Perché l'audio esce dalla TV come segnale PCM
All'alba dell'audio digitale alla fine degli anni '60, gli ingegneri erano determinati a trovare un metodo per codificare l'audio su un formato che non richiedesse contatto fisico per la riproduzione. Quegli sforzi culminarono nell'introduzione del compact disc all'inizio degli anni '80. Al centro di questo concetto c'è la modulazione a codice di impulsi (PCM); influenza tutti i formati digitali, inclusi quelli dall'uscita del sintonizzatore TV digitale.
Cos'è il PCM?
La modulazione a codice di impulsi è il metodo con cui dati analogici o forme d'onda vengono convertiti in digitale. Questa rappresentazione è campionata a vari livelli e passi, correlati a un dato valore digitale. Questi dati vengono convertiti in codice binario, con ogni uno e zero che rappresenta una porzione dell'audio originale. Tutti i formati audio digitali sono PCM, con vari codec audio come Dolby Digital che rappresentano un certo modo di comprimere quei dati per la consegna a un ricevitore o processore.
Profondità di bit (Bit Depth)
Una componente chiave di qualsiasi flusso PCM, incluso quello dalla tua televisione, è la profondità di bit. Si riferisce alla quantità di bit che rappresentano la forma d'onda digitale. In parole povere, più bit hai, più fedele la forma d'onda PCM digitale è all'originale. Questo è vagamente chiamato "risoluzione". Nel caso dell'audio TV, specialmente quando inviato via Dolby Digital, la risoluzione è 16 bit. Questo è lo stesso livello di qualità di un compact disc.
Frequenza di campionamento (Sampling Rate)
L'altra componente chiave dell'audio PCM di qualsiasi tipo è la frequenza di campionamento. È la quantità di campioni digitali presi dell'informazione digitale, solitamente misurata al secondo. Il teorema di Nyquist afferma che la frequenza di campionamento ideale è il doppio del segnale massimo codificato sul flusso digitale. Nel caso dell'audio TV a 16 bit, quella frequenza è 44,1 kHz. È tecnicamente ideale, poiché la frequenza massima che gli umani possono rilevare è 20 kHz. Campionando a questa velocità, qualsiasi distorsione nel segnale verrebbe spinta fuori dalla gamma udibile.
Quantizzazione
La quantizzazione è il metodo con cui i file audio PCM sono mappati o codificati a una versione più piccola dell'originale. Tutti i segnali PCM digitali dalla tua televisione sono soggetti a quantizzazione. Ciò significa che, dato il file audio master relativamente grande usato per formulare l'audio che sentiamo dalla TV, i dati audio digitali devono essere mediati al valore più vicino entro i vincoli della trasmissione digitale. La quantizzazione impacchetta i dati in modo fondamentalmente accurato all'originale, per risparmiare spazio. Quasi tutto l'audio PCM e i dati in generale sono soggetti a qualche livello di quantizzazione.