Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Четырехканальная квадрофоническая диаграмма, показывающая размещение динамиков

Квадро (или Quadrophonic и иногда Quadrasonic ) звук - эквивалентно тому , что теперь называется 4,0 объемного звука - использует четыре звуковых канала , в которых динамики расположены на четырех углах прослушивания пространства. Система позволяет воспроизводить звуковые сигналы, которые (полностью или частично) независимы друг от друга.

Четырехканальный объемный звук можно использовать для воссоздания реалистичного эффекта трехмерного живого концертного зала. Его также можно использовать для улучшения впечатлений слушателя за пределы направленных ограничений двухканального стереозвука . Квадрафонический звук был первым потребительским продуктом с объемным звуком. С тех пор, как он был представлен публике в начале 1970-х, было сделано много тысяч квадрофонических записей.

Квадрафонический звук был коммерческим провалом, когда его впервые представили из-за множества технических проблем и несовместимости форматов. Производство четырехканальных аудиоформатов может быть дороже, чем производство стандартного двухканального стерео. Для воспроизведения требуются дополнительные динамики и каналы усилителя. Также может потребоваться специально разработанное декодирующее оборудование.

Введение домашнего кинотеатра продукции в 1990 - х годах были первым предназначено для звука кино, но и принес воспроизведение музыки многоканальной в популярность снова. К этому времени были созданы новые цифровые форматы. Многие четырехканальные записи 1970-х годов были переизданы в современных системах объемного звучания, таких как Super Audio CD , DTS , Dolby Digital , DVD-Audio и Blu-ray . Многоканальное домашнее воспроизведение звука возродилось с 2000 года, и с этого времени для публики также были выпущены новые четырехканальные записи.

Квадрафоническая система будет воспроизводить левый передний, левый задний, правый передний и правый задний аудиосигналы в каждом из четырех отдельных динамиков. Воспроизведение в задних динамиках должно быть такого же или почти такого же качества, как и в передних динамиках. В идеале предпочтительно использовать четыре одинаковых динамика.

История [ править ]

Первыми машинами, использовавшимися для 4-канальной звукозаписи, были магнитофоны с катушкой на катушку . Они были разработаны в 1950-х годах в Германии компаниями Telefunken и Ampex в Соединенных Штатах. Машины появились в некоторых европейских электронно-музыкальных студий по 1954, [1] ранний пример был лента часть Карлхайнц Штокхаузен части «s, Контакте (1958-60). [2] [ не удалось проверить ] Однако, хотя для этой записи в студии использовалась четырехканальная технология, она никогда не была выпущена для публики в квадрофоническом звуке, только в стерео.

Первые попытки воспроизвести четырехканальный звук для домашнего воспроизведения начались инженерами аудиолаборатории в 1960-х годах. Во всех этих экспериментах использовались аналоговые технологии записи . Небольшое количество квадрофонических записей было представлено американскому потребительскому рынку Vanguard Recording Society в июне 1969 года на пленке с катушки на настоящую. Самая популярная среда , используемая для рынка записей общественности в течение 1970 - х годов был винил LP фонограф запись .

В 1970-х годах крупные производители электроники предлагали населению специализированные аппаратные системы для декодирования 4-канальных записей. Сегодня программное обеспечение можно использовать вместо аппаратного декодирования. Современные программные алгоритмы обеспечивают более высокий уровень производительности декодирования, чем предыдущие версии оборудования.

Во многих квадрофонических записях 1970-х использовались «матричные» технологии для кодирования и декодирования 4-канальной звуковой информации на 2-канальном носителе. Сегодня на смену матричным технологиям пришли более сложные «дискретные» системы, обеспечивающие более высокий уровень производительности и полную независимость каналов.

Все системы, широко используемые сегодня, являются системами цифровой записи . Цифровое многоканальное аудио стало доступным для дома, начиная с появления фильмов с объемным звуком с использованием Dolby Digital и DTS в 1990-х годах. Наиболее распространенными цифровыми носителями, способными воспроизводить музыку с объемным звуком сегодня, являются Super Audio CD, DVD и Blu-ray. Все они способны воспроизводить аудио высокого разрешения по нескольким каналам.

