dbx - это семейство систем шумоподавления, разработанное одноименной компанией . Наиболее распространенными реализациями являются dbx Type I и dbx Type II для аналоговой записи на магнитную ленту и, реже, виниловых пластинок . Отдельная реализация, известная как dbx-TV , является частью системы MTS , используемой для передачи стереозвука в североамериканские и некоторые другие телевизионные системы. Компания dbx, Inc. также занималась системами динамического шумоподавления (DNR).
История
Исходные системы dbx Type I и Type II были основаны на так называемом «линейном компандировании децибел » - сжатии сигнала при записи и расширении его при воспроизведении. Он был изобретен Дэвидом Э. Блэкмером из dbx, Inc. в 1971 году. [1] [2]
Миниатюрный декодер dbx Type II на интегральной схеме был создан в 1982 году для использования в портативных и автомобильных аудиосистемах, хотя лишь несколько устройств использовали его преимущества, например, некоторые портативные кассетные плееры Panasonic и автомобильные стереосистемы Sanyo. [3] Компания dbx продавала глушитель PPA-1 , декодер, который можно было использовать с плеерами без поддержки dbx, такими как Sony Walkman . [4] Версия этого чипа также содержала декодер шумоподавления, совместимый с Dolby B , описываемый как шумоподавление dbx типа B ; это стало возможным после истечения срока действия патента Dolby (но не торговой марки).
Как работает dbx
Лента шипит
Магнитная лента состоит из микроскопических частиц, которые могут быть заряжены магнитным полем для записи сигналов. Размер частиц и скорость переноса ленты определяют максимальную частоту, которую носитель может записывать. Для высококачественной записи запись аудиокассеты с катушки на катушку обычно работает со скоростью ленты 15 или 7,5 дюймов в секунду (38 или 19 см / с), но для этого требуется много ленты для данного объема записи. Записи с более низкой точностью могут быть сделаны со скоростью 3,75 или даже 1,875 дюймов в секунду, что дает больше времени для записи на данную ленту, но за счет добавления большего количества высокочастотного шума. [9]
Кассета была разработана для удобства, а не качество звука, и побежал на 1,875 изобрах (4,75 см / с) , чтобы максимально увеличить время записи в относительно небольших ( по сравнению с открытыми барабанами) лентами. Это привело к сильному шипению ленты . В сочетании с их ограниченной шириной, которая ограничивает динамический диапазон сигналов, шипение имело тенденцию подавлять любые высокие частоты в сигнале, особенно малые по громкости. [9]
В течение 1970-х годов было введено несколько новых типов магнитных записывающих пленок, в частности «хром» и «металл», в которых использовались более мелкие частицы и, таким образом, шипение ленты увеличивалось до гораздо более высоких частот. В тот же период системы шумоподавления, такие как dbx и Dolby, пытались сделать то же самое, используя обычные носители и активно устраняя шум ленты с помощью электроники. [9]
Компандирование
dbx Type I и Type II являются типами «шумоподавления компандирования». Эти системы работают, сначала сжимая динамический диапазон сигнала до диапазона, который можно безопасно записать на ленту. Этот тип сжатия, сжатие динамического диапазона , приглушает громкие звуки и усиливает тихие, делая запись намного более равномерной. При воспроизведении динамический диапазон расширяется на ту же величину, в результате чего тихие звуки снова становятся тихими и наоборот. Комбинация сжатия и повторного расширения дает начало названию компандирования . Компандирование полезно даже вне области шумоподавления; кассета может иметь динамический диапазон 40 децибел до насыщения носителя, в то время как исходный сигнал может использовать 70 децибел, скажем, для записи концерта вживую. В этом случае компандирование 2-к-1 приведет к сигналу с диапазоном 35 децибел, который можно записать без ограничения. [9]
