Стереофонический звук

Разница во времени при стереофонической записи проезжающего автомобиля

Стереофонический звук или, чаще, стереозвук - это метод воспроизведения звука, который создает иллюзию разнонаправленной слышимой перспективы. Обычно это достигается за счет использования двух или более независимых аудиоканалов через конфигурацию из двух или более громкоговорителей (или стереонаушников ) таким образом, чтобы создать впечатление звука, слышимого с разных сторон, как при естественном слухе. Таким образом, термин «стереофонический» применяется к так называемому « квадрофоническому » и « объемному звуку».», а также более распространенные двухканальные системы с двумя динамиками. Стереозвук широко используется с 1970-х годов в развлекательных системах, таких как радиовещание, телевидение, записанная музыка, Интернет, компьютерное аудио и кино.

Как работают стереофонические звуковые системы. На основной схеме изображена упрощенная ситуация в природе. На вставке показано электронное моделирование. Примечательно, что для таких электронных систем требуется более одного динамика.

Этимология [ править ]

Слово стереофонические происходит от греческого στερεός ( стереосистемы , «фирма, твердые») ^[1] + φωνή ( PHONE , «звук, тон, голос») ^[2] , и он был придуман в 1927 году Western Electric , по аналогии с слово « стереоскопический ».

Описание [ править ]

Стерео звуковые системы можно разделить на две формы: первая - это «истинное» или «естественное» стерео, в котором живой звук фиксируется с помощью набора микрофонов с любой естественной реверберацией или атмосферой . Затем сигнал воспроизводится через несколько громкоговорителей, чтобы максимально точно воссоздать живой звук.

Во-вторых, «искусственное» или «панорамное» стерео, при котором одноканальный (моно) звук воспроизводится через несколько громкоговорителей. Изменяя относительную амплитуду сигнала, посылаемого каждому говорящему, можно предложить искусственное направление (относительно слушателя). Регулятор, который используется для изменения этой относительной амплитуды сигнала, известен как «pan-pot» (панорамный потенциометр). Комбинируя несколько моносигналов с «панорамированием» вместе, можно создать полное, но полностью искусственное звуковое поле.

В техническом использовании истинное стерео означает запись звука и воспроизведение звука, в котором используется стереографическая проекция для кодирования относительного положения записываемых объектов и событий.

Во время двухканальной стереозаписи два микрофона размещаются в стратегически выбранных местах относительно источника звука, причем оба микрофона записывают одновременно. Два записанных канала будут похожи, но каждый будет иметь различную информацию о времени прибытия и уровне звукового давления. Во время воспроизведения мозг слушателя использует эти тонкие различия во времени и уровне звука для триангуляции положения записанных объектов. Стереозаписи часто невозможно воспроизвести на монофонических системах без значительной потери качества воспроизведения . Поскольку каждый микрофон записывает каждый волновой фронт в немного разное время, волновые фронты не совпадают по фазе ; в результате конструктивное и деструктивное вмешательствоможет произойти, если обе дорожки воспроизводятся на одном и том же динамике. Это явление известно как погашение фазы .

История [ править ]

Ранние работы [ править ]

Клеман Адер продемонстрировал первую двухканальную аудиосистему в Париже в 1881 году с серией телефонных передатчиков, подключенных со сцены Парижской оперы к анфиладу залов Парижской электротехнической выставки, где слушатели могли слышать прямую трансляцию выступлений. приемники на каждое ухо. Scientific American сообщил:

"Каждый, кому посчастливилось слышать телефоны во Дворце промышленности, отмечал, что при прослушивании двумя ушами на двух телефонах звук приобретает особый характер облегчения и локализации, которые не может произвести один приемник. ... Этот феномен очень любопытен, он приближается к теории бинаурикулярного слуха и, как мы полагаем, никогда раньше не применялся для создания этой замечательной иллюзии, которую можно почти назвать слуховой перспективой ». ^[3]

Этот двухканальный телефонный процесс был коммерциализирован во Франции с 1890 по 1932 год как Théâtrophone , а в Англии с 1895 по 1925 год как Electrophone . Обе услуги были доступны через монетоприемники в отелях и кафе или по подписке в частных домах. ^[4]

Также были случаи, когда два записывающих станка (для одновременного создания двух мастеров) получали питание от двух отдельных микрофонов; когда выжили оба мастера, современные инженеры смогли синхронизировать их для создания стереозаписей времен до появления технологии стереофонической записи (например, Elgar Remastered, Somm CD 261 и Accidental Stereo, Pristine Classical CD PASC422).