Граммофонные пластинки [ править ]

Квадрафоническое воспроизведение звука на виниловых пластинках было проблематичным. В связи с быстрым развитием технологий в 1970-х годах было предложено несколько различных решений для воспроизведения 4-канального звука с пластинок. Некоторые из этих систем оказались намного успешнее других. Самыми простыми системами были «производные» (2-2-4) форматы. Вскоре за ними последовали гораздо более сложные «матричные» (4-2-4) форматы и, наконец, самые продвинутые «дискретные» (4-4-4) форматы.

Производные (2-2-4) форматы [ править ]

Производные (2-2-4) форматы представляют собой простые и недорогие электронные решения, которые добавляют или извлекают задние звуковые каналы «окружения» или «реверберации» из стереозаписей. Точного размещения отдельных инструментов в тыловых каналах нет. [3]

  • DY / Dynaquad (1969)
  • Схема Хафлера (1969)
  • системы ABC (Quadra ABC - кратко использовалась только в Советском Союзе) (1981)

Матричные (4-2-4) форматы [ править ]

В матричных форматах четыре канала преобразуются (кодируются) в два канала. Затем они проходят через двухканальную среду передачи (обычно LP-запись), после чего декодируются в четыре канала и передаются на четыре динамика. Чтобы передать четыре отдельных аудиосигнала стереосовместимым образом, необходимо четыре одновременных линейных уравнения для воспроизведения исходных четырех аудиосигналов на выходе.

Эти системы использовали технологию матричного декодирования для восстановления четырех каналов из двух каналов, записанных на записи. Матричные системы могут иметь значительный уровень независимости каналов, но не полное разделение каналов.

  • EV / Stereo-4 (1970)
  • DY / Dynaquad (используется в качестве формата кодирования некоторых записей) (1971)
  • SQ / Stereo Quadraphonic (1971)
  • QS (Quadraphonic Sound) / RM (Обычная матрица) (1971)

Матричные квадрофонические записи можно воспроизводить по двум каналам на обычных стереофонических проигрывателях. В этих системах существуют различные уровни совместимости стерео и моно. Термин « совместимый» означает, что:

  1. Одноканальная (моно) система будет воспроизводить все четыре аудиосигнала через один динамик.
  2. Двухканальная (стерео) система будет воспроизводить левый передний и левый задний аудиосигналы в левом динамике и сигналы правого переднего и правого заднего в правом динамике.

Этот процесс 4: 2: 4 не мог быть выполнен без некоторой потери информации. То есть четыре канала, созданные на заключительном этапе, не были полностью идентичны тем, с которых процесс начался. Для того, чтобы эффект работал должным образом, звукорежиссеру необходимо было пройти специальную подготовку для работы в каждом из этих форматов. Специальные правила микширования для матричной записи сводят к минимуму технологические ограничения, присущие матричным форматам, и маскируют или устраняют нежелательные побочные эффекты.

EV-4 / Stereo-4 и Dynaquad (DY) [ править ]

Первыми из них были базовые системы с плохой производительностью, разработанные Electro-Voice ( EV-4 / Stereo-4 ) и Dynaco ( Dynaquad (DY) ). Так называемый матричный формат, он использовал четыре звуковых канала, которые были «закодированы» в две дорожки стереоальбома. Затем они были «декодированы» в исходные четыре звуковых канала, но с плохой производительностью декодирования, которая не соответствовала дискретным форматам.

Первоначальные системы (DY и EV-4) были базовыми и страдали низким разделением между левым и правым фронтальными частями (около 12 дБ) и плохим разделением заднего левого и правого каналов в 2 дБ. Декодеры были разработаны скорее для получения эффекта, чем для точного декодирования, что в основном было связано с ограничениями в обеих системах. Поскольку обе системы были очень тесно связаны математически, пользователям требовался только один декодер любой системы для воспроизведения альбомов обеих систем.

