PCM（Pulse-code modulation，脉冲调制编码）是一种用数字表示采样模拟信号的方法。
采样（Sampling）、量化（Quantization）和编码（Coding）是PCM技术的核心步骤。
在自然界中，声音通常以连续的模拟信号形式存在，通过坐标中的曲线进行表示。为了更好地理解PCM，我们可以以一个波形代表一秒的音频模拟信号为例进行说明。
其中，红色的曲线代表原始信号，而蓝色垂直线段则表示在当前时间点对原始信号进行的采样。采样是一系列基于振幅的样本，这也是为什么采样过程有时被称为PAM（Pulse Amplitude Modulation）的原因，它产生了一系列离散样本。
采样率（Sample rate）表示每秒钟采样的次数，单位为Hz。不同的场景下，采样率会有所不同。采样率越高，采样的声音就越接近原始声音，声音的还原度就越高，质量越好，但同时占用的空间也会增大。例如，通话时的采样率为8000Hz，而常用的媒体采样率为44100Hz。
在原始信号被采样后，需要通过量化来描述采样数据的大小。量化处理过程是将时间连续的信号处理成时间离散的信号，并用实数表示。这些实数将被转换为二进制数，用于模拟信号的存储和传输。
为了更好地描述量化过程，我们引入了“位深（bit-depth）”的概念。位深用于描述存储数字信号值的bit数。常用的模拟信号位深包括8-bit、16-bit和32-bit等。位深越大，对模拟信号的描述将越真实，对声音的描述也会更加准确。
在量化过程中，将一个平顶（同一高度）样本四舍五入到最近的level进行描述。如图中所示的黑色加粗梯形折线。我们将尽量让每个采样和一个level匹配，因为每个level都表示一个bit值。
编码过程则是将每个sample数据转换成二进制数据，即PCM数据。PCM数据可以直接存储在介质上，也可以经过编解码处理后进行存储或传输。PCM数据的常用量化指标包括采样率、位深、声道数、采样数据是否有符号以及字节序等。
了解PCM数据的结构后，我们可以分离出左右声道的数据，进而调整左右声道的音量大小。音量的表示实际上是量化过程中每个采样数据的level值。虽然增大采样的level可以改变音量，但需要注意的是，并非将level值2就能得到两倍于原声音的音量。
当每个采样数据的取值范围超出限制时，会发生数据溢出的情况。此时需要进行策略性的裁剪处理，以确保放大后的值符合当前格式的取值区间。
在声学领域中，我们通常使用分贝（dB）来描述声音强度。因为人耳对声音的感知程度是对数关系而非线，所以使用对数标度来调节音量会使声音听起来更加均匀增大。
PCM技术是数字音频处理的基础，了解其原理和结构对于音频处理和应用至关重要。至于音频采集的相关信息，可以参考其他文章进行了解。