PCM与源码，它们在数字音频技术中扮演什么角色？

PCM（Pulse Code Modulation，脉冲编码调制）是一种利用信号采样和量化技术将模拟信号转换为数字信号的方法，广泛应用于音频领域，而源码输出则涉及到将特定格式的音频编码直接输出至音响设备，由其内置解码器解码处理，下面将详细介绍PCM和源码输出：

1、PCM编码基本原理

模拟信号采样：在时间上对连续的模拟信号进行等间隔的取样，使之变为时间上的离散信号，这一步是PCM编码的前提，决定了后续数字化的准确度。

量化过程：将采样得到的每个样本值量化为数字，量化等级的多少决定了音质的高低，通常以比特(bit)为单位来衡量。

编码转换：经过采样和量化后，模拟信号被转换成了数字信号，这些数字信号能够被计算机系统存储、处理和传输。

PCM的应用：由于其能有效地将模拟信号转化为数字信号，PCM广泛应用于各类音频设备的录音、编辑和播放过程中。

2、PCM的技术特点

量化精度：PCM的量化精度直接影响到音质，高精度量化可以提供更丰富的音色和更低的失真，但同时也需要更大的数据存储空间。

采样频率：根据奈奎斯特定理，采样频率必须至少为信号最高频率的两倍才能无失真地恢复原始信号，常见的CD音质采样率为44.1kHz。

数据率和存储：PCM数字信号的数据率等于其采样频率、量化位数和通道数的乘积，高数据率意味着更好的音质，但也要求更大的存储容量和更高的传输带宽。

3、PCM系统的同步与准备

缓冲区交互：PCM系统通过缓冲区与内核交互，确保音频数据流的正确处理。

命令操作：通过ioctl()系统调用的命令如SNDRV_PCM_IOCTL_PREPARE和SNDRV_PCM_IOCTL_HWSYNC等，来管理PCM流的状态和同步。

4、源码输出的定义

概念理解：源码输出指的是不经过软件解码，直接将高清片源中的音频编码输出给音箱或功放的过程。

硬件解码：使用源码输出时，音频信号的解码工作由音箱或功放内部的专门解码芯片来完成。

5、源码输出支持的编码

Dolby和DTS编码：源码输出主要支持Dolby和DTS相关的一些编码，例如AC3、DTS、Dolby Digital Plus、Dolby TrueHD、DTSHD Master Audio等。

6、源码输出的优势

减少软件介入：由于避免了软件解码过程，源码输出可以减少信号处理引入的失真，保持音质的纯净。

硬件解码优化：硬件解码器通常针对特定编码优化设计，因此可以实现更高效率和更优质的音频输出。

PCM编码作为数字音频的基础，通过精确控制采样频率和量化精度来提供高质量的音频体验，而源码输出则侧重于利用硬件解码优势，为用户提供更为纯净且不失真的音质享受，了解这些技术的原理和特点有助于在选择音频设备和配置时作出更明智的决策，并充分发挥系统潜能。