Относительно низкая производительность декодирования этих ранних матричных форматов была основной причиной их исчезновения после появления улучшенных матричных систем. Новые системы были основаны на работе Питера Шайбера . В его базовой формуле использовалась схема с фазовым сдвигом на 90 °, что позволило разработать усовершенствованные матричные системы 4-2-4, двумя главными из которых были SQ от Columbia и QS Systems от Sansui. Вместе с Шайбером и Мартином Уиллкоксом Джим Фосгейт разработал декодер Tate II 101 SQ, который создавал очень точное звуковое поле за счет использования усиления и эффекта Хааса.для маскировки артефактов декодирования. В нем использовались заказные, собранные вручную и откалиброванные схемы с компонентами, отсортированными до 1%, для точной работы. Декодеры Sansui серии QSD и приемники серии QRX были очень хороши, они даже синтезировали лево-правое стерео в топологию ⋂ подковы. Однако все они появились слишком поздно и были слишком дорогими или трудными для публичной покупки, чтобы спасти матричный квад.

Различия между ранними и поздними матричными системами были настолько огромными, что декодирование DY / EV-4 с помощью декодеров SQ или QS с любой точностью было невозможным; в результате часто получается "смазанная" или плохо определенная звуковая сцена, которая может сильно отличаться от того, что задумал инженер звукозаписи. [4] [5]

QS Regular Matrix и SQ Quadraphonic [ править ]

Звуковой декодер Sansui QS

Усовершенствованные системы, основанные на работе Питера Шайбера по использованию схемы фазового сдвига на 90 градусов, появились позже, а именно системы QS и SQ .

Первый из них, известный как QS, был разработан Sansui Electric . Это так называемый матричный формат, в котором использовались 4 звуковых канала, которые были «закодированы» в два стерео трека альбома. Затем они были «декодированы» в исходные четыре звуковых канала. Система QS дебютировала в Соединенных Штатах в марте 1971 года и была улучшена за счет их Vario-Matrix системы в 1973 г. [ править ]

Второй, SQ , был разработан и продан компаниями Columbia Records и Sony и вышел на рынок США в апреле 1971 года. Формат SQ также использовался такими компаниями, как EMI в Великобритании, которые выпустили несколько альбомов SQ . Разделение звука в системе SQ было значительно улучшено с введением в 1975 году декодирования SQ Full Logic с использованием микросхем Motorola MC1312, MC1314 и MC1315. [ необходима цитата ]

И SQ, и QS пользовались значительной поддержкой со стороны крупных звукозаписывающих компаний и производителей оборудования в 1970-х годах. Они также добились заметных продаж и проникновения на рынок. К сожалению, из-за сходства названия и технологии публика могла легко запутать их.

Дискретные (4-4-4) форматы [ править ]

Дискретное воспроизведение описывает квадрофоническую систему, в которой все четыре канала полностью независимы друг от друга. Как следует из названия, с дискретными форматами исходные четыре аудиоканала проходят через четырехканальную среду передачи и передаются в четырехканальную систему воспроизведения и подаются на четыре динамика. Это определяется как система 4–4–4.

  • CD-4 (Compatible Discrete 4) / Quadradisc (1972)
  • УД-4 / UMX / BMX (1974)

В дискретных фонографических системах используется специальный демодулятор для декодирования четырех полностью независимых звуковых каналов. Это позволило полностью разделить каналы. Такие системы изначально были склонны к сокращению срока службы записи. Однако для решения этой проблемы были быстро разработаны более прочные виниловые композиции, и почти во всех скромных пластинках используется специальный винил. Сдержанные квадрофонические LP-записи можно воспроизводить по двум каналам на обычных стереофонических проигрывателях.

CD-4 или Quadradisc [ править ]

Рекорд RCA Quadradisc

Третий основной формат четырехканальных виниловых пластинок, известный как CD-4 или Quadradisc , был разработан японской корпорацией JVC вместе с ее американским аналогом RCA Records .

Этот квадрофонический формат впервые был продан в Соединенных Штатах в мае 1972 года. Полностью дискретная система, она отказалась от предыдущих матричных систем в пользу более сложного метода четырехканального воспроизведения. [ необходима цитата ] Он закодировал объемную информацию в ультразвуковом звуке выше 20 кГц, для чего требовался специальный картридж со стилусом Shibata, а затем использовал собственный демодулятор для получения исходного 4-канального звукового поля.