Современный стереофонический звук [ править ]

Современная стереофоническая технология была изобретена в 1930-х годах британским инженером Аланом Блюмлейном из EMI , который запатентовал стереозаписи, стереофильмы, а также объемный звук. ^[5]

В начале 1931 года Блюмлейн с женой были в местном кинотеатре. Системы воспроизведения звука ранних «звуковых фильмов» неизменно имели только один набор динамиков, что могло приводить к несколько сбивающему с толку эффекту, когда актер находился с одной стороны экрана, в то время как его голос, казалось, исходил с другой. Блюмлейн заявил жене, что он нашел способ заставить звук следовать за актером по экрану.

Происхождение этих идей неизвестно, но он объяснил их Исааку Шенбергу в конце лета 1931 года. Его самые ранние заметки по этому вопросу датированы 25 сентября 1931 года, а его патент имел название «Улучшения в передаче звука и относящиеся к нему. Звукозаписывающие и звуковоспроизводящие системы ». Заявка была датирована 14 декабря 1931 года и была принята 14 июня 1933 года под номером патента Великобритании 394325. ^[6]

Патент охватывал многие идеи в стерео, некоторые из которых используются сегодня, а некоторые нет. Примерно 70 претензий включают:

• Схема «перетасовки», которая была нацелена на сохранение эффекта направленности, когда звук из пары разнесенных микрофонов воспроизводился через стереонаушники вместо пары громкоговорителей;
• Использование совпадающей пары микрофонов скорости с их осями под прямым углом друг к другу, которая до сих пор известна как « пара Блюмлейна »;
• Запись двух каналов в единственной канавке записи с использованием двух стенок канавки, расположенных под прямым углом друг к другу и под углом 45 градусов к вертикали;
• Стерео диско-отрезная головка;
• Использование гибридных трансформаторов для построения матрицы между левым и правым сигналами, суммой и разностью сигналов;

Блюмлейн начал бинауральные эксперименты еще в 1933 году, и первые стереодиски были записаны позже в том же году, за двадцать пять лет до того, как этот метод стал стандартом для стереофонических дисков. Эти диски использовали две стенки канавки под прямым углом, чтобы нести два канала.

Большая часть разработок этой системы для кинематографического использования не была завершена до 1935 года. В короткометражных тестовых фильмах Блюмлейна (в первую очередь, «Поезда на станции Хейс», который длится 5 минут 11 секунд, и «Фильм« Ходячие и говорящие »») ), его первоначальное намерение заставить звук следовать за актером было полностью реализовано. ^[7]

В 1934 годе Блюмляйн записал Моцарт «s Симфония Юпитера провел сэр Томас Бич на студии Abbey Road в Лондоне , используя его вертикальную боковую технику. ^[5]

В Соединенных Штатах Харви Флетчер из Bell Laboratories также исследовал методы стереофонической записи и воспроизведения. Одним из исследованных методов была «стена звука», в которой использовалось огромное множество микрофонов, висящих в линию поперек оркестра. Использовалось до 80 микрофонов, каждый из которых подавал сигнал на соответствующий громкоговоритель, расположенный в идентичном месте в отдельной комнате для прослушивания. Несколько тестовых стереофонических записей с использованием двух микрофонов, соединенных с двумя щупами, нарезающими две отдельные канавки на одном восковом диске, были сделаны Леопольдом Стокски и Филадельфийским оркестром в Музыкальной академии Филадельфии в марте 1932 года. Первая (сделанная 12 марта 1932 года) , из« Прометей: Поэма огня» Скрябина - самая ранняя из известных сохранившихся преднамеренных стереозаписей. ^[8]

27 апреля 1933 года Bell Laboratories продемонстрировала трехканальный стереофонический звук с прямой трансляцией Филадельфийского оркестра из Филадельфии в Конституционный зал в Вашингтоне, округ Колумбия, по нескольким телефонным линиям класса А. Леопольд Стокски , обычно дирижер оркестра, присутствовал в зале Конституции, чтобы контролировать микширование звука. Пять лет спустя та же система будет распространена на многоканальную запись фильмов и будет использоваться от концертного зала в Филадельфии до звукозаписывающих лабораторий Bell Labs в Нью-Джерси, чтобы записать « Фантазию Уолта Диснея » (1940) в том, что Дисней назвал Fantasound .

