคล้องกัน
เนื่องจากสัญญาณ PCM ไม่ถูกบีบอัด มันจึงใช้พื้นที่ในการส่งแบนด์วิดธ์มากกว่า ดังนั้น หากคุณใช้การเชื่อมต่อแบบออปติคัลหรือโคแอกเชียลแบบดิจิทัลจากเครื่องเล่น DVD หรือ Blu-ray Disc ไปยังเครื่องรับโฮมเธียเตอร์ จะมีที่ว่างเพียงพอสำหรับถ่ายโอนเสียง PCM สองช่องสัญญาณเท่านั้น สถานการณ์นั้นใช้ได้สำหรับการเล่นซีดี แต่สำหรับสัญญาณเซอร์ราวด์ Dolby Digital หรือ DTS ที่แปลงเป็น PCM แล้ว คุณต้องใช้การเชื่อมต่อ HDMI สำหรับเสียงเซอร์ราวด์เต็มรูปแบบ เนื่องจากสามารถถ่ายโอนเสียง PCM ได้ถึงแปดช่อง
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของ PCM ระหว่างเครื่องเล่น Blu-ray Disc และตัวรับโฮมเธียเตอร์ โปรดดูการตั้งค่าเสียงของเครื่องเล่น Blu-ray Disc: bitstream vs. PCM
