Audio PCM ialah cara asas gear digital menukar bunyi kepada nombor dan kembali lagi. Artikel ini menerangkan cara pensampelan, kedalaman bit dan format PCM berfungsi, cara ia bergerak melalui pautan HDMI, ARC, eARC, optik dan sepaksi, dan cara PCM dibandingkan dengan strim bit dan codec termampat, dengan petua persediaan langkah demi langkah dan maklumat tentang audio PCM.
Asas Audio PCM
Audio PCM ialah format isyarat audio digital di mana bunyi diwakili sebagai aliran berterusan sampel berangka. Sampel ini ialah bentuk akhir yang digunakan oleh penukar digital-ke-analog (DAC) untuk menghasilkan bunyi untuk pembesar suara atau fon kepala.
Apabila peranti mengeluarkan audio PCM, ini bermakna sebarang format termampat atau dikodkan telah dinyahkodkan, dan audio dihantar sebagai sampel digital mentah. Ini menjadikan PCM format output yang biasa dan serasi merentas TV, pemain media, konsol permainan dan penerima audio.
Bagaimana Audio PCM Menukar Bunyi kepada Nombor Digital
Audio PCM menukar gelombang bunyi yang lancar kepada data digital dalam langkah yang jelas dan boleh diulang. Bunyi diukur, ditukar menjadi nombor, dan kemudian disimpan atau dihantar supaya ia boleh dimainkan semula kemudian sebagai audio.
• Pensampelan - Isyarat bunyi analog diukur pada selang masa yang tetap.
• Kuantisasi - Setiap ukuran dibundarkan ke tahap terdekat pada skala digital tetap.
• Pengekodan - Nilai bulat ditulis sebagai nombor binari yang boleh disimpan atau dihantar oleh peralatan digital.
Kadar Pensampelan Audio PCM dan Tetapan Kedalaman Bit
| Jenis Tetapan PCM | Nilai Bersama | Apa yang Ia Terjejas |
|---|---|---|
| Kadar Persampelan | 44.1 kHz | Nada tertinggi yang boleh dipegang oleh bunyi |
| Kadar Persampelan | 48 kHz | Memastikan bunyi sejajar dengan video |
| Kadar Persampelan | 96–192 kHz | Bunyi yang lebih terperinci dan ruang tambahan untuk penyuntingan |
| Kedalaman Bit | 16-bit | Perbezaan antara bunyi lembut dan kuat (kira-kira 96 dB) |
| Kedalaman Bit | 24-bit | Julat lembut ke kuat yang lebih luas (sehingga kira-kira 144 dB) |
Jenis Audio PCM dan Varian Format
PCM Linear (LPCM)
PCM linear ialah bentuk audio PCM yang paling biasa dalam sistem rumah. Langkah-langkah antara tahap digital dijarakkan sama rata, yang memastikan isyarat mudah dan jelas. Format ini digunakan untuk audio TV, Blu-ray, konsol permainan dan kebanyakan main balik muzik. Apabila peranti menunjukkan PCM atau LPCM, ia hampir selalu bermaksud jenis ini.
PCM undang-undang μ dan undang-undang A
μ-undang-undang dan A-undang-undang PCM mengubah cara langkah digital dijarakkan. Bunyi yang lebih kecil mendapat lebih terperinci, manakala bunyi yang lebih kuat menggunakan langkah yang lebih sedikit. Gaya ini sering ditemui dalam rangkaian telefon dan sistem komunikasi suara di mana pertuturan yang jelas adalah matlamat utama.
DPCM dan ADPCM
DPCM (PCM Pembezaan) dan ADPCM (PCM Pembezaan Adaptif) berfungsi dengan menyimpan perbezaan antara sampel dan bukannya nilai penuh. Ini mengurangkan jumlah data sambil mengekalkan bunyi yang cukup jelas untuk pertuturan dan audio ringkas dalam sistem lebar jalur rendah.
Mod Saluran Audio PCM dan Tahap Kualiti
| Mod PCM | Saluran | Resolusi Biasa | Di mana anda melihatnya |
|---|---|---|---|
| Mono PCM | 1 | 8–16-bit / 8–48 kHz | Pertuturan dan bunyi sistem ringkas |
| PCM Stereo | 2 | 16-bit / 44.1–48 kHz | Trek muzik dan bunyi TV |
| PCM berbilang saluran | 5.1 / 7.1 | 16–24-bit / 48–96 kHz | Bunyi sekeliling untuk filem dan permainan |
| PCM Resolusi Tinggi | 2–8 | 24-bit / 96–192 kHz | Muzik dan audio pengeluaran terperinci tinggi |
Aplikasi Audio PCM
Audio PCM dalam TV dan Set-Top Box
Audio PCM dicipta di dalam TV dan set-top box selepas ia menyahkod isyarat masuk. Bunyi ditukar kepada PCM sebelum ia pergi ke pembesar suara terbina dalam atau output audio.
Audio PCM dalam Pemain Blu-ray dan DVD
Pemain Blu-ray dan DVD boleh menghantar PCM Linear (LPCM) melalui HDMI. Ini membolehkan pemain menyampaikan audio digital sedia untuk dimainkan terus ke TV atau penerima.