UD-4 / UMX / BMX [ править ]

UD-4 / UMX был разработан Nippon / Columbia ( Denon ). Это гибридная дискретно-матричная система. В этом формате кодируется от 35 до 40 элементов, и он продавался только в Великобритании, Европе и Японии.

Недолговечная система страдала от несовместимости с обычным стереофоническим воспроизведением из-за разницы фаз между левым и правым каналами. [6] UD-4 был менее критичным в своей настройке, чем CD-4, потому что несущие не должны были обрабатывать частоты столь же высокие, как в системе CD-4. [7]

Форматы лент [ править ]

  • Q4 / квадрофоническая катушка на катушку (1969)
  • Quad-8 (Q8) / квадрофонический 8-трековый (1970)

Также были представлены квадрофонические системы на основе ленты, основанные на новом оборудовании, способном воспроизводить четыре дискретных канала. Все эти записи представляют собой дискретные записи 4-4-4, выпущенные в форматах катушек и 8-трековых картриджей . Для воспроизведения этих записей требовались специально разработанные четырехканальные машины. Они не совместимы со стереоплеерами.

Квадрафоническая лента с открытой катушкой (Q4) [ править ]

Четыре канала катушки к катушке ленты блок из 1970 - х лет, один из немногих способов достижения сдержанного звука четыре канала в домашних условиях

В этих системах все четыре доступных трека использовались в одном направлении на ленте, что в два раза превышало скорость обычных четырехдорожечных лент с катушкой на катушку. [8]

Quadraphonic 8-Track Tape (Quad-8 и Q8) [ править ]

В апреле 1970 года RCA Records анонсировала четырехканальную версию 8-дорожечной ленты , названную Quad-8 или Quadraphonic 8-Track Tape (позже сокращенную до Q8). В конечном итоге они появились в сентябре 1970 года. [9] Были и автомобильные плееры, и домашние версии.

Формат был практически идентичен 8-трековому стерео, за исключением небольшой выемки в верхнем левом углу картриджа. Это дало сигнал квадрофоническому 8-трековому проигрывателю объединить нечетные треки в качестве аудиоканалов для программы 1, а четные треки в качестве каналов для программы 2. Формат не был обратно совместим со стерео или моно плеерами; хотя квадрофонические плееры воспроизводили 8-трековые стерео, воспроизведение квадрофонических лент на стерео проигрывателях приводило к одновременному прослушиванию только половины каналов.

Последний выпуск в квадрофоническом 8-трековом формате был выпущен в 1978 году, хотя большинство из них перестали появляться к концу 1976 года.

Форматы радиовещания [ править ]

Были некоторые эксперименты , проведенные с радио передач (например, Клифф Ричард концерт по BBC , [10] [11] которого раннее квадрофоническое вещания в июле 1974 года [12] ), но они были недолговечны.

Один радиосериал, Double Exposure , был кратко распространен по Соединенным Штатам на различных FM-станциях; он состоял из джаза, рока и поп-музыки, которая была коммерчески выпущена на одной из квадрофонических звукозаписывающих или магнитофонных систем.

Одной из самых продолжительных радиопередач была WQSR -FM "Quad 102½" в Сарасоте, Флорида . [13] На протяжении большей части 1970-х эта станция транслировала сигнал, который можно было настроить как две отдельные станции с помощью обычных стереоприемников.

Сан - Франциско классической музыки станции KKHI-FM вещание в Сан - Франциско Опера в «совместимый» (то есть, матрица-кодировке) квадрофонический формат в течение 1970 - х годов, [14] , как сделали Чикаго станции WFMT живые „Chicago Lyric Opera“ вещает «s.

KRMH- FM ("Good Karma Radio") (Сан-Маркос / Остин, Техас) транслировалось в "Quad Stereo" в начале 1970-х годов из своей студии и передатчика недалеко от Буды, штат Техас . [ необходима цитата ]

WWWW-FM (W4-QUAD 106.7) (Детройт) транслировал квадрофонию в 1974 году. Он также называл себя Quadzilla. Говард Стерн работал диджеем в W4 в начале своей карьеры.

