3.1. Reprezentace zvukového signálu metodou PCM

Zvuk se šíří prostředím ve formě tlakových změn. Tyto změny můžeme zachytit ve formě analogového signálu a ten pak převést na signál digitální. Jak během snímání zvuku, tak i při jeho dalším zpracování dochází ke ztrátám a zkreslením, která mají vliv na kvalitu zpětné reprodukce signálu nebo na možnost jeho analýzy, například pro účely rozpoznávání řeči.

Pro digitální reprezentaci zvuku lze využít metody pulsní kódové modulace (PCM). Touto metodou získáme ze spojitého vstupního signálu (získaného například mikrofonem) periodickým vzorkováním posloupnost hodnot amplitud signálu, kterou převedeme na celočíselnou hodnotu - tento proces se nazývá analogově-digitální (A/D) konverze. Vzhledem k tomu, že jsme obvykle omezeni na určitý počet bitů pro uložení každé hodnoty amplitudy (typicky 8 nebo 16 bitů), je třeba provést kvantizaci signálu, tj. nahradit spojitě se měnící hodnoty redukovaným počtem diskrétních úrovní. Chyba vzniklá kvantizací způsobuje vysokofrekvenční šum, jenž zhoršuje kvalitu reprodukce uloženého signálu.

Reprodukce signálu zakódovaného metodou PCM probíhá prostřednictvím analogově-digitálního (A/D) převodníku, jenž pro konkrétní hodnotu amplitudy vytvoří na výstupu odpovídající napěťovou úroveň. V nejjednodušším případě, pokud není použina některá interpolační metoda, zůstává úroveň výstupního signálu po dobu jednoho vzorku konstantní, což vytváří další zkreslení.