Причина, по которой этот метод работает для уменьшения шума, заключается в том, что шипение ленты проявляется как постоянный сигнал малой громкости. Когда сигнал записывается в исходной форме, без сжатия, количество шипения может быть такой же громкостью, как и более тихие звуки, полностью маскируя их. Однако, когда сигнал сжимается перед записью, эти тихие звуки записываются с большей громкостью, поэтому теперь даже тихие звуки громче, чем шум. Это улучшает отношение сигнал / шум . [9]
Когда сигнал повторно расширяется, шипение ленты расширяется вместе с ним, делая его также громче. Однако отношение сигнала к шуму остается (близким к) постоянным во время этого процесса, поэтому на выходе сохраняется это более высокое отношение сигнал / шум. В конечном итоге это означает, что, хотя шипение ленты действительно становится громче во время «мягких» частей записи, сама запись (надеюсь) всегда больше по громкости и делает шипение гораздо менее заметным. [9]
Предварительный акцент
Обратите внимание, что шипение ленты ограничено более высокими частотами. Это означает, что сигнал, который в основном является низкочастотным, не обязательно требует уменьшения шума, вместо этого можно просто отсечь все более высокие частоты в фильтре нижних частот, и шипение в значительной степени исчезнет. [9]
Рассмотрим сигнал, который содержит участок большой громкости, а затем участок низкой громкости. Во время записи эти сигналы сжимаются, чтобы быть намного ближе друг к другу по уровню, так что участок большой громкости не насыщает ленту, а участок низкой громкости громче, чем шипение ленты. При воспроизведении более громкая часть практически не приглушена, поэтому шипение ленты также остается без звука на своей естественной громкости. При воспроизведении более мягкой части, усиленной во время записи, расширитель приглушает его исходный уровень. Это также приглушает шипение ленты. [9]
Это приводит к изменению громкости шипения ленты во время воспроизведения. Это не очень заметно, когда исходный сигнал содержит высокие частоты, которые перекрывают шипение, но для более низких частот это легко слышно. Подъем и падение шипения ленты было известно как «дыхание», потому что это звучало так, как будто что-то дышит в микрофон. [9]
Чтобы решить эту проблему, dbx использует сильные высокочастотные «предыскажения» исходного сигнала. Это усиливает высокочастотные звуки перед их отправкой в компрессор. Это заставляет компрессор «сбавлять» усиление в определенных обстоятельствах и уменьшать слышимость модуляции шума - даже с этим предыскажением модуляция шума может стать слышимой при использовании для начала очень шумных носителей, таких как кассетный формат.
dbx I и II
Система dbx Type I предназначена для использования с профессиональными носителями записи, которые имеют отношение сигнал / шум (S / N) до шумоподавления не менее 60 дБ и частотную характеристику -3 дБ от 30 Гц до 15 кГц. Система полагается на то, что среда довольно линейна по объему и частотной характеристике.
dbx Type-II предназначен для более шумных сред, которые имеют более низкое отношение сигнал / шум и гораздо более ограниченную частотную характеристику. В тракте сигнала управления процесс dbx типа II снижает отклик на высоких и низких частотах, чтобы снизить чувствительность системы к ошибкам частотной характеристики - поскольку спад происходит только в тракте управления, он не влияет на слышимый звук. Настройка «диска» dbx Type-II на потребительских декодерах dbx добавляет дополнительные 1–3 дБ спада низких частот как в тракте звука, так и в тракте управления. Это защищает систему от слышимого ошибочного отслеживания из-за деформации записи и низкочастотного грохота.
Обе системы используют компандирование 2: 1 и обеспечивают одинаковое уменьшение шума и улучшение динамического диапазона - другими словами, они обеспечивают одинаковые конечные результаты, но несовместимы друг с другом.