Позже в том же году Bell Labs также продемонстрировала стереозвук на Всемирной выставке в Чикаго в 1933 году, используя манекен с микрофонами вместо ушей. ^[9] Два сигнала были отправлены по отдельным диапазонам станций AM . ^[10]

Демонстрация в Карнеги-холле [ править ]

Используя отрывки, записанные Филадельфийским оркестром под руководством Леопольда Стокски , предназначенные, но не использованные в « Фантазии Уолта Диснея» , на демонстрации Bell Laboratories в Карнеги-холле 9 и 10 апреля 1940 года использовались три огромных акустических системы. Синхронизация была достигнута путем записи в виде трех звуковых дорожек движущихся изображений, записанных на один кусок пленки, причем четвертая дорожка использовалась для регулирования увеличения громкости.

Это было необходимо из-за ограничений динамического диапазона на оптических кинопленках того периода, однако сжатие и расширение объема не было полностью автоматическим, а было разработано для ручного студийного «улучшения»; т. е. художественная корректировка общей громкости и относительной громкости каждой дорожки по отношению к другим. Стоковски, который всегда интересовался технологиями воспроизведения звука, лично участвовал в «улучшении» звука на демонстрации.

Громкоговорители производили звук с уровнем звука до 100 децибел, и, согласно одному отчету, демонстрация вызывала у публики «завораживающий, а временами немалый ужас». ^[11] Сергей Рахманинов , присутствовавший на демонстрации, отметил, что она была «изумительной», но «как-то не музыкальной из-за громкости». «Сделай снимки с выставки », - сказал он. «Я не знал, что это было, пока они не хорошо разбирались в этой пьесе. Слишком много« улучшений », слишком много Стокски».

Эпоха кинофильмов [ править ]

В 1937 году Bell Laboratories в Нью-Йорке продемонстрировала двухканальные стереофонические кинофильмы, разработанные Bell Labs и Electrical Research Products, Inc. ^[12]. И снова дирижер Леопольд Стокски был готов опробовать новую технологию. запись на специальную запатентованную аудиосистему с девятью дорожками в Музыкальной академии в Филадельфии во время создания фильма « Сотня мужчин и девушка» для Universal Pictures в 1937 году, после чего дорожки были сведены к одной для окончательного саундтрека. ^{[13] [14]} Год спустя MGMначал использовать три трека вместо одной для записи музыкальных фрагментов саундтреков к фильмам и очень быстро обновился до четырех. Один трек использовался для диалога, два - для музыки и один - для звуковых эффектов. Цель этой формы многодорожечной записи заключалась в том, чтобы упростить микширование на одну оптическую дорожку, и она не предназначалась для записи в стереофонических целях. ^{[ необходима цитата ]} Самой первой двухдорожечной записью, сделанной MGM (хотя и выпущенной в моно), была "It Never Rains But What It Pours" Джуди Гарланд , записанная 21 июня 1938 года для фильма " Любовь находит Энди Харди" .

Fantasound [ править ]

Как отмечалось выше, Уолт Дисней начал экспериментировать с многоканальным звуком в начале 1930-х годов. ^[15] Первым коммерческим фильмом, который был показан со стереофоническим звуком, был фильм Уолта Диснея « Фантазия» , выпущенный в ноябре 1940 года, для которого был разработан специальный звуковой процесс ( Fantasound ). Как и в демонстрациях в Карнеги-холле шестью месяцами ранее, Fantasound использовал отдельный фильм, содержащий четыре оптических звуковых дорожки. Три трека использовались для передачи левого, центрального и правого звука, а четвертый трек содержал три тона, которые индивидуально контролировали уровень громкости остальных трех. ^{[16] [17]}Однако фильм не имел финансового успеха, и после двух месяцев проведения роуд-шоу в выбранных городах его саундтрек был преобразован в монофонический звук для общего выпуска. Только в переиздании 1956 года в фильме был восстановлен стереозвук. В начале 1940-х годов композитор-дирижер Альфред Ньюман руководил строительством звуковой сцены, оборудованной для многоканальной записи, для студий 20th Century Fox. Несколько саундтреков этой эпохи все еще существуют в виде многоканальных элементов, некоторые из которых были выпущены на DVD, в том числе « Как зелена была моя долина» , « Анна и король Сиама» , «День, когда Земля остановилась» и « Серенада Солнечной долины», которые вместе с оркестром Жен, представляют собой единственные стереофонические записи оркестра Гленна Миллера, как это было в период его расцвета в эпоху свинга .