Audio PCM dalam Konsol Permainan dan PC
Konsol permainan dan PC mencampurkan bunyi daripada permainan, sembang suara dan makluman sistem ke dalam satu strim PCM. Isyarat PCM ini kemudiannya dihantar melalui HDMI, USB atau bicu audio.
Audio PCM dalam Peranti dan Apl Penstriman
Kotak penstriman dan apl menyahkod format audio termampat di dalam peranti. Selepas penyahkodan, mereka mengeluarkan bunyi sebagai PCM ke peringkat penukar digital-ke-analog.
Audio PCM Berbanding Codec Termampat
| Ciri-ciri | Audio PCM (PCM / LPCM) | Codec Termampat (Dolby Digital, DTS, AAC, MP3) |
|---|---|---|
| Mampatan | Tiada mampatan: isyarat penuh disimpan sebagai sampel digital | Audio dimampatkan; Data dibungkus untuk menjimatkan ruang |
| Saiz Data | Saiz data yang lebih besar untuk panjang audio yang sama | Saiz data yang lebih kecil untuk panjang audio yang sama |
| Penyuntingan / Pencampuran | Boleh diedit dan dicampur terus sebagai bunyi digital | Bertukar menjadi PCM terlebih dahulu sebelum menyunting atau mencampurkan |
| Peranan Biasa | Isyarat main balik akhir dihantar ke DAC dan pembesar suara | Format yang digunakan untuk menyimpan dan menghantar audio pada cakera, fail dan strim |
| Gunakan dalam Menu TV | Ditunjukkan sebagai "PCM" atau "LPCM" dalam tetapan output audio | Ditunjukkan sebagai "Bitstream", "Dolby", "DTS" atau nama codec |
Audio PCM vs Bitstream dalam Tetapan TV dan Penerima
Pilihan PCM
• Peranti sumber menyahkod audio terlebih dahulu dan menghantarnya sebagai sampel PCM.
• Sesuai dengan banyak bar bunyi dan TV yang disediakan untuk bunyi PCM stereo atau berbilang saluran.
• Boleh membantu mengelakkan masalah apabila sesetengah peranti tidak mengendalikan format bitstream tertentu dengan baik.
Pilihan Bitstream
• Peranti sumber menghantar audio Dolby atau DTS termampat dan bukannya PCM.
• Penerima AV atau bar bunyi menguruskan penyahkodan isyarat.
• Berguna apabila penerima menyokong format seperti Dolby TrueHD, DTS-HD atau Atmos, dan anda mahukan ciri tersebut.
Audio PCM Melalui HDMI, ARC, eARC, Optik dan Sepaksial
| Jenis Sambungan | Sokongan PCM | Had Saluran Biasa |
|---|---|---|
| HDMI | Audio PCM stereo dan berbilang saluran | Sehingga 7.1 saluran |
| ARKA HDMI | PCM stereo dan beberapa sekeliling dihantar dari TV | Selalunya 2.0 PCM |
| HDMI eARC | PCM stereo lebar jalur penuh dan berbilang saluran | Sehingga 7.1 PCM dan lebih tinggi |
| Optik (Toslink) | Audio PCM stereo | 2.0 PCM |
| Digital Sepaksi | PCM stereo dan beberapa audio termampat | 2.0 PCM |
Audio PCM Di Dalam Jenis Fail Biasa
• WAV (.wav) - Biasa pada Windows dan banyak sistem lain. Selalunya memegang audio PCM Linear 16-bit atau 24-bit.
• AIFF (.aiff) - Sama seperti WAV dan sering digunakan untuk audio LPCM bersih pada Mac dan dalam kerja audio.
• PCM mentah (.pcm, .raw, .l16, .l24) - Data PCM mudah dengan sedikit atau tiada pengepala, digunakan untuk ujian dan tugas audio peringkat rendah.
• Audio CD - Menyimpan PCM stereo 44.1 kHz, 16-bit pada setiap trek cakera.
• Bekas video (.m2ts, .mkv dan lain-lain) - Boleh memuatkan trek audio LPCM bersama trek Dolby atau DTS di dalam satu fail video.
Masalah Audio PCM dan Pembetulan Pantas
Tiada bunyi apabila PCM dipilih
• Tetapkan output audio TV kepada PCM, bukan Dolby atau DTS.
• Semak sama ada input yang betul dipilih pada bar bunyi atau penerima.
• Cuba kabel HDMI atau optik yang berbeza jika masih tiada bunyi.
Pilihan PCM tidak dipaparkan dalam menu
• Matikan sebarang mod bunyi khas yang mungkin mengunci output audio.
• Cari tetapan seperti "Auto", "Lulus" atau "Audio Digital Keluar."
• Tukar tetapan ini sehingga PCM muncul sebagai pilihan.
Kelewatan penyegerakan bibir antara audio dan video PCM
• Gunakan kawalan "kelewatan audio" atau "penyegerakan bibir" pada TV atau penerima.