dbx против Dolby
И dbx, и система шумоподавления Dolby используют компандирование для управления шумом. Они различаются способом обработки частотной характеристики процесса компандирования. dbx использует систему предыскажения одной частоты, тогда как Dolby использует четыре отдельных усилителя предыскажения, каждый для разной полосы частот. Поскольку шипение ленты в первую очередь является проблемой для высокочастотных звуков, Dolby использует гораздо более сильный предварительный акцент на высоких частотах, чем на низких. Это означает, что низкочастотный сигнал с низкой громкостью может практически не подвергаться компандированию, тогда как тот же самый объем на высоких частотах будет сильно предварительно усилен до более высокого уровня громкости перед сжатием. [10]
Использование отдельных «кривых кодирования» с предварительным выделением позволяет снизить общее сжатие по сравнению с dbx, где оно всегда составляет 2 к 1. Для сигналов с более низкой частотой, таких как разговор, Dolby может вообще не применять сжатия. . Напротив, dbx продолжит компандировать эти сигналы, и в этом случае шипение ленты также повторно расширяется при воспроизведении, постоянно меняясь при изменении громкости. [11]
Отсутствие принятия dbx на рынке
Несмотря на то, что он привнес в кассетный ленточный носитель необычный динамический диапазон и отсутствие шума, шумоподавление dbx не получило широкой популярности на потребительском рынке, поскольку сжатые записи не звучали приемлемо при воспроизведении на оборудовании, отличном от dbx; Dolby B уже широко использовался, когда был представлен dbx. Хотя для уменьшения шума Dolby также использовалось некоторое компандирование, уровень сжатия и расширения был очень мягким, так что звук с лент, закодированных в формате Dolby, был приемлемым для потребителей при воспроизведении на оборудовании, отличном от Dolby.
- dbx Type I получил широкое распространение в профессиональной записи, в частности, с так называемыми полупрофессиональными форматами, такими как полудюймовые 8-дорожечные и однодюймовые 16-дорожечные. Tascam включила dbx Type II в свои четырехдорожечные кассетные магнитофоны Portastudio .
- Tascam «s портастудия семейство 4 трековых кассетных магнитофонов стал стандартом для домашних любителей.
- Преимущество dbx Type I и Type II по сравнению с шумоподавлением Dolby заключается в том, что он не требует калибровки с выходным уровнем магнитофона, что может привести к неправильному отслеживанию с Dolby B и C, что приведет к приглушению высоких тонов.
- Однако из-за высокой степени сжатия dbx и сильного выделения высоких частот, ленты с кодировкой dbx, в отличие от Dolby B, практически не воспроизводились на системах, отличных от dbx, и звучали очень резко при воспроизведении без кодирования. Недекодированное воспроизведение dbx также показало большое количество динамических ошибок с постоянным повышением и понижением уровней звука.
Хотя в конечном итоге dbx Type-II NR был разработан в виде автономной микросхемы LSI, он никогда не был дешевым из-за чрезвычайно высокой точности, требуемой от VCA dbx и анализа RMS- сигнала, что привело к еще большему нежеланию производителей использовать микросхемы dbx в свою продукцию.
dbx с виниловыми пластинками
dbx также использовался на виниловых пластинках, которые были помечены как dbx disc . [12] В то время как самый ранний выпуск датируется 1971/1973 гг. [ Необходима ссылка ] , их количество достигло пика в период с 1977/1978 г. [ требуется ссылка ] примерно до 1982 г. [13] Billboard отметил в августе 1981 г., что общее количество выпусков с кодировкой dbx было Ожидается приближение 200 альбомов. [14] Discogs упоминает 1100 альбомов. [13] При использовании на пластинках система dbx Type-II уменьшала слышимость пыли и царапин, уменьшая их до крошечных хлопков и щелчков (если они вообще были слышны), а также полностью устраняла поверхностный шум записи . LP с кодировкой dbx теоретически имели динамический диапазон до 90 дБ. [15] Кроме того, пластинки dbx производились только с оригинальных мастер-лент, копии не использовались, и печатались только на тяжелом чистом виниле. Большинство из них было выпущено ограниченным тиражом с премиальной ценой.
dbx с профессиональными катушечными магнитофонами
Карта шумоподавления dbx k9 была разработана для использования в профессиональных кадрах A-361 серии A-361, которые уже широко использовались в профессиональных студиях звукозаписи с катушки на катушку того времени. Элегантный дизайн dbx 192 был разработан специально для рекордера Nagra IV-Stereo. Он имел единственную кнопку для записи / воспроизведения, кодирования / декодирования и был интегрирован непосредственно во внутренний сигнальный тракт Nagra. Он питался от источника Нагры.
dbx для телевидения
Подавление шума dbx-TV, хотя и имеет общие элементы с типом I и типом II, отличается фундаментально и было разработано Марком Дэвисом (тогда из dbx, теперь из Dolby Labs) в начале 1980-х годов.
