Pulscodemodulatie, of PCM, is een digitale weergave van een analoge golfvorm. PCM is het standaard audioformaat voor cd's, dvd's, Blu-ray-schijven en alle andere digitale audioproducten voor consumenten. PCM is compatibel met elke digitale audiobron en processor die gebruik maakt van glasvezel-, digitale coax- en HDMI-kabels om de signalen te transporteren.
kwantificering
Kwantisering is de term die beschrijft dat een grote hoeveelheid gegevens wordt genomen en omgezet in een kleinere set. Analoge audio zou bijvoorbeeld, als het ongecomprimeerd op een cd zou worden opgenomen, veel meer ruimte in beslag nemen dan de cd zou kunnen bevatten. Als resultaat worden de gegevens gekwantiseerd tot bestandstypen die netjes op een digitaal medium zoals een cd passen. Kwantisering is inherent "lossy" omdat het minder informatie vertegenwoordigt dan het origineel. Trucs die bij digitale compressie worden gebruikt, verwijderen echter gegevens die mensen moeilijk kunnen horen, vooral wanneer ze worden gemaskeerd door luidere geluiden die tegelijkertijd optreden.
Nyquist-theorie
PCM werkt door de maximale samplefrequentie van de hoogste analoge frequentie te verdubbelen. PCM op een cd bijvoorbeeld, bemonstert met 44,1 kilohertz, iets meer dan de 20 kilohertz hoge frequentie die mensen maximaal kunnen horen. De noodzaak om de maximale snelheid te verdubbelen helpt bij het compenseren van eventuele compressie die moet optreden, waarbij gegevens worden weggegooid om tegemoet te komen aan de fysieke schijfruimtevereisten. Zonder deze maximale frequentie te verdubbelen, treden er kwantiseringsfouten op, geassocieerd met hardheid en een slechte algehele PCM-audiokwaliteit.
Bitdiepte
Gekoppeld aan de bemonsteringssnelheid is de bitdiepte, de hoeveelheid gegevens, gemeten in bits, waaruit elk monster bestaat. Bits worden in de volksmond "enen en nullen" genoemd, de binaire componenten van digitale informatie. Hogere diepte, gecombineerd met meer samples, staat gelijk aan PCM-audio van hogere kwaliteit. Dit wordt bereikt door de signaal-ruisverhouding te vergroten die de hoeveelheid signaal versus achtergrond- of digitale ruis bepaalt die anders een zuivere PCM-sampleopname verstoort.
Bemonsteringsfrequentie
De bemonsteringssnelheid definieert het aantal digitale samples dat in een bepaalde tijd, gewoonlijk per seconde, van de oorspronkelijke analoge golfvorm wordt genomen. Vrij vertaald: hogere bemonsteringsfrequenties worden over het algemeen geassocieerd met hogere niveaus van geluidskwaliteit. Cd's gebruiken een PCM-samplefrequentie van 44,1 kilohertz, terwijl hogere kwaliteitsformaten zoals dvd-audio en Blu-ray samplefrequenties van 192 kilohertz gebruiken. Hogere samplefrequenties geven de originele analoge informatie nauwkeuriger weer, waardoor de digitale PCM-versie van de audio getrouwer is aan de originele masteropname.
