Аудио pcm что. Цифровой звук: DSD vs PCM

Что такое PCM

Начнем с того, что PCM (импульсно-кодовая модуляция) изначально старше, первые упоминания о ее успешном использовании относятся к середине прошлого века и связаны, как и многие достижения технического прогресса, с ОПК, а именно - с радарами ВМС. Что же касается бытового применения, то в первую очередь это всем известный компакт-диск с частотой дискретизации 44,1 кГц и уровнем квантования 16 бит.

Что такое DSD
DSD (плотностно-импульсная модуляция) - формат, разработанный компаниями Sony и Philips в конце прошлого века и предназначенный для архивации в цифровой форме аналоговых фонограмм. В качестве физического носителя этого формата выступает SACD. Схожесть у этих двух форматов фактически только одна - оба они цифровые, что для пользователя означает возможность неограниченного копирования без потерь. Что же касается разницы, то применительно скажем к области графического дизайна, это примерно как растровая и векторная графика. А если еще более художественно - то как вышивание крестиком и акварель. И в том и в другом случае получается картинка, но способ ее создания и, как следствие восприятия совершенно различны.

В чем отличие?
PCM, даже в силу возраста, намного более изучен, имеет гораздо лучшую совместимость с огромным количеством самых разных устройств, подразумевает возможность редактирования (эквализации, деления на частотные полосы, преобразования). DSD - формат фактически закрытый, в нем можно записывать, его можно воспроизводить, на этом всё. Однако же, он по своей природе гораздо ближе к первоначальному аналоговому сигналу.

Что же лучше?
Первый и самый главный вывод - с технической точки зрения форматы очень далеки друг от друга по способам реализации, но зачастую практически неотличимы в практическом применении, то есть в звучании итогового файла. Речь идет лишь о небольших различиях в нюансах подачи музыки. Поэтому, при прочих равных, выбирая очередной файл для скачивания и воспроизведения, лучше всего ориентироваться на исходный материал. Если перед вами оцифровка аналога, то DSD вероятно будет предпочтительней и сохранит больше нюансов оригинала. Если это ремастер ранее сделанной цифровой записи в PCM, то логичней ей и оставаться в этом домене.

Цифровой звук. Как же много мифов крутится вокруг этой фразы. Сколько споров возникало между любителями удобства и качества цифры и приверженцами «живого воздушного» винилового звука помноженного на «тёплое ламповое» звучание. Кроме того, есть немало споров и между любителями «цифры»: достаточно ли 16х44.1 или нужно 24х192? Что лучше: мультибит или дельта-сигма? CDDA или SACD? PCM или DSD? В этой статье я попробую простым языком изложить азы цифрового звука, а так же более подробно остановлюсь на сравнении двух типов кодирования аналогового сигнала в цифровой: DSD и PCM .

Для начала ответим на вопрос, что есть цифровой звук? Чем он отличаются от аналогового? Если говорить кратко, математическим языком, аналоговый звуковой сигнал - непрерывная функция , цифровой звуковой сигнал - дискретная функция . Что это значит?

Аналоговый сигнал

Если нарисовать в воображении график синусоиды (именно так в чаще всего изображают звуковую волну): то, как бы мы его не увеличивали, стараясь рассмотреть все детали, - всегда будем видеть плавную гладкую линию: это аналоговый звуковой сигнал (рис. 1).

Рис. 1. Аналоговый сигнал

Аналоговый звук (запись) имеет множество параметров, с помощью которых можно оценить его качество. Рассмотри три самых важных: частотный диапазон, динамический диапазон, искажения.

Цифровой звук. Как же много мифов крутится вокруг этой фразы. Сколько споров возникало между любителями удобства и качества цифры и приверженцами «живого воздушного» винилового звука помноженного на «тёплое ламповое» звучание. Кроме того, есть немало споров и между любителями «цифры»: достаточно ли 16х44.1 или нужно 24х192? Что лучше: мультибит или дельта-сигма? CDDA или SACD? PCM или DSD? В этой статье я попробую простым языком изложить азы цифрового звука, а так же более подробно остановлюсь на сравнении двух типов кодирования аналогового сигнала в цифровой: DSD и PCM .

