PCM是什么?无损文件又是什么?


立体声和家庭影院中的 PCM 音频



PCM(脉冲编码调制)描述了一个用于将模拟音频信号(由波形表示)不经压缩转换为数字音频信号(由1和0表示--很像计算机数据)的过程。这个过程使音乐表演或电影原声带的录音能够录制在更小的空间,无论是虚拟的还是实体的。


为了直观地了解模拟和数字音频所占的空间,请比较黑胶唱片(模拟)和CD(数字)的大小。


PCM基础知识


PCM模拟到数字的音频转换可能很复杂,这取决于被转换的内容、需求或期望的质量,以及信息的存储、传输和发行方式。


基本上,PCM音频文件是对模拟声波的一种数字解释。其目的是尽可能地复制模拟音频信号的特性。



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黑胶唱片上带耳塞的智能手机



模拟到PCM的转换是通过一个叫做采样的过程完成的。如上所述,模拟声音是以波形式移动的,而PCM则是一连串的1和0。为了使用PCM捕获模拟声音,必须对来自麦克风或其他模拟音源的声波的特定点进行采样。


在某一点上被采样的模拟波形的数量(被称为BIT比特或者位数)也是这个过程的一部分。更多的采样点与在每个点上采样的声波的更大部分相结合,意味着在听觉端显示出更多的准确性。


例如,在CD音频中,模拟波形每秒被采样44.1千次(或44.1kHz),点的大小为16比特(比特深度)。换句话说,CD音频的数字音频标准是44.1kHz/16比特。


PCM音频和家庭影院


PCM被用于CD、DVD、蓝光和其他数字音频应用中。当用于环绕声应用时,它通常被称为线性脉冲编码调制或线性PCM(LPCM)。


CD、DVD或蓝光光盘播放器从光盘上读取PCM或LPCM信号,并能以两种方式传输。


通过保留信号的数字形式,并通过数字光纤、数字同轴或HDMI连接,将其发送到家庭影院功放。然后,家庭影院解码器将PCM信号转换为模拟信号,这样解码器就可以将信号通过功放发送到扬声器。PCM信号必须被转换为模拟信号,因为人耳听到的是模拟音频信号。


如果通过在内部将PCM信号转换回模拟形式,然后通过标准模拟音频连接将重新创建的模拟信号传输到家庭影院或立体声功放。在这种情况下,立体声或家庭影院功放不需要进行任何额外的转换,你就可以听到声音。


大多数CD机只提供模拟音频输出连接,所以光盘上的PCM信号必须由播放器内部转换为模拟信号。然而,一些CD播放器(以及几乎所有的DVD和蓝光光盘播放器)可以直接传输PCM音频信号,使用数字光纤或数字同轴连接。此外,大多数DVD和蓝光光盘播放器可以通过HDMI连接传输PCM信号。请检查您的播放器和立体声或家庭影院功放的连接选项。


PCM、杜比和DTS


大多数DVD和蓝光光盘播放器可以做的另一个事情是读取未解码的杜比数字或DTS音频信号。杜比和DTS是数字音频格式,使用编码来压缩信息,以便将所有环绕声音频信息以数字方式装入DVD或蓝光光盘。通常,未解码的杜比数字和DTS音频文件被传输到家庭影院功放,以进一步解码为模拟信号,但还有另一种选择。


许多DVD或蓝光光盘播放机可以从光盘上读取编码的未解码信号,然后也可以将杜比数字和DTS信号转换为未压缩的PCM。


通过HDMI连接将解码后的信号直接传给家庭影院功放,或将PCM信号转换为模拟信号,通过双声道或多声道模拟音频输出到具有相应兼容输入的家庭影院功放。


不过,由于PCM信号是未经压缩的,它占用了更多的带宽传输空间。因此,如果你使用数字光纤或同轴连接从你的DVD或蓝光光盘播放器到家庭影院功放,传输带宽空间只够来传输两个通道的PCM音频。这种情况对于CD播放来说是没有问题的,但是对于已经转换为PCM的杜比数字或DTS环绕声信号,你需要使用HDMI连接来获得完整的环绕声,因为它可以传输多达8个通道的PCM音频。



什么是无损音频压缩?



你可能认为 "无损 "这个词是用于不使用任何压缩的音频格式。然而,即使是无损音频格式也会使用压缩技术,将文件大小保持在一个合理的水平。


无损格式使用的压缩算法保留了音频数据,因此音频与原始音源完全相同。这与AAC、MP3和WMA等有损音频格式形成对比,后者使用删减数据的算法来压缩音频。


音频文件是由有声和无声的部分组成的。无损格式能够将无声的部分压缩到几乎零空间,同时保留所有的声音数据。


哪些无损格式是用于数字音乐的?


用于存储音乐的主流无损格式包括。


FLAC

WAV

ALAC

WMA Lossless


无损格式和音乐质量

如果你从高清音乐服务中下载无损格式的音乐曲目,享受高质量的声音。另一方面,如果你用无损音频格式对低质量的音乐磁带进行数字化转换,音频的质量是不会提高的。


你能从有损转换到无损吗?


从有损转换到无损绝对不是一个好主意。一首已经用有损格式压缩过的歌曲将永远是这样的音质。如果你把它转换为无损格式,你实现的只是在你的硬盘或移动设备上多浪费了一些存储空间。因此你不能用这种方法提高有损歌曲的质量。


使用无损音频格式的优势

使用MP3等有损格式仍然是人们存储其音乐收藏的最常见的方法。然而,建立一个无损音乐库有更长远的优势。


完美的音乐CD备份

翻录成无损音频文件可以为你提供音乐CD收藏的精确数字拷贝。这意味着无论将来出现什么音频格式,你都会有一个最完美的原始拷贝。


从损失或损坏中恢复

以无损格式保存你的音乐,可以让你把损坏或丢失的原始CD复刻到空白CD上。


转换为任何格式

当音乐为无损格式时,可将其转换为任何格式,并达到该格式可支持的最高质量。


以无损格式存储音乐的缺点


兼容性茶

与MP3等格式相比,无损格式在智能手机和平板电脑等硬件设备上的支持并不理想。


需要更多的存储空间

无损音频文件通常比有损编码的文件需要更多存储空间。


最后

在为你的音频文件选择文件格式时,要注意权衡利弊和兼容性问题。权衡使用无损格式的优势和劣势,并根据你的情况做出最佳选择。