La modulación de código de pulso, o PCM, es una representación digital de una forma de onda analógica. PCM es el formato de audio estándar para CD, DVD, discos Blu-ray y todos los demás productos de audio digital de consumo. PCM es compatible con cualquier fuente y procesador de audio digital que utilice cables de fibra óptica, coaxial digital y HDMI para transportar las señales.
Cuantificación
La cuantificación es el término que describe tomar una gran cantidad de datos y convertirlos en un conjunto más pequeño. El audio analógico, por ejemplo, si se graba sin comprimir en un CD, ocuparía mucho más espacio del que podría contener el CD. Como resultado, los datos se cuantifican en tipos de archivos que encajan perfectamente en un medio digital como un CD. La cuantificación es intrínsecamente "con pérdidas" en el sentido de que representa menos información que el original. Sin embargo, los trucos utilizados en la compresión digital descartan datos que las personas tienen problemas para oír, especialmente cuando están enmascarados por sonidos más fuertes que ocurren simultáneamente.
Teoría de Nyquist
PCM funciona duplicando la frecuencia de muestreo máxima de la frecuencia analógica más alta. PCM en un CD, por ejemplo, muestras a 44,1 kilohercios, un poco más que los 20 kilohercios de alta frecuencia máxima que los humanos pueden escuchar. La necesidad de duplicar la velocidad máxima ayuda a compensar cualquier compresión que deba ocurrir, donde los datos se desechan para adaptarse a los requisitos de espacio físico en el disco. Sin duplicar esta frecuencia máxima, se producen errores de cuantificación, asociados con la dureza y la mala calidad de audio PCM general.
Profundidad de bits
Vinculado a la frecuencia de muestreo está la profundidad de bits, la cantidad de datos, medidos en bits, que componen cada muestra. Los bits se conocen coloquialmente como "unos y ceros", los componentes binarios de la información digital. Una mayor profundidad, combinada con más muestras, equivale a un audio PCM de mayor calidad. Esto se logra aumentando la relación señal-ruido que gobierna la cantidad de señal en comparación con el ruido de fondo o digital que de otra manera interfiere con una grabación de muestra PCM limpia.
Tasa de muestreo
La frecuencia de muestreo define la cantidad de muestras digitales tomadas de la forma de onda analógica original en un período de tiempo determinado, generalmente por segundo. En términos generales, las velocidades de muestreo más altas se asocian generalmente con niveles más altos de calidad de sonido. Los CD utilizan una frecuencia de muestreo PCM de 44,1 kilohercios, mientras que los formatos de mayor calidad como DVD-Audio y Blu-ray utilizan frecuencias de muestreo de 192 kilohercios. Las frecuencias de muestreo más altas reflejan con mayor precisión la información analógica original, lo que hace que la versión PCM digital del audio sea más fiel a la grabación maestra original.
