Modulação por código de pulso, ou PCM, é uma representação digital de uma onda analógica. PCM é o formato de áudio padrão para CDs, DVDs, discos Blu-ray e todos os outros produtos de áudio digital de consumo. PCM é compatível com qualquer fonte e processador de áudio digital usando cabos de fibra óptica, coaxial digital e HDMI para transportar os sinais.
Quantização é o termo que descreve pegar uma grande quantidade de dados e convertê-la em um conjunto menor. Áudio analógico, por exemplo, se gravado sem compressão em um CD, ocuparia muito mais espaço do que o CD poderia comportar. Como resultado, os dados são quantizados para tipos de arquivo que cabem perfeitamente em um meio digital como um CD. A quantização é inerentemente "lossy" (com perdas) no sentido de que representa menos informação que o original. No entanto, truques usados na compressão digital descartam dados que as pessoas têm dificuldade em ouvir, especialmente quando mascarados por sons mais altos ocorrendo simultaneamente.
PCM funciona dobrando a taxa de amostragem máxima da frequência analógica mais alta. PCM em um CD, por exemplo, amostra a 44,1 kilohertz, ligeiramente maior que o máximo de 20 kilohertz de frequência alta que humanos podem ouvir. A necessidade de dobrar a taxa máxima ajuda a compensar qualquer compressão que deva ocorrer, onde dados são descartados para acomodar requisitos de espaço físico do disco. Sem dobrar esta frequência máxima, erros de quantização ocorrem, associados a aspereza e qualidade geral ruim de áudio PCM.
Ligada à taxa de amostragem está a profundidade de bits, a quantidade de dados, medida em bits, que compõem cada amostra. Bits são coloquialmente referidos como "uns e zeros", os componentes binários da informação digital. Maior profundidade, combinada com mais amostras, igual a áudio PCM de maior qualidade. Isso é conseguido aumentando a relação sinal-ruído que governa a quantidade de sinal versus ruído de fundo ou digital que interfere com uma gravação de amostra PCM limpa.
Taxa de amostragem define a quantidade de amostras digitais tomadas da onda analógica original em um dado período de tempo, geralmente por segundo. Traduzindo livremente, taxas de amostragem mais altas são geralmente associadas a níveis mais altos de qualidade sonora. CDs usam uma taxa de amostragem PCM de 44,1 kilohertz, enquanto formatos de maior qualidade como DVD-Audio e Blu-ray usam taxas de amostragem de 192 kilohertz. Taxas de amostragem mais altas refletem mais precisamente a informação analógica original, tornando a versão digital PCM do áudio mais fiel à gravação master original.
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