Для начала ответим на вопрос, что есть цифровой звук? Чем он отличаются от аналогового? Если говорить кратко, математическим языком, аналоговый звуковой сигнал - непрерывная функция , цифровой звуковой сигнал - дискретная функция . Что это значит?

Аналоговый сигнал

Если нарисовать в воображении график синусоиды (именно так в чаще всего изображают звуковую волну): то, как бы мы его не увеличивали, стараясь рассмотреть все детали, - всегда будем видеть плавную гладкую линию: это аналоговый звуковой сигнал (рис. 1).

Рис. 1. Аналоговый сигнал

Аналоговый звук (запись) имеет множество параметров, с помощью которых можно оценить его качество. Рассмотри три самых важных: частотный диапазон, динамический диапазон, искажения.

Частотный диапазон - набор частот, содержащихся в звуке. Принято считать, что частотный диапазон человеческого слуха 20… 20.000 Гц (иногда указывается 16 - 22.000 Гц). Сам по себе частотный диапазон музыки никакого интереса в плане оценки качества не представляет (к примеру, частотный диапазон все того же взлетающего самолета будет очень широк, а вокальной партии тенора - намного уже). Качественным параметром, скажем, наушников является потенциальный частотный диапазон, а оценивается он с помощью амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Идеальная АЧХ - прямая линия на всем диапазоне частот слуха – означает, что источник звука не усиливает и не ослабляет какие-то отдельные частоты, а значит извлекаемый звук совпадает с оригиналом.

Рис. 2. АЧХ MP3 файла 256 kbps

Динамический диапазон (ДД) - разность между самым тихим и самым громким звуком. Измеряется громкость в децибелах (дБ). Принято считать, что максимальная громкость, не наносящая травм человеку - это 130 дБ - звук взлетающего самолета, а минимальная слышимая громкость - 5… 10 дБ - на уровне шелеста листьев в маловетреную погоду. Естественно, что шелест листьев на фоне взлетающего самолета разобрать будет невозможно, да и слушать музыку с уровнем 130 дБ крайне неприятно. Поэтому принято считать, что комфортный ДД для прослушивания музыки - 80… 100 дБ.

Искажения – ни что иное, как отклонение сигнала от оригинала.

Принципы представления звука в цифровом виде

Что же происходит при оцифровке аналогового звука? Не будем углубляться в технические аспекты, разберем все, как говорится, на бумаге: для этого нарисуем нашу воображаемую «идеальную» синусоиду и будем измерять величину сигнала через равные промежутки времени (этот процесс называется дискретизацией или квантованием): мы получим некий последовательный набор значений - это и будет наш цифровой сигнал, полученный методом импульсно-кодовой модуляции (PCM) (рис. 3).

Рис. 3. Преобразование аналогового сигнала в PCM

Два основных параметра качества PCM сигнала - это частота и разрядность. Частота - это количество измерений за одну секунду, чем их больше - тем с большей точностью передаётся сигнал. Частота измеряется в герцах: 44100 Hz, 192000 Hz и др. Разрядность - количество возможных значений величины сигнала (точность передачи величины). Чем больше вариантов - тем больше точность сигнала. Разрядность измеряется в битах: 16 bit (65.536 возможных значений, ДД 96 дБ), 24 bit (16.777.216 значений, ДД 144 дБ) и др.

Но это не единственный вариант представления звуковой волны в цифровом виде. Есть способ избавиться от такого параметра, как разрядность, оставить только два уровня амплитуды: -100% и +100% (0 или 1). Чтобы добиться этого, не потеряв в качестве, - нужно многократно увеличить частоту считывания величины сигнала (рис. 4).