DBX-TV входит в многоканальном телевизионном звуке (МТС), то США стандарт для стерео аналогового телевидения передачи . Каждое телевизионное устройство, которое декодировало MTS, первоначально требовало выплаты роялти , сначала dbx, Inc., затем THAT Corporation, которая была выделена из dbx в 1989 году и приобрела патенты MTS в 1994 году; однако в 2004 г. срок действия этих патентов истек во всем мире [16].
dbx в кинопроизводстве
При перезаписи фильма « Апокалипсис сегодня» в 1979 году использовалось шумоподавление dbx, способное снизить уровень шума более чем на 20 дБ. Использовалось только шумоподавление типа Dolby A, способное снизить уровень шума всего на 10–12 дБ. на завершающем этапе мастеринга саундтрека к фильму до 70мм принтов.
Модифицированная версия dbx также использовалась в стереосистеме Colortek. Кроме того, шумоподавление dbx Type-II использовалось в вариантах Model-II и Model-III системы специальных эффектов MCA Sensurround на оптической звуковой дорожке и было краеугольным камнем всей системы. Sensurround + Plus от MCA, использованный в фильме Zoot Suit, использовал dbx Type-II с 4-дорожечным магнитным звуковым форматом на 35-миллиметровых пленках, обеспечивая кинофильм стереофоническим саундтреком с широким динамическим диапазоном и отсутствием шума.
dbx для доставки программ через американскую общественную спутниковую радиосистему NPR
Общественная спутниковая радиосистема первого поколения (PRSS), представленная в 1979 году и использовавшаяся Американским национальным общественным радио для доставки сетевых программ своим станциям через спутник, представляла собой систему с одним каналом на несущую (SCPC), которая имела уровень шума около 40 дБ. аналоговый (восстановленный) сигнал к шуму. Модули dbx, которые были настроены на 3: 1, использовались для увеличения динамического диапазона системы. Обычно это работало хорошо, но для некоторых низких частот искажения превышали 10 процентов THD. Также модули dbx различались тем, как они отслеживали сжатый звук, поэтому расширенный звук не был точным представлением того, что было сжато в восходящем канале. Тем не менее, использование dbx позволило NPR прославиться своими высокими стандартами точности в своей спутниковой системе, поскольку коммерческие вещатели выбрали NPR для восходящей связи ряда коммерческих музыкальных радиопрограмм и концертов коммерческих радиосетей, которые требовали высокой точности в аналоговую эпоху. . Многие из этих проблем были решены, когда в 1994 году PRSS перешла на свою систему второго поколения, SOSS (система поддержки спутниковых операций), в которой каналы отправлялись в цифровом виде.
Смотрите также
- Система шумоподавления Dolby
- Система шумоподавления CX
- Система шумоподавления High Com
- Система шумоподавления UC
Рекомендации
- ^ Хоффман, Фрэнк В. (2004). Энциклопедия записанного звука . 1 (переработанная ред.). Тейлор и Фрэнсис .
- ^ Блэкмер, Дэвид Э. (1972). «Система шумоподавления с широким динамическим диапазоном». db Magazine . Vol. 6 шт. 8.
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2012-06-20 . Проверено 9 февраля 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2012-08-17 . Проверено 9 февраля 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ Пейсиг, Юрген; тер Хасеборг, Ян Реммер; Кейлер, Флориан; Зёльцер, Удо (2004-10-05). «Цифровая эмуляция аналоговых алгоритмов компандирования для FM-радиопередачи» (PDF) . Труды 7-й Международной конференции по цифровым звуковым эффектам (DAFx'04) . Неаполь, Италия: 285–290. Архивировано (PDF) из оригинала на 2017-11-14 . Проверено 14 ноября 2017 .
- ^ «Эмуляция атласной ленты» . у-он. 2018. Архивировано 8 мая 2021 года . Проверено 8 мая 2021 .