Cinerama [ править ]

Однако кинотеатры - это то место, где на самом деле стереофонический звук был представлен публике. На фоне фанфар стереозвук был официально признан коммерчески жизнеспособным для публики 30 сентября 1952 года с выпуском демонстрационного фильма Cinerama Лоуэлла Томаса и Майка Тодда под названием This is Cinerama.. Формат представлял собой впечатляющий широкоэкранный процесс с тремя отдельными 35-миллиметровыми кинофильмами (плюс отдельный звуковой фильм), синхронизированными друг с другом со скоростью 26 кадров в секунду, с добавлением по одной картинной панели слева и справа от зрителя под углом 45 градусов. к обычной передней и центральной панели, создавая поистине захватывающий панорамный визуальный эффект, в некотором смысле сопоставимый с сегодняшним изогнутым экраном IMAX OMNI .

Точно так же технология звукового сопровождения Cinerama , разработанная Хазардом Э. Ривзом , пионером в области магнитной записи, использует семь отдельных звуковых дорожек на магнитной 35-миллиметровой пленке с полным покрытием, чтобы окутать зрителя звуком, столь же захватывающим, как и при воспроизведении. на экране: пять основных каналов за экраном, два канала объемного звука в задней части кинотеатра, плюс синхронизирующая дорожка для блокировки 4 машин, которые были специально оснащены авиационными серводвигателями производства Ampex .

Появление многодорожечной магнитной ленты и записи на пленку сделало синхронизированную многоканальную запись с высокой точностью воспроизведения технически более простой, хотя и дорогостоящей. К началу 1950-х годов все основные студии записывали на 35-миллиметровую магнитную пленку для микширования, и многие из этих так называемых индивидуальных ракурсов все еще существуют, что позволяет ремикшировать саундтреки в стерео или даже в объемном звучании.

В апреле 1953 года, когда This is Cinerama все еще показывали только в Нью-Йорке, большинство зрителей, посещающих кино, впервые услышали стереофонический звук в House of Wax , раннем трехмерном фильме с Винсентом Прайсом в главной роли, снятом Warner Bros. стереофильмы того периода, на которых были четыре тонкие полоски магнитного материала, проходящие по всей длине пленки, внутри и снаружи отверстий для звездочек; звуковая система, разработанная для House of Wax , получившая название WarnerPhonic, представляла собой комбинацию 35-миллиметровая магнитная пленка с полным покрытием , содержащая звуковые дорожки для левого-центрального-правого каналов, соединенных с двумя двухполосными поляроид системные проекторы, один из которых нес моно-оптическую дорожку объемного звучания, а другой - монофоническую резервную дорожку, на случай, если что-то пойдет не так.

Только в двух других фильмах был показан этот странный гибрид звука WarnerPhonic: трехмерная постановка «Атака у реки Перья» и « Остров в небе» . К сожалению, по состоянию на 2012 год стереомагнитные дорожки к обоим этим фильмам считаются утерянными навсегда. Кроме того, большой процент трехмерных фильмов содержал вариации на основе трехдорожечного магнитного звука: « Это пришло из космоса» ; Я, жюри ; Незнакомец носил пистолет ; Inferno ; Поцелуй меня, Кейт ; и много других.

Широкоэкранный [ править ]

Вдохновленная Cinerama , киноиндустрия быстро перешла к созданию более простых и дешевых широкоэкранных систем, первая из которых, Todd-AO , была разработана бродвейским промоутером Майклом Тоддом при финансовой поддержке Роджерса и Хаммерштейна для использования одной 70-миллиметровой пленки с показателем 30 кадров. кадров в секунду с 6 магнитными звуковыми дорожками, для их экранной презентации «Оклахома!». Основные Голливудские студии сразу же бросились создавать свои собственные уникальные форматы, такие как Warner Bros. Panavision , Paramount Pictures « VistaVision и Twentieth Century-Fox Film Corporation » s CinemaScope , последние из которых используется до четырех отдельных магнитных звуковых дорожек.

VistaVision использовала упрощенный и недорогой подход к стереофоническому звуку; в его системе Perspecta использовалась только монофоническая дорожка, но с помощью неслышимых тонов она могла изменять направление звука, приходя из левого, правого или обоих направлений одновременно.