Рис. 4. Преобразование аналогового сигнала в DSD

Такой вид представления цифрового звука называется импульсно-плотностной модуляцией, чаще всего для него используется аббревиатура DSD. Фактически, единственный качественный параметр такого сигнала - частота. Но так как частоты используются очень высокие (от 2.822.400 Hz), такие цифры сложно запомнить, принято делить частоту DSD сигнала на 44.100 Hz. Полученное число и является показателем качества: DSD64 (ДД 120 дБ), DSD128, DSD256 и т.д.

Восстановление аналогового сигнала из «цифры»

Но оцифровка аналогового сигнала – это полдела. Для прослушивания цифровой музыки нужно выполнить обратное преобразование. Для начала рассмотрим, каким образом превратить в звук цифровой DSD поток. Как мы уже знаем, этот поток представляет из себя высокочастотный (2,8 МГц и более) двухуровневый сигнал, средняя величина этого сигнала меняется со звуковой частотой. То есть, если подходить к решению задачи максимально просто, - нужно отфильтровать все высокочастотные составляющие DSD потока, оставив только полезный звуковой сигнал (частоты до 20...22 кГц). Делается это с помощью аналогового фильтра низкой частоты (ФНЧ). Простейший ФНЧ – это RC цепочка . Сигнал полученный, после прохождения этой цепочки, показан на рис. 5.

Рис. 5. Восстановление аналогового сигнала из DSD

Как видим, полученный график лишь отдаленно напоминает исходную синусоиду. Но не забываем, что мы «применили» простейший фильтр, улучшая схему фильтра можно добиться практически полного отсутствия высокочастотного шума и получить аналоговый звук с хорошими качественными показателями.

Для восстановления аналогового сигнала из цифрового PCM недостаточно только лишь аналогового ФНЧ, нужно предварительно расшифровать цифровые данные, для этого используются цифро-аналоговые преобразователи (ЦАПы). Бывают они разных типов, но описывать их все в задачи данной статьи не входит. Остановимся на 2-х самых распространённых типах в звуковой технике. Во-первых, это так называемый ЦАП лестничного типа (его ещё называют мультибитным). Как вы, наверное, догадались, такой ЦАП преобразует PCM поток цифровых данных в поток величин звукового сигнала, которые на графике выглядят как лестница (рис. 6). Как и в случае DSD, обязательно использование аналогового фильтра для сглаживания «ступенек».

Рис. 6. Восстановление аналогового сигнала из PCM

Зачастую, в таких преобразователях используется промежуточная передискретизация цифрового PCM сигнала в более высокие значения частоты (например, 192 кГц): это уменьшает «ступеньки», что позволяет упростить схему аналогового фильтра.

Второй тип ЦАП – дельта-сигма – использует передискретизацию в ещё большие значения частоты с одновременным уменьшением разрядности до одного бита. Ничего не напоминает? Это же знакомый нам DSD сигнал! Как далее обработать такой сигнал и превратить его в аналоговый, мы уже рассматривали выше.

Применение PCM и DSD, достоинства/недостатки

Где же мы можем встретить каждый из способов кодирования? PCM формат очень распространён: CDDA диски, DVD Audio, файлы MP3, FLAC, ALAC, AAC, звук в фильмах, и далее, и далее, проще сказать, когда не-PCM. Super Audio CD диски, DSD диски, файлы DSF, DFF - это DSD формат. Что же всё-таки лучше? При воспроизведении какого формата мы получим более качественный звук?

В статьях, посвященных DSD формату, описано множество преимуществ перед PCM, но все ли описываемые преимущества верны или это мифы, придуманные для обывателей, не разбирающихся в технической составляющей, чтобы отвоевывать рынок, плотно занятый PCM форматом? Давайте кратенько пройдемся по списку.

Выводы

Итак, что выбрать DSD или PCM? Однозначного ответа нет и быть не может: PCM 24 бит 92 кГц и DSD128, например, очень схожи по качественным характеристикам, причем эти характеристики лучше, чем у аппаратуры, на которой эти форматы будут проигрываться, а значит дальнейшее увеличение качества цифровых форматов для воспроизведения на данном этапе нецелесообразно. При оценке качества звука разных форматов высокой чёткости на первый план выходят субъективные ощущения, ведь не качеством единым питается человеческий мозг: дизайн аппаратуры, ее стоимость, и, главное, самочувствие и настроение слушателя дают гораздо больший эффект на ощущения от прослушивания музыки. А значит выбирайте то, что нравится лично вам, и не навязывайте другим свое мнение. Всем приятного прослушивания!

