Ero sivun ”Pulssikoodimodulaatio” versioiden välillä

'''Pulssikoodimodulaatio''' ('''PCM''', {{k-en|Pulse Code Modulation}}) on menetelmä, jolla sähköinen äänitaajuussignaali [[koodi|koodataan]] digitaaliseen muotoon. Siinä analogisesta [[Digitaalinen signaalinkäsittely|signaalista]] otetaan tasaisin väliajoin näytteitä, jotka ilmaistaan numeerisesti. Näytteen taso voidaan ilmaista joko lineaarisesti tai [[logaritmi]]sesti.

Digitaalisessa lankapuhelinverkossa käytettävä PCM-koodaus on määritelty [[Kansainvälinen televiestintäliitto|ITU]]:n]] suosituksessa ''G.711''. Siitä on kaksi eri varianttia, Euroopassa käytettävä [[A-Law]] ja Amerikassa käytössä oleva [[μ-Law]]. Ne eroavat toisistaan vain vähän: molemmat ovat logaritmisia, [[näytteenottotaajuus]] on 8 000 [[hertsi]]ä ja kussakin näytteessä on 8kahdeksan [[bitti]]ä. Näytteiden logaritmisuus laajentaa [[dynamiikka (musiikki)|dynamiikka]]a 36 [[desibeli|dBdesibeliin]]:iin saakka. (Tärkein syy erilaisiin näytteenottolakeihin oli runkoverkossa käytetty [[linjakoodaus]]: Amerikassa käytettiin [[AMI-koodaus]]-[[linjakoodaus]]ta, joka toimii erittäin huonosti, jos lähetettävänä on pelkkiä nollia.)

[[Nyquistin teoreema]]n mukaan taajuuksia, jotka ovat korkeampia kuin puolet ''näytteenottotaajuudesta'' ei [[laskostuminen|laskostumisilmiön]] takia voida erottaa tätä taajuutta pienempitaajuisista signaaleista. Toisin sanoen 8 000 hertsin näytteenottotaajuudella voidaan tallentaa periaatteessa korkeintaan 4 000 hertsin korkuisia ääniä. Siksi signaalit yleensä [[alipäästösuodin|alipäästösuodatetaan]] ennen [[A/D-muunnin|A/D-muunnosta]]. Käytännössä raja on 3 400 hertsissä koska alipäästösuodinta ei voi tehdä kovin jyrkäksi.

Perinteisessä PCM:n määritelmässä äänisignaalia voidaan käsitellä ennen sen digitoimista, mutta [[äänenpakkaus|pakattu digitaalinen ääni]] ei enää ole PCM-muodossa. PCM:sta on monia muunnelmia, jotka nykyaikainen äänenpakkaus on paljolti syrjäyttänyt. Näitä ovat muun muassa differentiaalinen PCM (DPCM) ja adaptiivinen DPCM (ADPCM).

[[Nokia Bell Labs|Bell Labsin]]in varhainen DS0-standardi määrittelee PCM:n puheen koodauksen 8 000 näytteellä sekunnissa ja 8kahdeksalla bitillä, eli 256 tasolla. Tällöin yksi puhekanava käyttää 64 000 bittiä sekunnissa.

[[CD-levy]]illä käytettävä PCM-signaali on laadultaan 44 100 näytettä sekunnissa (44,1 kHz) 16 bitin tarkkuudella. [[DAT-nauha|DAT]]-nauhureissa käytetään 48 kHzkilohertsin ja 16 bitin näytteistystä. {{Lähde|16. syyskuuta 2008}} [[VHS]]-kasettia hyödyntävä [[ADAT]] käyttää versiosta riippuen 16- tai 24-bittistä näytteytystä. Lineaarisilla 16 bitin näytteillä saavutetaan 96 dBdesibelin dynamiikka, sillä 20•log₁₀(2¹⁶) = 96 [[dB]]desibeliä.