KEXL -FM ("KEXL 104.5") (Сан-Антонио, Техас) транслировался на "Quadraphonic" с начала до середины 1970-х из своих студий в высотном офисном здании недалеко от Main Plaza. [15]

Станция Сакраменто KWOD 106.5 , названная в честь формата, начала вещание на короткое время с 1977 года.

В конце 1970-х региональная станция Польского радио во Вроцлаве вела две экспериментальные передачи в неделю.

Матрица H [ править ]

Оборудование для смешивания Ambisonic

Matrix H была разработанаинженерами BBC в 1977 году для передачи квадрофонического звука через FM-радио таким образом, чтобы это было наиболее совместимо с существующими моно- и стереоприемниками. [16]

Квадрафонические тестовые программы были сделаны для BBC Radio 3 и BBC Radio 4 , включая пьесы и The Proms . [17]

Сначала были протестированы существующие форматы матриц. «H» не имеет значения; они назвали первую оцененную матрицу Матрицей А, а затем работали с алфавитом. [18] [19] Matrix H стала лучшим решением для моносовместимости и радиопередачи, [20] однако для нее не существовало специального коммерчески доступного декодера.

Позже BBC сотрудничала с разработчиками Ambisonics для создания BBC / NRDC System HJ . Это было основано на зонах допуска, разработанных для включения модифицированных версий как Matrix H, так и прототипа двухканального кодирования Ambisonics , известного как System 45J . Впоследствии матрица UMX Nippon-Columbia была внесена в стандарт, что привело к окончательному названию UHJ, которое теперь ассоциируется с Ambisonics . [21]

Универсальный SQ [ править ]

В 1976 году Бен Бауэр интегрировал матричные и дискретные системы в USQ или Universal SQ (другие также сделали это со своими счетверенными системами).

Это была иерархическая дискретная матрица 4-4-4, которая использовала матрицу SQ в качестве основной полосы для дискретных квадрофонических FM-трансляций с использованием дополнительных разностных сигналов, называемых «T» и «Q». Для вещания USQ FM дополнительная модуляция "T" была размещена на частоте 38 кГц в квадратуре к стандартному разностному стереосигналу, а модуляция "Q" была размещена на несущей на частоте 76 кГц.

Для стандартных двухканальных широковещательных передач SQ Matrix CBS рекомендовала разместить дополнительный пилот-сигнал на частоте 19 кГц в квадратуре относительно обычного пилот-тона, чтобы указать сигналы, закодированные в SQ, и активировать логический декодер слушателя. CBS утверждала, что система SQ должна быть выбрана в качестве стандарта для квадрофонической FM, потому что в тестах прослушивания FCC различных предложений четырехканального вещания система 4: 2: 4 SQ, декодированная с помощью декодера CBS Paramatrix, превосходила 4: 3 : 4 (без логики), а также все другие протестированные системы 4: 2: 4 (с логикой), приближаясь к производительности дискретной мастер-ленты с очень небольшим запасом. В то же время «сворачивание» SQ в стерео и моно было предпочтительнее стерео и моно «сворачивания» 4: 4: 4, 4: 3: 4 и всех других систем кодирования 4: 2: 4.

Живые концерты [ править ]

Координатор азимута, используемый Pink Floyd, сделанный Бернардом Спейт, 1969 (Музей Виктории и Альберта, Лондон)

В 1967 году рок - группы Pink Floyd совершил первый в истории объемного звучания рок - концерт в « Игры для мая », щедрого дела в лондонском «s Queen Elizabeth Hall , где группа дебютировала свою заказные систему квадрофонический динамика. [22] Созданное ими устройство управления, Координатор Азимута , теперь выставлено в лондонском Музее Виктории и Альберта как часть их галереи Театральных коллекций. [23]

Сравнение форматов [ править ]

В 1976 году Майк Торн создал виниловый альбом Quadrafile с одинаковой музыкой, записанной со всех четырех сторон, но в четырех разных квадрофонических форматах (QS, SQ, CD-4 и UD-4).