Вы можете помочь и перевести немного средств на развитие сайта

Название (англ.): Pulse Code Modulation file

Название (рус.): Аудиофайл PCM

Разработчик: Неизвестен

Описание: PCM также известный как Pulse Code Modulation file представляет собой формат несжатого аудиофайла. Данный формат является результатом оцифровки аналоговых аудио сигналов посредством ИКМ - Pulse Code Modulation. Как правило, аудиофайлы формата PCM применяются для записи звуковой информации на компакт-диски. Нередко файлы PCM используют более распространенное расширение wav. Для воспроизведения файлов PCM можно использовать такие программы как Adobe Audition, MPlayer, Cool Edit Pro либо же QuickTime.

Для открытия (редактирования) файла этого формата можно использовать следующие программы:

Формат 2

Название (англ.): LaserJet Printer Cartridge Metric for printer driver

Название (рус.): Метрика картриджа принтера HP LaserJet

Разработчик: Hewlett-Packard

Описание: PCM также известный как LaserJet Printer Cartridge Metric for printer driver представляет собой формат метрики картриджа принтера HP LaserJet производства компании Hewlett-Packard. Формат был разработан Hewlett-Packard – известной американской компанией-поставщиком аппаратного и программного обеспечения. Обычно файлы метрики картриджа можно найти на прилагающемся к устройству диске. Расширение PCM также могут иметь драйвера для принтера HP. Такие файлы относятся к категории системных. Вручную файлы драйверов PCM открыть нельзя.

Для открытия (редактирования) файла этого формата можно использовать следующие программы.

Резюме файла PCM

Согласно нашим записям, существуют один тип(ы) файлов, связанных с расширением PCM, самый популярный из которых отформатирован в качестве Pulse Code Modulation . Самое распространенное связанное приложение - MPlayer , выпущенное The MPlayer Team . Кроме того, один различные программы позволяют вам просматривать эти файлы. Большинство файлов PCM относится к Audio Files .

Расширение файла PCM поддерживается Windows, Mac и Linux. Данные типы файлов можно найти в основном на настольных компьютерах и некоторых мобильных устройствах. Рейтинг популярности файлов PCM составляет «Низкий», что означает, что данные файлы встречаются редко.

Однако следует учитывать, что существует намного больше информации, которую следует знать о файлах PCM; далее представлены лишь савые важные детали в отношении этих типов файлов. Если у вас возникли проблемы с открытием этих файлов, или вы хотите получить более подробную информацию, ознакомьтесь с подробной информацией, представленной ниже.

Популярность типов файлов

Ранг Файла

Активность

Этот тип файлов по-прежнему сохранил актуальность и активно используется разработчиками и прикладными программными средствами. Хотя оригинальное программное обеспечение этого типа файлов может отодвигаться на второй план более новой версией (например. Excel 97 против Office 365), этот тип файлов по-прежнему активно поддерживается текущей версией программного обеспечения. Этот процесс взаимодействия со старой операционной системой или устаревшей версией программного обеспечения также известен как «обратная совместимость ».

Статус файла

Страница Последнее обновление

Типы файлов PCM

Ассоциация основного файла PCM

Сырые или несжатого аудио файлов. Он непосредственно представляет цифровые 1s и 0s записанного аудио и сохраняет аудио в типе, который может быть использован в.AIF и.WAV файлы.

Программные обеспечения, открывающие Pulse Code Modulation:

Совместимый с:

Windows

Mac

Linux

Совместимый с:

Windows

Mac

Совместимый с:

Windows

Mac

Совместимый с:

Windows

Mac

Linux

Попробуйте универсальное средство для просмотра файлов

В дополнение к продуктам, перечисленным выше, мы предлагаем вам попробовать универсальное средство для просмотра файлов типа FileViewPro. Данное средство может открывать более 200 различных типов файлов, предоставляя функции редактирования для большинства из них.

