Ang PCM audio ay ang pangunahing paraan ng digital gear na lumiliko ang tunog sa mga numero at pabalik. Ipinaliliwanag ng artikulong ito kung paano gumagana ang sampling, bit depth, at PCM format, kung paano sila naglalakbay sa HDMI, ARC, eARC, optical, at coaxial link, at kung paano inihahambing ang PCM sa bitstream at naka-compress na mga codec, na may mga step-by-step na tip sa pag-setup at impormasyon tungkol sa PCM audio.
Mga Pangunahing Kaalaman sa Audio ng PCM
Ang PCM audio ay isang digital audio signal format kung saan ang tunog ay kinakatawan bilang isang tuloy-tuloy na stream ng mga numerikal na sample. Ang mga sample na ito ay ang pangwakas na form na ginagamit ng mga digital-to-analog converter (DACs) upang makabuo ng tunog para sa mga speaker o headphone.
Kapag ang isang aparato ay nag-output ng audio ng PCM, nangangahulugan ito na ang anumang naka-compress o naka-encode na format ay na-decode na, at ang audio ay naihatid bilang mga hilaw na digital na sample. Ginagawa nitong PCM ang isang pangkaraniwan at katugmang format ng output sa mga TV, media player, game console, at audio receiver.
Paano Ginagawa ng PCM Audio ang Tunog sa Digital na Mga Numero
Ang PCM audio ay lumiliko ang isang makinis na alon ng tunog sa digital na data sa malinaw, paulit-ulit na mga hakbang. Ang tunog ay sinusukat, ginawang mga numero, at pagkatapos ay naka-imbak o ipinadala upang maaari itong i-play muli sa ibang pagkakataon bilang audio.
· Sampling: Ang analog sound signal ay sinusukat sa regular na agwat ng oras.
• Quantization - Ang bawat sukat ay bilugan sa pinakamalapit na antas sa isang nakapirming digital scale.
• Pag-encode - Ang mga bilugan na halaga ay nakasulat bilang mga binary na numero na maaaring maiimbak o ipadala ng mga digital na kagamitan.
PCM Audio Sampling Rate at Mga Setting ng Lalim ng Bit
| Uri ng Setting ng PCM | Mga Karaniwang Halaga | Ano ang Nakakaapekto Nito |
|---|---|---|
| Rate ng Sampling | 44.1 kHz | Pinakamataas na tono na maaaring hawakan ng tunog |
| Rate ng Sampling | 48 kHz | Pinapanatili ang tunog sa hakbang sa video |
| Rate ng Sampling | 96–192 kHz | Mas detalyadong tunog at dagdag na silid para sa pag-edit |
| Lalim ng Bit | 16-bit | Pagkakaiba sa pagitan ng malambot at malakas na tunog (tungkol sa 96 dB) |
| Lalim ng Bit | 24-bit | Mas malawak na hanay ng malambot hanggang sa malakas (hanggang sa tungkol sa 144 dB) |
Mga Uri ng Audio ng PCM at Mga Variant ng Format
Linear PCM (LPCM)
Ang Linear PCM ay ang pinaka-karaniwang anyo ng PCM audio sa mga home system. Ang mga hakbang sa pagitan ng mga digital na antas ay pantay na spaced, na pinapanatili ang signal simple at malinaw. Ang format na ito ay ginagamit para sa audio ng TV, Blu-ray, game console, at karamihan sa pag-playback ng musika. Kapag ang isang aparato ay nagpapakita ng PCM o LPCM, halos palaging nangangahulugan ito ng ganitong uri.
μ-law at A-law PCM
μ-law at A-law PCM baguhin kung paano ang mga digital na hakbang ay spaced. Ang mas maliit na tunog ay nakakakuha ng mas maraming detalye, habang ang mas malakas na tunog ay gumagamit ng mas kaunting mga hakbang. Ang estilo na ito ay madalas na matatagpuan sa mga network ng telepono at mga sistema ng komunikasyon ng boses kung saan ang malinaw na pagsasalita ay ang pangunahing layunin.
DPCM at ADPCM
Ang DPCM (Differential PCM) at ADPCM (Adaptive Differential PCM) ay gumagana sa pamamagitan ng pag-iimbak ng pagkakaiba sa pagitan ng mga sample sa halip na ang buong halaga. Binabawasan nito ang dami ng data habang pinapanatili ang tunog na sapat na malinaw para sa pagsasalita at simpleng audio sa mga low-bandwidth system.
