Die Pulse Code Modulation ist eines der ältesten Verfahren zur digitalen Aufzeichnung und Speicherung von Tonsignalen. Es kommt unter anderem in ISDN-Telefonen, auf der Compact Disc (Audio-CD) am Computer (WAV, AIFF) und bei der Übertragung von Tönen via HDMI zum Einsatz. PCM zerlegt den Ton in eine Folge sogenannter Samples. Das sind Zahlenwerte, die wie Punkte in einem Kurvendiagramm den Verlauf des Audiosignals nachzeichnen. Bei der Aufnahme wird quasi nur die Tabelle des Diagramms gespeichert. Aus ihr kann ein Abspielgerät den ursprünglichen Kurvenverlauf rekonstruieren, indem es die einzelnen Punkte wieder zu einer Linie verbindet.

Die Klangqualität hängt dabei von mehreren Faktoren ab. Denn genau wie digitale Fotos oder Videos lassen sich auch Tonsignale in unterschiedlicher Auflösung speichern. Je mehr Information das einzelne Sample enthält, desto besser wird der Klang. Üblich sind Auflösungen von 8, 12, 16 oder 24 Bit, wobei 8 Bit nur 256 unterschiedliche Lautstärkestufen abbilden können. In Aufnahmen macht sich das durch leises Hintergrundrauschen bemerkbar. Mit den 16 Bit auf einer Audio-CD sind bereits 65.536 Stufen möglich, was für rauschfreie Wiedergabe ausreicht.

Vergleicht man PCM-Ton mit einem Film, dann entspricht die Zahl der Samples den Bildern pro Sekunde. Der Informationsgehalt je Sample kommt etwa der Pixelmenge in den Einzelbildern gleich. Eine Audio-CD enthält 44.100 Samples pro Sekunde mit einer Auflösung von 16 Bit (44,1 kHz/16 Bit). Steigt die Auflösung auf 24 Bit – bekommt der Klang also mehr Megapixel – und nimmt außerdem die Zahl der Samples zu, spricht der Fachmann von High Resolution Audio. Entsprechende Aufnahmen haben 88,2 kHz, 96 kHz oder noch höheren Samplingraten. Die akustischen Vorteile sind allerdings nur auf hochwertigem Equipment zu hören. Außerdem gibt es andere Faktoren, die einen mindestens ebenso großen Einfluss auf die Klangqualität haben.

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