Лицензия | | Условия |

Устранение неполадок при открытии файлов PCM

Общие проблемы с открытием файлов PCM

MPlayer не установлен

Дважды щелкнув по файлу PCM вы можете увидеть системное диалоговое окно, в котором сообщается «Не удается открыть этот тип файла» . В этом случае обычно это связано с тем, что на вашем компьютере не установлено MPlayer для %%os%% . Так как ваша операционная система не знает, что делать с этим файлом, вы не сможете открыть его дважды щелкнув на него.

Совет: Если вам извстна другая программа, которая может открыть файл PCM, вы можете попробовать открыть данный файл, выбрав это приложение из списка возможных программ.

Установлена неправильная версия MPlayer

В некоторых случаях у вас может быть более новая (или более старая) версия файла Pulse Code Modulation, не поддерживаемая установленной версией приложения . При отсутствии правильной версии ПО MPlayer (или любой из других программ, перечисленных выше), может потребоваться загрузить другую версию ПО или одного из других прикладных программных средств, перечисленных выше. Такая проблема чаще всего возникает при работе в более старой версии прикладного программного средства с файлом, созданным в более новой версии , который старая версия не может распознать.

Совет: Иногда вы можете получить общее представление о версии файла PCM, щелкнув правой кнопкой мыши на файл, а затем выбрав «Свойства» (Windows) или «Получить информацию» (Mac OSX).

Резюме: В любом случае, большинство проблем, возникающих во время открытия файлов PCM, связаны с отсутствием на вашем компьютере установленного правильного прикладного программного средства.

Установить необязательные продукты - FileViewPro (Solvusoft) | Лицензия | Политика защиты личных сведений | Условия |

Другие причины проблем с открытием файлов PCM

Даже если на вашем компьютере уже установлено MPlayer или другое программное обеспечение, связанное с PCM, вы все равно можете столкнуться с проблемами во время открытия файлов Pulse Code Modulation. Если проблемы открытия файлов PCM до сих пор не устранены, возможно, причина кроется в других проблемах, не позволяющих открыть эти файлы . Такие проблемы включают (представлены в порядке от наиболее до наименее распространенных):

• Неверные ссылки на файлы PCM в реестре Windows («телефонная книга» операционной системы Windows)
• Случайное удаление описания файла PCM в реестре Windows
• Неполная или неправильная установка прикладного программного средства, связанного с форматом PCM
• Повреждение файла PCM (проблемы с самим файлом Pulse Code Modulation)
• Заражение PCM вредоносным ПО
• Повреждены или устарели драйверы устройств оборудования, связанного с файлом PCM
• Отсутствие на компьютере достаточных системных ресурсов для открытия формата Pulse Code Modulation

Опрос: Какой тип вычислительного устройства, наиболее часто используют для открытия файлов?

Разбивка устройства расширения файла (настольный компьютер / мобильный телефон / планшет)

Событие дня

До ZIP файлы стали обычным явлением в 1989 году, ARC-файлы используются для сжатия файлов и каталогов в отдельные контейнеры файлов. Формат ARC, созданный Enhancement Associates System, была одной из первых реальных примеров программного обеспечения сжатия файлов.

Как исправить проблемы с открытием файлов PCM

При наличии на компьютере установленной антивирусной программы можносканировать все файлы на компьютере, а также каждый файл в отдельности . Можно выполнить сканирование любого файла, щелкнув правой кнопкой мыши на файл и выбрав соответствующую опцию для выполнения проверки файла на наличие вирусов.

Например, на данном рисунке выделен файл my-file.pcm , далее необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши по этому файлу, и в меню файла выбрать опцию «сканировать с помощью AVG» . При выборе данного параметра откроется AVG Antivirus, который выполнит проверку данного файла на наличие вирусов.