Благодаря стандартной 35-миллиметровой пленке, CinemaScope и его стереофонический звук можно было установить в существующие кинотеатры. CinemaScope 55 был создан той же компанией, чтобы использовать более крупную форму системы (55 мм вместо 35 мм), чтобы обеспечить большую четкость изображения на экране, и должен был иметь 6-дорожечное стерео вместо четырех. Однако, поскольку для фильма требовался новый, специально разработанный проектор, система оказалась непрактичной, и два фильма, снятые в процессе, « Карусель» и «Король и я» были выпущены в виде уменьшенных копий 35 мм CinemaScope. Чтобы компенсировать это, во время премьерного выступления « Карусели» использовалось магнитное покрытие с шестью дорожками в замке, а в переиздании «Короля и я» 1961 года., в котором фильм был «напечатан» до 70 мм , также использовался шеститрековый стереозвук.

В конце концов, 50 комплектов комбинированных проекторов 55/35 мм и репродукторов типа «пентхаус» были укомплектованы и поставлены Century и Ampex, соответственно, а оборудование для зондирования печати 55 мм было поставлено Western Electric. Несколько образцов звуковых отпечатков диаметром 55 мм можно найти в Sponable Collection в Архиве кино и телевидения Колумбийского университета . Заброшенный впоследствии проектор Century диаметром 55/35 мм в конечном итоге стал проектором Century JJ 70 / 35MM.

Тодд-АО [ править ]

После этого неутешительного опыта с их запатентованной системой «широкой колеи» Fox приобрела систему Todd-AO и модернизировала ее в более современную систему со скоростью 24 кадра в секунду с новыми 65-миллиметровыми производственными камерами с автоматическим диафрагмой (Mitchell BFC ... "Blimped Fox Camera ") и новые 65-миллиметровые MOS-камеры (Mitchell FC ..." Fox Camera ") и совершенно новые объективы Super Baltar с широким диапазоном фокусных расстояний, впервые примененные в южной части Тихого океана . По сути, хотя Тодд-АО был также доступен для других, этот формат стал основным устройством для создания и презентации Fox, заменив CinemaScope 55. Текущие DVD-диски с двумя художественными названиями CinemaScope 55 были перенесены с исходных 55-миллиметровых негативов, часто включая отдельные 35-миллиметровые фильмы в качестве дополнения для сравнения.

Вернуться к моно [ править ]

Однако, начиная с 1957 года, фильмы, записанные в стерео (за исключением показанных в Cinerama или Todd-AO), содержали альтернативную монофоническую дорожку для кинотеатров, не готовых или не желающих переоборудовать для стерео. ^[18] С тех пор и примерно до 1975 года, когда Dolby Stereo впервые был использован в фильмах, большинство фильмов - даже те, из которых были сделаны альбомы со стереофоническим саундтреком, например, « Ромео и Джульетта» Дзеффирелли  - все еще выпускались с монофоническим звуком. , ^[19] стерео используется почти исключительно для дорогих мюзиклов, таких как « Вестсайдская история» , ^[20] Моя прекрасная леди , ^[21] или Камелот ; ^[22] былины, такие как Бен-Гур ^[23] или Клеопатра . ^[24] Stereo также зарезервирована для драм с сильной зависимостью от звуковых эффектов или музык, таких как The Graduate , ^[25] с Саймоном и Garfunkel баллом.

Dolby Stereo [ править ]

Сегодня практически все фильмы выпускаются со стереофоническим звуком, так как система Westrex Stereo Variable-Area, разработанная в 1977 году для « Звездных войн» , была не дороже в производстве в стереофоническом режиме, чем в моно. В формате используется тот же рекордер Western Electric / Westrex / Nuoptix RA-1231, и в сочетании с технологией квадрофонической матрицы QS, лицензированной для Dolby Labs от Sansui, эта система SVA может воспроизводить тот же левый, центральный, правый и объемный звук, что и оригинальная система CinemaScope. 1953 года с использованием одной оптической дорожки стандартной ширины. Эта важная разработка, наконец, привнесла стереозвук в так называемые «плоские» (неанаморфные) широкоэкранные фильмы, наиболее часто проецируемые с соотношением сторон 1,75: 1 или 1,85: 1.

