Apakah Output Digital Menggunakan Format PCM?

Pulse code modulation (PCM) ialah representasi digital bagi gelombang analog. PCM merupakan format audio standard bagi CD, DVD, cakera Blu‑ray serta produk audio digital konsumen lain. PCM serasi dengan mana‑mana sumber dan pemproses audio digital, termasuk sambungan serat optik, coaxial digital, dan HDMI.

Quantisasi

Quantisasi ialah proses menukar sejumlah besar data kepada set yang lebih kecil. Sebagai contoh, rakaman audio analog yang tidak terkompresi ke dalam CD memerlukan ruang yang jauh lebih besar daripada kapasiti CD. Oleh itu, data dikonversi kepada format yang sesuai untuk media digital seperti CD. Quantisasi secara semula jadi ‘lossy’, iaitu ia memaparkan lebih sedikit maklumat berbanding asal. Namun, teknik pemampatan digital mengabaikan data yang sukar didengar, terutamanya bila diselubungi bunyi yang lebih kuat.

Teori Nyquist

PCM berfungsi dengan menggandakan kadar sampel maksimum bagi frekuensi analog tertinggi. Contohnya, CD PCM mengambil sampel pada 44,1 kHz, sedikit lebih tinggi daripada 20 kHz, yang merupakan ambang frekuensi tinggi yang dapat didengar manusia. Penggandaan ini membantu menampung sebarang pemampatan data, kerana data tertentu dikeluarkan bagi memenuhi keperluan ruang fizikal cakera. Tanpa penggandaan frekuensi maksimum ini, kesilapan quantisasi akan muncul, yang memberi kesan kasar dan menurunkan kualiti audio PCM secara keseluruhan.

Kedalaman Bit

Terkait dengan kadar sampel ialah kedalaman bit, iaitu jumlah data yang diukur dalam bit bagi setiap sampel. Bit biasa disebut ‘satu dan sifar’, komponen binari bagi maklumat digital. Kedalaman bit yang lebih tinggi, digabungkan dengan bilangan sampel yang lebih banyak, menghasilkan kualiti audio PCM yang lebih baik. Ini dicapai dengan meningkatkan nisbah isyarat terhadap bunyi (SNR), yang mengawal perbandingan isyarat dengan bunyi latar atau bunyi digital yang boleh mengganggu rakaman sampel PCM bersih.

Kadar Sampel

Kadar sampel menentukan berapa banyak sampel digital yang diambil daripada gelombang analog asal dalam satu tempoh masa tertentu, biasanya per saat. Secara umum, kadar sampel yang lebih tinggi dikaitkan dengan kualiti bunyi yang lebih baik. CD menggunakan kadar sampel 44,1 kHz, manakala format berkualiti tinggi seperti DVD‑Audio dan Blu‑ray menggunakan kadar 192 kHz. Kadar sampel yang lebih tinggi mencerminkan maklumat analog asal dengan lebih tepat, menjadikan versi digital PCM lebih setia kepada rakaman master asal.