- ^ Гесс, Ричард Л. (17.10.2018). «Обзор оптимизации отношения сигнал / шум, прежде всего, при аналоговой аудиозаписи» (PDF) . Аврора, Онтарио, Канада. Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2021 года . Проверено 7 мая 2021 . (26 страниц)
- ^ Дайсон, Джон С .; Гесс, Ричард Л. (12 марта 2019 г.). "Система шумоподавления DYSON-HESS" (PDF) . 0.7.1a. Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2021 года . Проверено 7 мая 2021 . (23 страницы)
- ^ «14.0 Запись» . Rec.audio. Часто задаваемые вопросы . Издательство Lundemo. 2003. Архивировано из оригинала на 2004-10-12 . Проверено 3 октября 2011 .
- ^ «Диски с кодировкой dbx - Записи исключительной четкости и динамического диапазона для большего удовольствия от прослушивания - Технология, лежащая в основе дисков с кодировкой dbx» (буклет для LP). dbx. Архивировано 7 ноября 2017 года . Проверено 16 мая 20 .
- ^ a b https://web.archive.org/web/20170302203101/https://www.discogs.com/label/322174-DBX-Series
- ^ Nielsen Business Media, Inc. (1981-08-08). Рекламный щит . Nielsen Business Media, Inc.
- ^ "dbx SysInfo" . audioinvest.no .
- ^ dbx-TV Timeline (THAT Corporation). Архивировано 16 июля 2011 г. в Wayback Machine.
дальнейшее чтение
- Коупленд, Питер (февраль 2009 г.) [сентябрь 2008 г.]. Редлих, Герт (ред.). "Руководство по методам восстановления звука аналока" . Лондон, Великобритания: Звуковой архив Британской библиотеки (www.bl.uk.). Глава 9. Взаимное шумоподавление. Архивировано 5 ноября 2017 года . Проверено 5 ноября 2017 г. - через Deutsches Hifi-Museum, Висбаден, Германия. (NB. Сильно предвзято с британской точки зрения, но, тем не менее, очень хорошо осведомлен.)
- «Как был выпущен этот диск, закодированный в формате dbx - карта A» . Архивировано 5 ноября 2017 года . Проверено 5 ноября 2017 . [1]
- «Диск, закодированный в dbx - карта B» . Архивировано 5 ноября 2017 года . Проверено 5 ноября 2017 .
[…] Диск, закодированный в dbx […] Диски, закодированные в dbx, используют уникальный процесс кодирования / декодирования, который практически устраняет поверхностный шум записи, одновременно значительно увеличивая динамический диапазон записи. Диск dbx примерно на 30 дБ тише обычной записи. Кроме того, динамический диапазон музыки на дисках с кодировкой dbx равен динамическому диапазону во время сеанса записи, что представляет собой значительное преимущество перед обычными записями с ограниченным динамическим диапазоном. Теперь, с дисками, закодированными в формате dbx, мы впервые можем наслаждаться полным динамическим диапазоном и присутствием музыки на фоне чистой тишины. Звук диска, закодированного в формате dbx, обычно будет неотличим от звука мастер-ленты или прямого аудиосигнала, с которого сделана запись. Любой посторонний шум, присутствующий на мастер-ленте, останется на этих записях, поскольку на них не влияет процесс кодирования / декодирования диска dbx. Следовательно, чем лучше мастер-лента с точки зрения шума, тем лучше качество звука записи. Звуковые преимущества, потенциально доступные в результате недавних и будущих улучшений в звукозаписи (например, прямой записи на диск и методов цифровой записи), будут реализованы в полной мере только в том случае, если будет устранено отвлечение раздражающего поверхностного шума записи. Диски, закодированные с помощью dbx, достигают этой цели. […]
[2] - https://web.archive.org/web/20210523094543/https://dbxpro.com/en/products/2031 dbx Type III шумоподавление
- https://web.archive.org/web/20201029203213/https://dbxpro.com/en/products/ieq15 dbx Снижение шума типа V
Внешние ссылки
- Страница Audio Invest на dbx
- Vintage dbx, звук легенды
- Retro HiFi: DBX Disc - лучшее, что вы, наверное, не слышали