См. Также [ править ]

  • Амбисоника
  • Амбиофоника
  • Координатор азимута
  • Четырехканальный компакт-диск, цифровой звук
  • Матричный декодер
  • Многодорожечная запись
  • Октофонический звук

Ссылки [ править ]

  1. ^ Кросс, Лоуэлл, «Электронная музыка, 1948–1953», « Перспективы новой музыки», 7, вып. 1 (осень – зима, 1968): 32–65. Цитирование на 50–51.
  2. ^ http://www.obsoletemedia.org/quadraphonic-open-reel-tape/
  3. ^ Популярная наука , стр. 86, в Google Книгах
  4. ^ Шайбер, Питер (декабрь 1969). «К более точной пространственной среде». Журнал Общества звукорежиссеров . AES . 17 (6): 690, 691.
  5. ^ Шайбер, Питер (ноябрь 1971 г.). «Анализ фазово-амплитудных матриц». Журнал Общества звукорежиссеров . AES . 19 (10): 835–839.
  6. ^ Купер, Дуэйн . «СИСТЕМА УД-4» . ОБЗОР HI-FI NEWS & RECORD - МАРТ 1975 . Проверено 5 февраля 2012 года .
  7. ^ Купер, Дуэйн Х .; Сига, Такео (июнь 1972 г.). "Дискретно-матричное многоканальное стерео" (PDF) . Журнал Общества звукорежиссеров . AES . 20 (5): 346–360 . Проверено 28 сентября 2018 года .
  8. ^ http://theartofsound.net/forum/showthread.php?1929-The-Official-Factory-Made-Reel-to-Reel-Tape-Thread&s=277907ddc0421c90b538c564d5d4f18f
  9. ^ http://www.ladydairhean.0catch.com/Axl/Guides/MFG2.htm
  10. ^ "Клифф Ричард" . BBC Genome на BBC Online . Проверено 18 ноября 2014 года .
  11. ^ "Клифф Ричард" . BBC Genome на BBC Online . Проверено 18 ноября 2014 года .
  12. ^ "BBC в квадроцикле" . BBC Genome на BBC Online . Проверено 18 ноября 2014 года .
  13. ^ Радио Years.com
  14. ↑ Данн, Бернис (17 марта 1973 г.). « » Опера Концертная «в Mondavi в» . Реестр долины Напа . п. 7D . Проверено 13 сентября 2020 года .
  15. ^ "KEXL 104,5" . Архивировано из оригинального 13 октября 2016 года.
  16. ^ "Квадрафонический звук" . Архивировано из оригинала на 2014-12-11 . Проверено 21 сентября 2014 .
  17. ^ Рэтклифф, Пенсильвания; Мирес, ди-джей (май 1977 г.). «BBC Matrix H: Совместимая система для вещания». Беспроводной мир : 41–45.
  18. ^ Кромптон, TWJ (ноябрь 1974). «Субъективная производительность различных квадрофонических матричных систем» (PDF) . Отчет исследовательского отдела BBC 1974/29 .
  19. ^ Gaskell, PS; Рэтлифф, Пенсильвания (февраль 1977 г.). "Квадрафония: Развитие декодирования Matrix H" (PDF) . Отчет исследовательского отдела BBC 1977/2 . 77 : 22306. Bibcode : 1977STIN ... 7722306G .
  20. ^ Квадрафонические системы
  21. ^ НЦРР Ambisonic Technology (22 ноября 1977). «Стандарты кодирования для универсальной системы кодирования объемного звука HJ NRDC:« Система UHJ » » (NRDC / FCC 2). Национальная корпорация развития исследований . NRDC / FCC 2. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  22. ^ Wired, 12 мая 1967: Pink Floyd изумляет с 'Звук в раунде', 12 мая 2009
  23. ^ "Пинк Флойд" . Архивировано из оригинала на 2009-03-18 . Проверено 14 августа 2009 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Марк Андерсон. Квадрафоническая дискография
  • Список квадрофонических 8-трековых
  • QuadrophonicQuad
  • SurroundSound - дискуссионная группа по четырехъядерной и объемной музыке
  • Квадрафонический сайт Венди Карлос
  • Схема Хафлера
  • Dolby Surround
  • Объемный звук 1970-х годов
  • RCA Quadradisc дискография
  • Quadraphonic.info - статьи, руководства, квадрофоническая информация