Cùng tìm hiểu thông tin định dạng âm thanh PCM là gì?

1. Định dạng âm thanh PCM là gì?

PCM là ký hiệu viết tắt của cụm từ Pulse-Code Modulation, một đại diện kỹ thuật số của tín hiệu âm thanh analog thô. Âm thanh analog có hình thức tồn tại dưới dạng sóng. Nếu muốn chuyển đổi dạng sóng thành những Pitt kỹ thuật số thì âm thanh phải lấy mẫu và ghi lại theo những quãng hoặc xung nhất định. Định dạng âm thanh kỹ thuật số này có chứa sampling rate gồm số lần lấy mẫu trên sample trên một giây và bit depth có bao nhiêu bit được dùng để đại diện mỗi sample. Bản ghi kỹ thuật số này được xem là một đại diện gần như chính xác của âm thanh analog.

PCM là định dạng âm thanh khá phổ biến được dùng trong CD và DVD. Có một loại còn của PCM được gọi là  Linear Pulse-Code Modulation, trong đó những sample được lấy theo những quãng tuyến tính. LPCM là một hình thức phổ biến của PCM, đó là nguyên nhân vì sao hai thuật ngữ này gần như có thể hoán đổi cho nhau tại thời điểm đó.

1.1. Công nghệ âm thanh PCM

Âm thanh PCM hoặc gọi là điều chế mã xung, đề cập đến quá trình chuyển đổi tín hiệu âm thanh từ dạng sóng tương tự sang dạng số, bao gồm số một và số không, mà không làm mất thông tin hoặc nén dữ liệu. Phần mềm ghi âm này ban đầu dùng định dạng PCM trước khi để chuyển đổi âm thanh qua định dạng khác ví dụ như MP3 hay AAC. Bên cạnh đó, những tệp âm thanh nén như MP3 sẽ được giải nén trở lại PCM khi được phát lại trên loa.

PCM truy nguyên nguồn gốc của nó từ những năm 1937, Alec Reeves, một người kỹ sư người Anh, đã phát triển công nghệ. Những công ty điện thoại bắt đầu dùng công nghệ này vào các năm 1960 để gửi những cuộc gọi điện thoại đường dài giữa các thành phố hiệu quả hơn. Cho dù những tệp PCM lớn hơn nhiều so với âm thanh nén như các tệp bên MP3, định dạng dùng ít bằng thông hơn âm thanh analog, công nghệ điện thoại PCM để có thể gửi âm thanh kể từ các năm 1960 đã thường xuyên dùng hay bao gồm PCM làm tùy chọn để ghi âm thanh.

1.2. Công nghệ âm thanh Linear PCM

Linear PCM chính là một loại định dạng âm thanh không nén, được phát triển căn cứ vào định dạng PCM và thường được dùng trong những ứng dụng âm thanh vòm hoặc còn được gọi với cái tên Việt hóa là “ điều chế mã xung tuyến chính”. Công nghệ này đòi hỏi người sử dụng cần có kết nối đầu phát bằng kết nối HDMI để xuất hiện một âm thanh vòm đầy đủ tối đa với tám kênh âm thanh PCM. Bởi dữ liệu của công nghệ âm thanh này khá lớn, nếu như sử dụng kết nối cáp quang hay cáp đồng trục kỹ thuật số từ đầu phát đĩa DVD hay Blu-ray đến bộ thu rạp hát tại nhà thì âm thanh phát ra là âm thanh 2 kênh PCM gồm 1 loa trái và 1 loa phải và không tạo ra được âm thanh vòm 2D.

1.2.1. Bản ghi âm PCM

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

1.2.2. Thiết bị dùng PCM

Những thiết bị âm thanh và máy tính đã áp dụng khá rộng rãi định dạng PCM. Công nghệ PCM hiển thị ở những định dạng PCM. Công nghệ PCM xuất hiện ở những định dạng ghi như 8mm, Hi8, VHS, CD âm thanh, DVD và blu-ray. Thẻ âm thanh máy tính sử dụng định dạng PCM để có thể ghi âm thanh từ bên giắc Micro và có thể chuyển đổi âm thanh nén qua PCM để phát lại. Những TV và thiết bị âm thanh thường có những cổng được gắn nhãn PCM để gửi âm thanh không nén từ những thiết bị phát lại tới TV hay máy thu.

1.2.3. Công nghệ thay thế

Điện thoại hiện đại có thể dùng điều chế mật độ xung thay bởi PCM để di chuyển âm thanh từ phía Micro qua bộ xử lý tín hiệu. PCM thao tác dễ dàng hơn, tụy nhiên PDM được lợi từ việc thu ít nhiễu và nhiều từ những tín hiệu khác với chi phí thấp. Trong đó bao gồm về Dolby Digital, TrueHD, DTS và DTS-HD. Công nghệ âm thanh phổ biến để giúp nhiều định dạng phát lại. Công nghệ Super Audio CD của Sony dùng một kỹ thuật ghi âm khác gọi tên là "Direct Stream Digital", chỉ ghi nếu như sóng âm thanh di chuyển lên hay xuống trong những điểm mẫu, thay vì phạm giá trị của PCM.

Xem thêm: Ứng dụng thay đổi giọng nói khi gọi điện

2. Lợi ích mang lại từ công nghệ này

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

Một cách khác mà hầu như các đầu đĩa DVD hay Bluray có thể tiến hành là đọc tín hiệu âm thanh Dolby Digital hoặc DTS chưa được mã hóa. Dolby và DTS là là những định dạng âm thanh kỹ thuật số dùng mã hóa nén thông tin để vừa với toàn bộ thông tin âm thanh vòm kỹ thuật số trên đĩa DVD hay đĩa Bluray. Thường thì những tập tin âm thanh Dolby Digital và DTS chưa được mã hóa sẽ được chuyển qua bộ thu tại rạp hát gia đình để giải mã thêm cho analog tuy nhiên có một tùy chọn khác.

Dolby Digital và DTS sang PCM  chưa nén sau đó truyền thêm tín hiệu đã giải mã nó trực tiếp tới bộ thu rạp hát gia đình qua những kết nối HDMI hay chuyển đổi tín hiệu PCM sang tương tự cho đầu ra thông qua hay hay đầu ra âm thanh analog đa kênh cùng với bộ thu tại rạp hát gia đình có đầu vào tương thích khá tương ứng. Tuy vậy kể từ khi có một tín hiệu PCM không được nén thì nó chiếm khá nhiều không gian truyền băng thông đơn do đó nếu dùng kết nối quang học hay đồng trục kỹ thuật số, chỉ có đủ chỗ để truyền hai kênh âm thanh PCM. Để có thể phát CD hoàn hảo, tuy nhiên đối với tín hiệu âm thanh  Dolby Digital hoặc DTS đã được chuyển đổi qua PCM, bạn cần dùng kết nối HDMI bởi nó có thể truyền tối đa tam kênh âm thanh trên PCM.

Trên đây chúng tôi vừa giới thiệu đến bạn đọc tìm hiểu về thông tin định dạng âm thanh PCM là gì và những kiến thức liên quan. Nếu như có ý kiến hay đóng góp nào với bài viết hãy để bình luận phía dưới, chúng tôi sẽ nhanh chóng cập nhật để hoàn thiện và phát triển nội dung hơn. Thường xuyên ghé thăm website timviec365.vn để không bỏ lỡ nhiều thông tin bổ ích khác nhé, hẹn gặp lại bạn đọc trong những nội dung kế tiếp.