Mga Mode ng Audio Channel ng PCM at Mga Antas ng Kalidad
| PCM Mode | Mga Channel | Tipikal na Resolusyon | Saan Mo Ito Nakikita |
|---|---|---|---|
| Mono PCM | 1 | 8-16-bit / 8-48 kHz | Pagsasalita at simpleng tunog ng sistema |
| Stereo PCM | 2 | 16-bit / 44.1-48 kHz | Mga track ng musika at tunog sa TV |
| Multichannel PCM | 5.1 / 7.1 | 16-24-bit / 48-96 kHz | Surround sound para sa mga pelikula at laro |
| Mataas na Resolusyon PCM | 2–8 | 24-bit / 96-192 kHz | Mataas na detalyeng musika at audio ng produksyon |
Mga Application ng Audio ng PCM
PCM Audio sa mga TV at Set-Top Box
Ang audio ng PCM ay nilikha sa loob ng mga TV at set-top box pagkatapos nilang i-decode ang papasok na signal. Ang tunog ay naka-PCM bago ito pumunta sa mga built-in na speaker o audio output.
PCM Audio sa Blu-ray at DVD Player
Ang mga Blu-ray at DVD player ay maaaring magpadala ng Linear PCM (LPCM) sa HDMI. Pinapayagan nito ang player na maghatid ng handa nang i-play na digital audio nang direkta sa isang TV o receiver.
PCM Audio sa Game Consoles at PCs
Ang mga game console at PC ay naghahalo ng tunog mula sa mga laro, voice chat, at mga alerto sa system sa isang solong stream ng PCM. Ang signal ng PCM na ito ay ipinapadala sa pamamagitan ng HDMI, USB, o audio jack.
PCM Audio sa Mga Streaming Device at Apps
Ang mga kahon ng streaming at apps ay nag-decode ng mga naka-compress na format ng audio sa loob ng aparato. Pagkatapos ng pag-decode, inilabas nila ang tunog bilang PCM sa yugto ng digital-to-analog converter.
PCM Audio Kumpara sa Compressed Codecs
| Tampok | PCM Audio (PCM / LPCM) | Naka-compress na Codec (Dolby Digital, DTS, AAC, MP3) |
|---|---|---|
| Compression | Walang compression: buong signal na itinatago bilang mga digital na sample | Naka-compress ang audio; Ang data ay naka-pack upang makatipid ng espasyo |
| Laki ng Data | Mas malaking laki ng data para sa parehong haba ng audio | Mas maliit na laki ng data para sa parehong haba ng audio |
| Pag-edit / Paghahalo | Maaaring i-edit at ihalo nang direkta bilang digital na tunog | Naging PCM muna bago i-edit o ihalo |
| Tipikal na Papel | Pangwakas na signal ng pag-playback na ipinadala sa DAC at mga nagsasalita | Format na ginagamit para sa pag-iimbak at pagpapadala ng audio sa mga disc, file, at stream |
| Paggamit sa Mga Menu ng TV | Ipinapakita bilang "PCM" o "LPCM" sa mga setting ng audio output | Ipinapakita bilang "Bitstream," "Dolby," "DTS," o mga pangalan ng codec |
PCM Audio vs Bitstream sa Mga Setting ng TV at Receiver
Pagpipilian sa PCM
• Ang pinagmulan ng aparato ay nag-decode muna ng audio at ipinapadala ito bilang mga sample ng PCM.
• Umaangkop sa maraming mga soundbar at TV na naka-set up para sa stereo o multichannel PCM sound.
• Maaaring makatulong na maiwasan ang mga problema kapag ang ilang mga aparato ay hindi hawakan ang ilang mga format ng bitstream nang maayos.
Pagpipilian sa Bitstream
• Ang pinagmulan ng aparato ay nagpapadala ng naka-compress na Dolby o DTS audio sa halip na PCM.
• Ang AV receiver o soundbar ay nag-aasikaso ng pag-decode ng signal.
• Kapaki-pakinabang kapag sinusuportahan ng receiver ang mga format tulad ng Dolby TrueHD, DTS-HD, o Atmos, at nais mo ang mga tampok na iyon.