• Laraskan kelewatan sedikit demi sedikit sehingga suara sepadan dengan pergerakan mulut pada skrin.
PCM berbunyi lebih senyap daripada Dolby atau DTS
• Naikkan kelantangan utama semasa mendengar dalam PCM dan anggapnya sebagai tahap biasa.
• Matikan mod kenyaringan atau rangsangan yang hanya menjejaskan Dolby, DTS atau format bitstream lain.
Apabila Bitstream Berfungsi Lebih Baik Daripada Audio PCM
Output bitstream selalunya lebih disukai apabila menggunakan format sekeliling lanjutan seperti Dolby Atmos atau DTS:X, di mana penerima AV atau bar bunyi melakukan rendering audio berasaskan objek. Sesetengah sambungan, seperti pautan HDMI optik atau lama, juga mengehadkan lebar jalur PCM berbilang saluran, menjadikan format bitstream termampat lebih praktikal.
Dalam banyak persediaan, PCM berfungsi paling baik untuk tontonan TV harian dan main balik kandungan campuran, manakala bitstream didayakan secara selektif untuk filem atau permainan yang mendapat manfaat daripada pemprosesan sekeliling khusus.
Senarai Semak Persediaan Audio PCM untuk TV dan Home Theater
Pilih sambungan yang sesuai untuk audio PCM
Gunakan HDMI atau eARC untuk audio PCM berbilang saluran. Gunakan sambungan optik untuk PCM stereo dan persediaan bar bunyi asas.
Padankan output PCM dengan peralatan audio anda
Tetapkan TV atau peranti sumber kepada output PCM. Dayakan bitstream hanya apabila penerima AV secara eksplisit menyokong dan memaparkan format yang dikehendaki.
Tetapkan kadar sampel PCM yang sesuai untuk kandungan
Gunakan PCM 48 kHz untuk program TV, permainan dan kandungan penstriman berasaskan video. Benarkan peranti main balik muzik menggunakan kadar sampel asli mereka apabila boleh.
Sahkan konfigurasi saluran PCM pada setiap peranti
Pastikan TV atau sumber tidak terhad kepada PCM 2.0 apabila pautan dan penerima HDMI menyokong PCM berbilang saluran seperti 5.1 atau 7.1.
Laraskan ciri pemprosesan bunyi
Lumpuhkan pemampatan julat dinamik yang berlebihan. Dayakan peningkatan pertuturan atau mod bunyi hanya selepas mengesahkan tahap PCM dan keseimbangan saluran yang betul.
Uji persediaan PCM menggunakan kandungan biasa
Mainkan adegan yang diketahui dengan dialog, muzik dan kesan bunyi yang jelas. Gunakan satu perubahan pada satu masa dan kekalkan konfigurasi yang kedengaran paling semula jadi.
Kesimpulannya
Audio PCM terletak di tengah-tengah TV, muzik, permainan dan penstriman, menukar bunyi kepada sampel digital yang jelas untuk DAC, pembesar suara dan fon kepala. Mengetahui cara tetapan, format, saluran dan pautan PCM berfungsi, dan apabila strim bit lebih sesuai, membantu memastikan main balik stabil dan menjadikan pencarian kesalahan lebih langsung.
Soalan Lazim [Soalan Lazim]
Adakah audio PCM meningkatkan kelewatan audio?
PCM menambah sedikit kelewatan dengan sendirinya. Kebanyakan ketinggalan audio datang daripada pemprosesan tambahan dalam TV atau penerima, bukan daripada PCM.
Bagaimanakah cara saya menganggarkan saiz fail audio PCM?
Darabkan: kadar sampel × kedalaman bit × bilangan saluran × saat, kemudian bahagikan dengan 8 untuk mendapatkan bait. Kadar yang lebih tinggi, kedalaman bit dan lebih banyak saluran menjadikan fail lebih besar.
Apakah maksud 0 dBFS dalam audio PCM?
0 dBFS ialah tahap tertinggi yang boleh dipegang oleh PCM. Apa-apa sahaja yang ditolak melebihi 0 dBFS klip dan memutarbelitkan, jadi audio disimpan beberapa dB di bawah titik itu.
Adakah PCM sentiasa bunyi tanpa kerugian?
PCM itu sendiri tidak lossless, tetapi jika sumbernya ialah MP3, AAC atau codec lossy lain, data yang hilang tidak kembali apabila ditukar kepada PCM.
Apakah perbezaan antara PCM 24-bit dan audio apungan 32-bit?
PCM 24-bit menggunakan nilai integer tetap dalam julat yang ditetapkan. Apungan 32-bit boleh mewakili butiran yang lebih senyap dan puncak sementara melebihi 0 dBFS semasa pencampuran tanpa keratan.
Bagaimanakah audio PCM dihantar dalam sistem berbilang bilik?
PCM dihantar sebagai strim digital melalui Ethernet atau Wi-Fi. Sesetengah sistem menghantar PCM mentah, yang lain menghantar audio termampat dan menukar kepada PCM pada setiap pembesar suara untuk main balik.
