PCM

Steht für „Pulse-Code Modulation.“

Die Puls-Code-Modulation ist ein Verfahren, das analoge Audiodaten in digitale Audiodaten umwandelt. Dabei wird die Amplitude eines analogen Audiosignals in regelmäßigen Abständen abgetastet und jeder Abtastwert anschließend auf den nächstgelegenen voreingestellten digitalen Amplitudenpegel gerundet. Sie ist das Standardverfahren zur Umwandlung analoger Audiodaten in digitale Audiodaten für CDs, Computer und digitale Sprachkommunikation.

Bei der Abtastung eines Audiosignals mit PCM spielen zwei Variablen eine Rolle. Die erste ist die Abtastrate, die in Kilohertz (kHz) angegeben wird und die Anzahl der Analysen des Signals pro Sekunde bezeichnet. Die zweite ist die Bit-Tiefe, die festlegt, wie viele mögliche digitale Werte diesen Abtastwert darstellen können. Bei der Analyse eines Abtastwerts wandelt ein als Quantisierung bezeichneter Prozess die Amplitude in den nächstgelegenen digitalen Wert um. Eine höhere Bit-Tiefe bietet einen größeren Bereich digitaler Werte, sodass der quantisierte Wert näher am tatsächlichen Wert liegen kann. Audiodaten auf einer CD werden beispielsweise mit 44,1 kHz abgetastet und haben eine Bit-Tiefe von 16 Bit pro Abtastwert. Eine Bit-Tiefe von 16 Bit bietet 65.536 mögliche Amplitudenwerte.

PCM wurde erstmals in großem Umfang zur Digitalisierung von Telefonkommunikation eingesetzt, um deren Übertragung über große Entfernungen ohne Signalverlust zu erleichtern. Die Spezifikation Digital Signal 0 (DS0), die ursprünglich in den 1960er-Jahren festgelegt wurde und noch heute verwendet wird, digitalisiert ein Telefongespräch mit 8 kHz und 8 Bit pro Abtastwert bei einer Bitrate von 64 kbit/s.

NOTE: Unkomprimierte PCM-Audiodaten werden in mehreren verschiedenen Dateiformaten gespeichert, darunter .PCM, .WAV und .AIFF.