PCM Audio Sa HDMI, ARC, eARC, Optical, at Coaxial
| Uri ng Koneksyon | Suporta sa PCM | Tipikal na Limitasyon ng Channel |
|---|---|---|
| HDMI | Stereo at multichannel PCM audio | Hanggang sa 7.1 mga channel |
| HDMI ARC | Stereo PCM at ilang palibot na ipinadala mula sa TV | Madalas na 2.0 PCM |
| HDMI eARC | Full-bandwidth stereo at multichannel PCM | Hanggang sa 7.1 PCM at mas mataas |
| Optical (Toslink) | Stereo PCM audio | 2.0 PCM |
| Coaxial Digital | Stereo PCM at ilang naka-compress na audio | 2.0 PCM |
PCM Audio Sa Loob ng Mga Karaniwang Uri ng File
• WAV (.wav) - Karaniwan sa Windows at maraming iba pang mga system. Kadalasan ay nagtataglay ng 16-bit o 24-bit na Linear PCM audio.
• AIFF (.aiff) - Katulad ng WAV at madalas na ginagamit para sa malinis na LPCM audio sa Mac at sa audio work.
• Raw PCM (.pcm, .raw, .l16, .l24) - Simpleng data ng PCM na may kaunti o walang header, na ginagamit para sa mga pagsubok at mababang antas ng mga gawain sa audio.
• CD Audio - Nag-iimbak ng 44.1 kHz, 16-bit stereo PCM sa bawat track ng disc.
• Mga lalagyan ng video (.m2ts, .mkv, at iba pa) - Maaaring humawak ng mga track ng audio ng LPCM kasama ang mga track ng Dolby o DTS sa loob ng isang video file.
Mga Problema sa Audio ng PCM at Mabilis na Pag-aayos
Walang tunog kapag napili ang PCM
• Itakda ang audio output ng TV sa PCM, hindi sa Dolby o DTS.
• Suriin kung ang tamang input ay napili sa soundbar o receiver.
• Subukan ang ibang HDMI o optical cable kung wala pa ring tunog.
Hindi ipinapakita ang pagpipilian ng PCM sa menu
• I-off ang anumang espesyal na mode ng tunog na maaaring i-lock ang audio output.
• Hanapin ang mga setting tulad ng "Auto," "Pass-through," o "Digital Audio Out."
• Baguhin ang mga setting na ito hanggang sa lumitaw ang PCM bilang isang pagpipilian.
Pagkaantala ng lip-sync sa pagitan ng audio at video ng PCM
• Gamitin ang "audio delay" o "lip sync" control sa TV o receiver.
• Ayusin ang pagkaantala nang paunti-unti hanggang sa tumugma ang mga tinig sa paggalaw ng bibig sa screen.
Ang PCM ay tunog mas tahimik kaysa sa Dolby o DTS
• Itaas ang pangunahing lakas ng tunog habang nakikinig sa PCM at ituring iyon bilang normal na antas.
• I-off ang mga mode ng lakas ng tunog o pagpapalakas na nakakaapekto lamang sa Dolby, DTS, o iba pang mga format ng bitstream.
Kapag ang Bitstream ay Gumagana nang Mas Mahusay kaysa sa PCM Audio
Ang output ng bitstream ay kadalasang ginusto kapag gumagamit ng mga advanced na format ng palibot tulad ng Dolby Atmos o DTS: X, kung saan ang AV receiver o soundbar ay gumaganap ng pag-render ng audio na nakabatay sa object. Ang ilang mga koneksyon, tulad ng optical o mas lumang mga link ng HDMI, ay naglilimita din sa multichannel PCM bandwidth, na ginagawang mas praktikal ang mga naka-compress na format ng bitstream.
Sa maraming mga pag-setup, ang PCM ay pinakamahusay na gumagana para sa pang-araw-araw na panonood ng TV at pag-playback ng halo-halong nilalaman, habang ang bitstream ay pinagana nang piliin para sa mga pelikula o laro na nakikinabang mula sa dalubhasang pagproseso ng paligid.
