Điều chế mã xung, hoặc PCM, là một biểu diễn kỹ thuật số của một dạng sóng tương tự. PCM là định dạng âm thanh tiêu chuẩn cho đĩa CD, DVD, Blu-ray và tất cả các sản phẩm âm thanh kỹ thuật số tiêu dùng khác. PCM tương thích với bất kỳ nguồn âm thanh kỹ thuật số và bộ xử lý nào sử dụng cáp quang, đồng trục kỹ thuật số và cáp HDMI để truyền tín hiệu.
Lượng tử hóa
Lượng tử hóa là thuật ngữ mô tả việc lấy một lượng lớn dữ liệu và chuyển đổi nó thành một tập hợp nhỏ hơn. Ví dụ: âm thanh analog, nếu được ghi không nén vào đĩa CD, sẽ chiếm nhiều dung lượng hơn so với đĩa CD có thể chứa. Kết quả là, dữ liệu được lượng tử hóa thành các loại tệp vừa vặn với phương tiện kỹ thuật số như đĩa CD. Lượng tử hóa vốn có tính "mất mát" ở chỗ nó thể hiện ít thông tin hơn so với bản gốc. Tuy nhiên, các thủ thuật được sử dụng trong loại bỏ dữ liệu nén kỹ thuật số khiến mọi người gặp khó khăn khi nghe, đặc biệt là khi bị che bởi âm thanh lớn hơn xảy ra đồng thời.
Thuyết Nyquist
PCM hoạt động bằng cách tăng gấp đôi tốc độ lấy mẫu tối đa của tần số tương tự cao nhất. Ví dụ, PCM trên đĩa CD, lấy mẫu ở 44,1 kilohertz, lớn hơn một chút so với tần số tối đa 20 kilohertz mà con người có thể nghe thấy. Sự cần thiết phải tăng gấp đôi tốc độ tối đa giúp bù đắp cho bất kỳ quá trình nén nào xảy ra, nơi dữ liệu bị loại bỏ để đáp ứng các yêu cầu về dung lượng đĩa vật lý. Nếu không tăng gấp đôi tần số tối đa này, các lỗi lượng tử hóa sẽ xảy ra, liên quan đến độ chói và chất lượng âm thanh PCM tổng thể kém.
Độ sâu bit
Liên kết với tốc độ lấy mẫu là độ sâu bit, lượng dữ liệu, được đo bằng bit, bao gồm mỗi mẫu. Bit được gọi một cách thông tục là "cái và số không", các thành phần nhị phân của thông tin kỹ thuật số. Độ sâu cao hơn, kết hợp với nhiều mẫu hơn, tương đương với âm thanh PCM chất lượng cao hơn. Điều này được thực hiện bằng cách tăng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu để điều chỉnh lượng tín hiệu so với nhiễu nền hoặc nhiễu kỹ thuật số gây nhiễu cho bản ghi mẫu PCM sạch.
Tỷ lệ lấy mẫu
Tốc độ lấy mẫu xác định lượng mẫu kỹ thuật số được lấy ở dạng sóng tương tự ban đầu trong một khoảng thời gian nhất định, thường là mỗi giây. Được dịch một cách lỏng lẻo, tốc độ lấy mẫu cao hơn thường liên quan đến mức chất lượng âm thanh cao hơn. Các đĩa CD sử dụng tốc độ lấy mẫu PCM là 44,1 kilohertz, trong khi các định dạng chất lượng cao hơn như DVD-Audio và Blu-ray sử dụng tốc độ lấy mẫu là 192 kilohertz. Tốc độ lấy mẫu cao hơn phản ánh chính xác hơn thông tin analog gốc, làm cho phiên bản âm thanh PCM kỹ thuật số trung thực hơn với bản ghi gốc ban đầu.