Продюсеры часто использовали шесть магнитных саундтреков, доступных для распечаток на 70-миллиметровых пленках, и производственные материалы, снятые либо с размером 65 мм, либо с целью экономии, с размером 35 мм, а затем с раздувом до 70 мм. В этих случаях отпечатки размером 70 мм будут микшироваться для стерео, а уменьшенные отпечатки на 35 мм будут повторно микшироваться для моно.

Некоторые фильмы, снятые в 35 мм, например Камелот, имели четырехдорожечный стереофонический звук, а затем были «увеличены» до 70 мм, чтобы их можно было показать на гигантском экране с шеститрековым стереофоническим звуком. К сожалению, многие из этих презентаций были только псевдостерео, в которых использовался несколько искусственный метод панорамирования с шестью дорожками. Процесс, несколько уничижительно известный как «Columbia Spread», часто использовался для синтеза левого центра и правого центра из комбинации левого и центрального, правого и центрального, соответственно, или, для эффектов, эффект можно было «панорамировать» где угодно по всему полю. пять сценических громкоговорителей с использованием панорамирования с одним входом / пятью выходами. Долби, который не одобрял эту практику, приводящую к потере разделения,вместо этого использовались левый центральный и правый центральный каналы для LFE (низкочастотного улучшения), используя басовые блоки резервных промежуточных передних громкоговорителей, а затем неиспользованную емкость ВЧ этих каналов для обеспечения стереофонического объемного звучания вместо моно объемного звука.

На смену Dolby Stereo в кино пришел Dolby Digital 5.1, который сохранил 5.1-канальную схему Dolby Stereo 70 мм, а в последнее время - с появлением цифрового кино , Dolby Surround 7.1 и Dolby Atmos в 2010 и 2012 годах соответственно.

Современное домашнее аудио и видео [ править ]

Развитие стереофонического звука было обусловлено техническими трудностями записи и воспроизведения двух или более каналов синхронно друг с другом, а также экономическими и маркетинговыми проблемами, связанными с внедрением новых аудиосредств и оборудования. Стереосистема стоит вдвое больше, чем монофоническая система, поскольку стереосистема содержит два предусилителя, два усилителя и две акустические системы. Кроме того, пользователю понадобится FM-тюнер, чтобы модернизировать любой магнитофон до стереомодели, а также установить в фонографе стереокартридж. Вначале было неясно, подумают ли потребители, что звук настолько лучше, что стоит вдвое дороже.

Стерео эксперименты на диске [ править ]

Раннее боковое, вертикальное и двустороннее стерео [ править ]

Эдисон записывал на свои цилиндры и диски в вертикальном или вертикально-модулированном формате с 1877 года, а вскоре после этого Берлинер начал запись в поперечном или боковом формате. Каждый формат развивался по своей собственной траектории до конца 1920-х годов, когда электрическая запись на диск с использованием микрофона превосходила акустическую запись, когда исполнителю приходилось кричать или играть очень громко в то, что по сути представляло собой мегафон наоборот.

В то время AM-радио существовало примерно десять лет, и вещатели искали как лучшие материалы, из которых можно было бы делать записи для фонографов, так и лучший формат, в котором их можно было бы записать для воспроизведения на узком и, следовательно, изначально шумном радиоканале. . Поскольку по радио воспроизводились те же диски из шеллака, которые были доступны широкой публике, было обнаружено, что, хотя система воспроизведения теперь была электрической, а не акустической, поверхностный шум на диске маскировал музыку уже после нескольких прослушиваний.

Разработка ацетата, бакелита и винила, а также производство транскрипций радиопередач помогли решить эту проблему. Когда были разработаны эти значительно более тихие соединения, было обнаружено, что вертушки того времени с приводом от резиновых направляющих колес имели сильный низкочастотный грохот - но только в боковой плоскости. Таким образом, даже несмотря на то, что при прочих равных условиях боковая плоскость записи на диск имела более высокую точность воспроизведения, было решено записывать вертикально для получения более точных записей на этих новых материалах с «бесшумной поверхностью» по двум причинам: повышение качества воспроизведения и несовместимость с домашними фонографами, которые с их системами воспроизведения только с одной стороны производят тишину только с диска с вертикальной модуляцией.

После того, как 33 ⁺¹ / ₊₃ записи RPM были усовершенствованы для кино в 1927 году, скорость программ транскрипции радио была уменьшена , чтобы соответствовать, еще раз запрета воспроизведения дисков на обычном домашней бытовой техники. Несмотря на то, что размер иглы остался таким же, как у потребительских рекордов - 3 мил или 2,7 мил, размер диска был увеличен с 12 дюймов до тех же 16 дюймов, что и в ранних разговорных картинках, чтобы предотвратить дальнейшую практику. Теперь записи не только не могли воспроизводиться на домашнем оборудовании из-за несовместимого формата и скорости записи, но они даже не помещались на плеере, что устраивало правообладателей.