PCM Audio Setup Checklist para sa TV at Home Theater
Pumili ng isang angkop na koneksyon para sa PCM audio
Gumamit ng HDMI o eARC para sa multichannel PCM audio. Gumamit ng mga optical connection para sa stereo PCM at basic soundbar setups.
Tumugma sa output ng PCM sa iyong kagamitan sa audio
Itakda ang TV o source device sa output ng PCM. Paganahin lamang ang bitstream kapag malinaw na sinusuportahan at ipinapakita ng AV receiver ang nais na format.
Itakda ang mga rate ng sample ng PCM na naaangkop para sa nilalaman
Gumamit ng 48 kHz PCM para sa mga programa sa TV, laro, at nilalaman ng streaming na nakabatay sa video. Payagan ang mga aparato sa pag-playback ng musika na gamitin ang kanilang katutubong mga rate ng sample kung maaari.
I-verify ang pagsasaayos ng channel ng PCM sa bawat aparato
Siguraduhin na ang TV o pinagmulan ay hindi limitado sa PCM 2.0 kapag sinusuportahan ng HDMI link at receiver ang multichannel PCM tulad ng 5.1 o 7.1.
Ayusin ang mga tampok sa pagpoproseso ng tunog
Huwag paganahin ang labis na dynamic range compression. Paganahin lamang ang pagpapahusay ng pagsasalita o mga mode ng tunog pagkatapos kumpirmahin ang tamang mga antas ng PCM at balanse ng channel.
Subukan ang pag-setup ng PCM gamit ang pamilyar na nilalaman
I-play ang mga kilalang eksena na may malinaw na dialogue, musika, at sound effects. Mag-apply ng isang pagbabago nang paisa-isa at panatilihin ang configuration na tunog pinaka-natural.
Konklusyon
Ang PCM audio ay nakaupo sa gitna ng TV, musika, laro, at streaming, na ginagawang malinaw na mga digital na sample ang tunog para sa mga DAC, speaker, at headphone. Ang pag-alam kung paano gumagana ang mga setting ng PCM, mga format, mga channel, at mga link, at kapag ang bitstream ay isang mas mahusay na akma, ay tumutulong na mapanatiling matatag ang pag-playback at ginagawang mas direkta ang paghahanap ng pagkakamali.
Mga Madalas Itanong [FAQ]
Pinapataas ba ng audio ng PCM ang pagkaantala ng audio?
Ang PCM ay nagdaragdag ng napakaliit na pagkaantala sa pamamagitan ng kanyang sarili. Karamihan sa audio lag ay nagmumula sa dagdag na pagproseso sa TV o receiver, hindi mula sa PCM.
Paano ko matantya ang laki ng PCM audio file?
Multiply: sample rate × bit depth × bilang ng mga channel × segundo, pagkatapos ay hatiin sa pamamagitan ng 8 upang makakuha ng mga byte. Ang mas mataas na mga rate, lalim ng bit, at mas maraming mga channel ay ginagawang mas malaki ang mga file.
Ano ang ibig sabihin ng 0 dBFS sa PCM audio?
0 dBFS ay ang pinakamataas na antas na maaaring hawakan ng PCM. Anumang bagay na itinulak sa itaas ng 0 dBFS clip at distorts, kaya ang audio ay pinananatiling ilang dB sa ibaba ng puntong iyon.
Ang PCM ba ay palaging walang pagkawala ng tunog?
Ang PCM mismo ay walang pagkawala, ngunit kung ang pinagmulan ay MP3, AAC, o isa pang lossy codec, ang nawalang data ay hindi bumabalik kapag na-convert sa PCM.
Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng 24-bit PCM at 32-bit float audio?
Ang 24-bit PCM ay gumagamit ng mga nakapirming halaga ng integer sa isang itinakdang saklaw. Ang 32-bit float ay maaaring kumatawan sa mas tahimik na mga detalye at pansamantalang mga tuktok sa itaas ng 0 dBFS sa panahon ng paghahalo nang walang clipping.
Paano ipinapadala ang audio ng PCM sa mga multi-room system?
Ang PCM ay ipinapadala bilang mga digital stream sa pamamagitan ng Ethernet o Wi-Fi. Ang ilang mga system ay nagpapadala ng raw PCM, ang iba ay nagpapadala ng naka-compress na audio at nagko-convert sa PCM sa bawat speaker para sa pag-playback.
