Varför Audio kommer ut ur en TV som en PCM-signal

August 28

Varför Audio kommer ut ur en TV som en PCM-signal


I början av digitalt ljud i slutet av 1960, ingenjörer hade bestämt sig för att räkna ut ett sätt att koda ljud på ett format som inte kräver fysisk kontakt för uppspelning. Dessa ansträngningar kulminerade så småningom i inledningen av CD-skivan i början av 1980-talet. I hjärtat av detta begrepp är pulskodmodulering (PCM); det påverkar alla digitala format, inklusive de som kommer från din digital-tv-mottagare produktion.

Vad är PCM?

Pulskodmodulering är den metod med vilken analoga data eller vågformerna omvandlas till digital. Denna representation samplas vid olika nivåer och steg på vägen, korrelerande till ett givet digitalt värde. Dessa data omvandlas till binär kod, där varje ett och noll representerar en viss del av det ursprungliga ljudet. Alla digitala ljudformat är PCM, med olika audio codec som Dolby Digital representerar ett visst sätt att komprimera dessa data för leverans till en mottagare eller processor.

Bitdjup

En viktig komponent i varje PCM ström, inklusive från TV: n, är lite djup. Detta hänför sig till den mängd bitar som representerar den digitala vågformen. Enkelt uttryckt, ju fler bitar du har, desto mer trogen den digitala PCM vågformen till den ursprungliga. Detta är löst kallas "upplösning". I fallet med TV-ljudet, i synnerhet när det skickas ut via Dolby Digital, är upplösningen 16 bitar. Detta är samma nivå av kvalitet som en kompakt skiva.

Samplingshastighet

Den andra nyckelkomponent i PCM-ljud av något slag är samplingshastigheten. Detta är den mängd digitala sampel som tas av den digitala informationen, som vanligen mäts per sekund. Nyquists teorem anger att den ideala samplingshastigheten är två gånger den maximala signalen som är kodad på den digitala strömmen. I fallet med 16-bitars TV-ljud, är att samplingsfrekvensen 44,1 kHz. Detta är tekniskt perfekt, eftersom den högsta frekvens människor kan upptäcka är 20 kHz. Genom provtagning i denna takt skulle någon distorsion i signalen sedan skjutas upp ur det hörbara området.

kvantisering

Kvantisering är den metod genom vilken PCM-ljudfiler mappas eller kodad för att en mindre version av den ursprungliga. Alla digitala PCM-signaler som kommer från din TV är föremål för kvantisering. Detta innebär att, med tanke på den relativt stora master ljudfil som används för att formulera ljud vi hör från TV: n måste de digitala ljuddata medelvärdes till närmaste värdet inom de begränsningar av digitala sändningar. Kvantisering packar data på ett sätt som är fundamentalt korrekt att den ursprungliga, till förmån för att spara utrymme. Nästan alla PCM-ljud och data i allmänhet är föremål för någon form av kvantisering.