Tìm hiểu về công nghệ âm thanh PCM là gì? Công dụng mà PCM mang lại

Định dạng công nghệ âm thanh PCM là gì?

PCM còn có tên đầy đủ là Pulse-Code Modulation,là một đại diện kỹ thuật số trong tín hiệu âm thanh analog thô. Âm thanh analog có hình hoạt động dưới dạng sóng. Nếu muốn chuyển đổi từ dạng sóng sang những Pitt kỹ thuật số thì âm thanh phải được lấy mẫu và ghi lại theo những đoạn hoặc xung nhịp nhất định. Loại định dạng âm thanh kỹ thuật số này sở hữu sampling rate bao gồm số lần lấy mẫu trên một giây và có bao nhiêu bit được dùng trong bit depth để đại diện cho mỗi sample. Bảng ghi kỹ thuật số này được xem là được coi là một đại diện gần như chính xác nhất của âm thanh analog.

PCM là một trong những định dạng âm thanh được dùng phổ biến trong CD và DVD. Có một định dạng con của PCM gọi là Linear Pulse-Code Modulation, bên trong đó các sample được lấy theo những quãng nhất định. Linear Pulse-Code Modulation là một hình thức phổ biến trong PCM, nó cũng giải thích cho nguyên nhân vì sao mà hai thuật ngữ này gần như có thể hoán đổi cho nhau ở thời điểm đó.

Công nghệ âm thanh PCM là gì?

Công nghệ âm thanh PCM hay còn được gọi là điều chế mã xung, được hiểu là một quá trình được dùng với mục đích chuyển đổi tín hiệu âm thanh tương tự được biểu thị dưới dạng sóng tín hiệu âm thanh kỹ thuật số được biểu thị bằng con số một mà không có hiện tượng bị nén hay mất thông tin.

Phần mềm ghi âm này ban đầu sẽ sử dụng định dạng PCM trước khi chúng chuyển đổi âm thanh sang một định dạng khác như là ACC hoặc MP3. Mặt khác, các loại tệp âm thanh nén như MP3 được giải nén sẽ trở lại định dạng PCM khi được phát lại trên loa.

Công nghệ âm thanh Linear PCM là gì?

Công nghệ âm thanh Linear PCM (Linear Pulse-Code Modulation) được hiểu là một loại định dạng âm thanh không nén, nó được phát triển dựa trên định dạng âm thanh PCM, thông thường chúng được sử dụng trên các ứng dụng âm thanh vòm hay còn có cái tên Việt Hóa là “điếu chế mã xung tuyến tính”.

Công nghệ này yêu cầu người dùng phải kết nối trực tiếp với đầu phát bằng kết nối HDMI để có được chất lượng âm thanh vòm đầy đủ tối đa tám kênh âm thanh PCM.

Bởi dữ liệu của định dạng công nghệ âm thanh này khá đồ sộ, nên nếu bạn sử dụng bằng kết nối cáp quang hoặc cáp đồng trục kỹ thuật số từ nguồn đầu phát đĩa DVD hoặc Blu-ray đến bộ thu rạp hát trong nhà thì âm thanh được phát ra là âm thanh của 2 kênh PCM (một bên loa trái và một bên loa phải) và sẽ không tạo ra được âm thanh vòm 2D.

Bản ghi âm của định dạng PCM là gì?

Bản ghi âm PCM được hiểu là một loại mẫu âm thanh kỹ thuật số dưới dạng thô. Bản ghi âm định dạng PCM chất lượng cao có thể bị mất bởi chúng không thể phân biệt được giữa nỗi dụng được ghi và nội dung không dùng dưới bất cứ hình thức nén nào để có thể loại bỏ nội dung âm thanh cần thiết và ít quan trọng hơn để giảm đi kích cỡ của tệp tin. Hai yếu tố chủ yếu đánh giá hiệu suất của PCM đó là tốc độ lấy mẫu và Wordlength. Định dạng PCM lấy mẫu dưới dạng sóng âm thanh này từ 8 cho tới 192 nghìn lần mỗi một giây. Wordlength xác định tỷ lệ về tín hiệu nhiễu hay băng thông đang có trong 8 đến 24 bit. PCM cũng hỗ trợ cho những bản ghi âm đơn, âm thanh nổi và đa kênh nhằm gửi những nguồn cấp dữ liệu khác nhau đến nhiều loại loa khác nhau. Những loại tệp ghi AIFF, WAV có chứa dữ liệu PCM chưa được giải xử lý.

