PCM (Pulse Code Modulation) beschreibt ein Verfahren, mit dem analoge Audiosignale (dargestellt durch Wellenformen) in digitale Audiosignale (dargestellt durch 1s und 0s - ähnlich wie Computerdaten) ohne Komprimierung umgewandelt werden. Dieser Vorgang ermöglicht die Aufnahme einer musikalischen Darbietung oder eines Film-Soundtracks, um sowohl virtuell als auch physisch in einen kleineren Raum zu passen.
Vergleichen Sie die Größe einer Schallplatte (Audio) mit der einer CD (digital), um eine visuelle Vorstellung von dem Raum zu erhalten, den analoges und digitales Audio einnehmen.
PCM-Grundlagen
Die PCM-Analog-Digital-Audiokonvertierung kann komplex sein, abhängig von dem zu konvertierenden Inhalt, der benötigten oder gewünschten Qualität und der Art und Weise, wie die Informationen gespeichert, übertragen und verteilt werden.
Grundsätzlich ist eine PCM-Audiodatei eine digitale Interpretation einer analogen Schallwelle. Ziel ist es, die Eigenschaften eines analogen Audiosignals so gut wie möglich zu replizieren.
Die Analog-zu-PCM-Umwandlung wird über einen als Sampling bezeichneten Prozess ausgeführt. Wie oben erwähnt, bewegt sich der analoge Klang in Wellen, im Gegensatz zu PCM, bei dem es sich um eine Serie von 1en und 0s handelt. Um analogen Ton mit dem PCM aufzunehmen, müssen bestimmte Punkte der Schallwelle, die von einem Mikrofon oder einer anderen analogen Audioquelle kommen, erfasst werden.
Die Menge der analogen Wellenform, die an einem bestimmten Punkt abgetastet wird (als Bits bezeichnet), ist ebenfalls Teil des Prozesses. Mehr abgetastete Punkte in Kombination mit größeren Abschnitten einer Schallwelle, die an jedem Punkt abgetastet werden, bedeuten mehr Genauigkeit, die sich am Hörende ergibt.
Bei CD-Audio wird beispielsweise eine analoge Wellenform 44,1 tausend Mal pro Sekunde (oder 44,1 kHz) mit Punkten mit einer Größe von 16 Bit (Bittiefe) abgetastet. Dies bedeutet, dass der digitale Audiostandard für CD-Audio 44,1 kHz / 16 Bit beträgt.
PCM-Audio und Heimkino
PCM wird in CD-, DVD-, Blu-ray- und anderen digitalen Audioanwendungen verwendet. In Surround-Sound-Anwendungen wird sie häufig als Linear Pulse Code Modulation (LPCM) bezeichnet.
Ein CD-, DVD- oder Blu-ray-Disc-Player liest ein PCM- oder LPCM-Signal von einer Disc und kann es auf zwei Arten übertragen:
- Durch Beibehalten der digitalen Form des Signals und Senden an einen Heimkino-Empfänger über eine digitale optische, digitale Koaxial- oder HDMI-Verbindung. Der Heimkinoempfänger wandelt das PCM-Signal dann in ein analoges Signal um, damit es über die Verstärker und an die Lautsprecher gesendet werden kann. Das PCM-Signal muss in ein analoges Signal umgewandelt werden, da das menschliche Ohr analoge Audiosignale hört.
- Durch internes Umwandeln des PCM-Signals in analoge Form und anschließendes Übertragen des neu erzeugten analogen Signals zu einem Heimkino- oder Stereoempfänger über standardmäßige analoge Audioverbindungen. In diesem Fall muss der Stereo- oder Heimkino-Receiver keine zusätzliche Konvertierung durchführen, damit Sie den Ton hören können.
Die meisten CD-Player bieten nur analoge Audio-Ausgangsanschlüsse, daher muss das PCM-Signal auf der Disc vom Player intern in ein analoges Signal umgewandelt werden. Einige CD-Player (wie auch fast alle DVD- und Blu-ray-Disc-Player) können das PCM-Audiosignal jedoch direkt über die digitale optische oder digitale koaxiale Verbindungsoption übertragen. Darüber hinaus können die meisten DVD- und Blu-ray-Disc-Player PCM-Signale über eine HDMI-Verbindung übertragen. Überprüfen Sie Ihren Player und Ihren Stereo- oder Heimkino-Receiver auf Ihre Anschlussoptionen.
PCM, Dolby und DTS
Ein anderer Trick, den die meisten DVD- und Blu-ray-Disc-Player ausführen können, ist das Lesen von nicht kodierten Dolby Digital- oder DTS-Audiosignalen. Dolby und DTS sind digitale Audioformate, bei denen die Informationen durch Kodierung so komprimiert werden, dass sie alle Surround-Sound-Audiodaten digital auf eine DVD oder Blu-ray-Disc passen. Normalerweise werden nicht decodierte Dolby Digital- und DTS-Audiodateien zur weiteren Dekodierung in analoge Signale an einen Heimkino-Receiver übertragen. Es gibt jedoch eine andere Option.
Sobald sie codierte, nicht decodierte Signale von einer Disc lesen, können viele DVD- oder Blu-ray-Disc-Player Dolby Digital- und DTS-Signale auch in unkomprimiertes PCM umwandeln.
- Leiten Sie das dekodierte Signal über eine HDMI-Verbindung direkt an einen Heimkino-Receiver oder
- Wandeln Sie das PCM-Signal in ein analoges Signal für die Ausgabe über zwei oder mehrkanalige analoge Audioausgänge in einen Heimkino-Receiver mit den entsprechenden kompatiblen Eingängen um.
Da ein PCM-Signal jedoch nicht komprimiert ist, benötigt es mehr Übertragungsraum für die Bandbreite. Wenn Sie also eine digitale optische oder koaxiale Verbindung von Ihrem DVD- oder Blu-ray-Disc-Player zu einem Heimkino-Receiver verwenden, bleibt nur ausreichend Platz, um zwei PCM-Audiokanäle zu übertragen. Für die CD-Wiedergabe ist das völlig in Ordnung, aber für Dolby Digital- oder DTS-Surround-Signale, die in PCM konvertiert wurden, müssen Sie einen HDMI-Anschluss für vollen Surround-Sound verwenden, da er bis zu acht PCM-Audiokanäle übertragen kann.
Weitere Informationen zur Funktionsweise von PCM zwischen einem Blu-ray-Disc-Player und einem Heimkino-Receiver finden Sie unter Audioeinstellungen des Blu-ray-Disc-Players: Bitstream vs, PCM.