Иногда ошибка может возникнуть в результате неверной установки программного обеспечения , что может быть связано с проблемой, возникшей в процессе установки. Это может помешать вашей операционной системе связать ваш файл PCM с правильным прикладным программным средством , оказывая влияние на так называемые «ассоциации расширений файлов» .

Иногда простая переустановка MPlayer может решить вашу проблему, правильно связав PCM с MPlayer. В других случаях проблемы с файловыми ассоциациями могут возникнуть в результате плохого программирования программного обеспечения разработчиком, и вам может потребоваться связаться с разработчиком для получения дополнительной помощи.

Совет: Попробуйте обновить MPlayer до последней версии, чтобы убедиться, что установлены последние исправления и обновления.

Это может показаться слишком очевидным, но зачастую непосредственно сам файл PCM может являться причиной проблемы . Если вы получили файл через вложение электронной почты или загрузили его с веб-сайта, и процесс загрузки был прерван (например, отключение питания или по другой причине), файл может повредиться . Если возможно, попробуйте получить новую копию файла PCM и попытайтесь открыть его снова.

Осторожно: Поврежденный файл может повлечь за собой возникновение сопутствующего ущерба предыдущей или уже существующей вредоносной программы на вашем ПК, поэтому очень важно, чтобы на вашем компьютере постоянно работал обновленный антивирус.

Если ваш файл PCM связан с аппаратным обеспечением на вашем компьютере , чтобы открыть файл вам может потребоваться обновить драйверы устройств , связанных с этим оборудованием.

Эта проблема обычно связана с типами мультимедийных файлов , которые зависят от успешного открытия аппаратного обеспечения внутри компьютера, например, звуковой карты или видеокарты . Например, если вы пытаетесь открыть аудиофайл, но не можете его открыть, вам может потребоваться обновить драйверы звуковой карты .

Совет: Если при попытке открыть файл PCM вы получаете сообщение об ошибке, связанной с.SYS file , проблема, вероятно, может быть связана с поврежденными или устаревшими драйверами устройств , которые необходимо обновить. Данный процесс можно облегчить посредством использования программного обеспечения для обновления драйверов, такого как DriverDoc .

Если шаги не решили проблему , и у вас все еще возникают проблемы с открытием файлов PCM, это может быть связано с отсутствием доступных системных ресурсов . Для некоторых версий файлов PCM могут потребоваться значительный объем ресурсов (например, память/ОЗУ, вычислительная мощность) для надлежащего открытия на вашем компьютере. Такая проблема встречается достаточно часто, если вы используете достаточно старое компьютерное аппаратное обеспечение и одновременно гораздо более новую операционную систему.

Такая проблема может возникнуть, когда компьютеру трудно справиться с заданием, так как операционная система (и другие службы, работающие в фоновом режиме) могут потреблять слишком много ресурсов для открытия файла PCM . Попробуйте закрыть все приложения на вашем ПК, прежде чем открывать Pulse Code Modulation. Освободив все доступные ресурсы на вашем компьютере вы обеспечите налучшие условия для попытки открыть файл PCM.

Если вы выполнили все описанные выше шаги , а ваш файл PCM по-прежнему не открывается, может потребоваться выполнить обновление оборудования . В большинстве случаев, даже при использовании старых версий оборудования, вычислительная мощность может по-прежнему быть более чем достаточной для большинства пользовательских приложений (если вы не выполняете много ресурсоемкой работы процессора, такой как 3D-рендеринг, финансовое/научное моделирование или интенсивная мультимедийная работа). Таким образом, вполне вероятно, что вашему компьютеру не хватает необходимого объема памяти (чаще называемой «ОЗУ», или оперативной памятью) для выполнения задачи открытия файла.

Попробуйте обновить память , чтобы узнать, поможет ли это открыть файл PCM. На сегодняшний день обновления памяти являются вполне доступными и очень простыми для установки даже для обычного пользователя компьютера. В качестве бонуса вы, вероятно, увидите хороший прирост производительности при выполнении вашим компьютером других задач.

Установить необязательные продукты - FileViewPro (Solvusoft) | Лицензия | Политика защиты личных сведений | Условия |