Thiết bị sử dụng định dạng PCM

Rất nhiều những thiết bị âm thanh và máy tính đã áp dụng định dạng PCM một cách rộng rãi. Công nghệ PCM được hiển thị ở các định dạng PCM. Công nghệ định dạng PCM có mặt ở những định dạng ghi như 8mm, Hi8, VHS, CD âm thanh, DVD và blu-ray. Định dạng PCM được sử dụng trong thẻ âm thanh máy tính với mục đích ghi âm thanh từ giắc Micro và có chức năng chuyển đổi âm thanh nén sang PCM để phát lại. Các loại TV và thiết bị âm thanh thông thường sẽ có các cổng được gắn nhãn PCM với chức năng gửi âm thanh không có nén bắt nguồn từ những thiết bị thu phát lại tới TV hay đầu thu.

Các công nghệ thay thế PCM là gì?

Các loại thiết bị di động hiện đại có thể dùng để điều chế mật độ xung thay vì sử dụng PCM để di chuyển âm thanh từ Micro sang bộ xử lý tín hiệu âm thanh. Tuy PCM  có thao tác dễ dàng hơn, nhưng PDM hưởng lợi từ việc thu ít nhiễu và nhiều từ các tín hiệu khác với giá thành rẻ. Trong đó có bao gồm có Dolby Digital, TrueHD, DTS và DTS-HD. Các công nghệ âm thanh phổ biến hỗ trợ nhiều định dạng phát lại. Sony sở hữu công nghệ Super Audio CD sử dụng một kỹ thuật ghi âm khác với tên gọi là “Direct Stream Digital”. Công nghệ này chỉ ghi nếu như sóng âm thanh di chuyển lên hay xuống ở trong những vị trí mẫu, thay vì vi phạm giá trị của PCM.

Lợi ích mang lại từ công nghệ PCM là gì?

Mỗi một tín hiệu analog sẽ được lấy mẫu định kỳ và số biên độ của nó ghi nhận được chính là một điểm ở trên thang kỹ thuật số. Bởi nguyên do không có sự xử lý hay dữ liệu được nén đi, chất lượng của âm thanh có thể đạt tới mức cao giống như trong một studio chuyên nghiệp. Tuy nhiên, nó cũng đã góp phần tạo nên những tập tin với kích thước rất lớn bởi Linear PCM không thực sự thực tế trong vấn đề sử dụng thiết bị lưu trữ hằng ngày. Công nghệ này góp phần hỗ trợ cho âm thanh phát ra được chân thực hơn khi ứng dụng nó vào trong hệ thống âm thanh vòm, thiết bị âm thanh vòm tạo cho người nghe cảm giác như đang trải nghiệm âm thanh qua chuyển đổi văn bản sang thành giọng nói online trong một giao diện không gian thực tế khác.

Có một cách khác mà hầu như tất cả các đầu đĩa DVD hay Bluray có thể thực hiện là đọc tín hiệu âm thanh Dolby Digital hoặc DTS khi chưa được mã hóa. Dolby và DTS được xem là những định dạng âm thanh kỹ thuật số sử dụng mã hóa nén thông tin để có thể đồng bộ với toàn bộ thông tin âm thanh vòm kỹ thuật số trên đĩa DVD hoặc đĩa Bluray. Thông thường, các tập tin âm thanh Dolby Digital và DTS nếu chưa được mã hóa sẽ được di chuyển qua bộ thu phát trong rạp hát gia đình để có thể giải mã thêm cho analog. Ngoài ra, có một lựa chọn khác.

Dolby Digital và DTS chuyển đổi sang PCM chưa được nén, rồi sau đó truyền thêm tin hiệu đã giải mã nó tới trực tiếp bộ thu phát tại rạp hát gia đình qua những cổng kết nối HDMI hoặc chuyển đổi tín hiệu dưới định dạng PCM sang tương ứng với đầu ra thông qua đầu ra âm thanh analog đa phương tiện cùng với bộ thu phát tại rạp hát gia đình có đầu vào tương thích. Dù vậy, khi có một tín hiệu PCM không được nén nó sẽ chiếm một lượng lớn không gian băng thông. Do đó nếu sử dụng kết nối quang học hay đồng trục kỹ thuật số, chỉ có hai kênh âm thanh PCM có thể truyền tối đa. 

Tổng kết

Chúng ta vừa tìm hiểu khái quát định dạng âm thanh PCM là gì và những thông tin liên quan đến định dạng này. Hy vọng qua bài viết này giúp bạn phần nào trang bị thêm cho mình những kiến thức thực sự bổ ích, làm chủ được các thiết bị, công nghệ âm thanh.