Двухканальная высокая точность воспроизведения и другие эксперименты [ править ]

В то же время инженерам пришла в голову яркая идея. Разделите сигнал на две части, низкие и высокие частоты, и запишите высокие частоты на отдельной дорожке рядом с краем диска в боковом формате, чтобы не было высокочастотных искажений, а затем запишите низкие частоты на отдельной дорожке в вертикальный мод, чтобы избавиться от гула. К сожалению, вертикальные канавки занимают больше места, чем боковые; поэтому, когда басовая дорожка была заполнена, начиная с середины диска и заканчиваясь в центре, дорожка высоких частот имела большое количество неиспользуемого места в конце. Альтернатива была записывать его на более широкое поле , т.е. линий на дюйм , с тем , чтобы соответствовать с басом - треком , и держать оба щупов в том же месте, что ограничивает время воспроизведения , чтобы немного больше , чем один , даже при 33 ¹ / ₃ Обороты на 12-дюймовом диске.

Другой неудавшийся эксперимент в конце 1920-х - начале 30-х годов включал запись левого канала на левой стороне диска (когда его держали вертикально так, чтобы его край был обращен к пользователю) и запись правого канала на правой стороне диска. Они были изготовлены на двух записывающих станках кинокомпании, которые работали в идеальной синхронизации друг с другом без каких-либо изменений и были способны записывать не только снаружи внутрь, но и наизнанку (см. Радиопрограммирование виниловой последовательности под граммофонной пластинкой).), но также и против часовой стрелки, и при обычной записи по часовой стрелке путем установки режущей головки с неправильным выходом с помощью специального адаптера. Один мастер записывался обычным способом, а другой - против часовой стрелки, каждый мастер проходил отдельно через процесс нанесения покрытия, выстраивался в линию и затем устанавливался в прессе. Этот метод записи позже был использован Mattel для записи дисков против часовой стрелки для одного из своих ответов на GAF Talking View Master в середине 60-х годов.

Двусторонний стереодиск затем воспроизводился вертикально, сначала в системе, в которой два тонарма на одной стойке обращены друг к другу, а позже в офсетной системе, где один тонарм был установлен обычным образом, а другой - напротив, т.е. только с другой стороны механизма, но также и в другую сторону, чтобы оба тонарма могли начинать с края и играть в центре. Но даже при вертикальном вращении диска во вращающемся зажиме наблюдалась та же проблема с удержанием двух тонармов на их соответствующих синхронных оборотах. Однако система была усовершенствована и адаптирована таким образом, чтобы один тонарм мог воспроизводить одну сторону записи или другую в музыкальных автоматах конца 1930-х - начала 40-х годов.

Пять лет спустя Bell Labs экспериментировала с двухканальной системой Lateral-Vertical, где левый канал записывался латерально, а правый канал - вертикально, при этом по-прежнему использовалась стандартная канавка диаметром 3 мил при 78 об / мин, что более чем в три раза больше, чем современный стилус для LP конца ХХ века. Проблема заключалась в том, что весь низкочастотный грохот был в левом канале, а все высокочастотные искажения - в правом канале. Спустя четверть века было решено наклонить записывающую головку на 45 градусов вправо, чтобы и низкочастотный гул, и высокочастотные искажения распределялись поровну на оба канала, создав систему 45/45, которую мы знаем сегодня. .

Эмори Кук [ править ]

В 1952 году Эмори Кук (1913–2002), который уже прославился разработкой новых режущих головок с обратной связью для улучшения звука с ленты на винил, взял двухканальную систему высокого качества, описанную выше, и разработал несколько ошибочно названную «бинауральную» систему. "запись из него, которая состояла из тех же двух отдельных каналов, разделенных на две отдельные группы канавок, идущих рядом друг с другом, как описано выше, то есть одна идет от края диска до середины пути, а другая начинается в средней точке. и заканчивая ближе к лейблу, но он использовал две боковые канавки с кроссовером 500 Гц во внутренней дорожке, чтобы попытаться компенсировать низкую точность воспроизведения и высокочастотные искажения на внутренней дорожке.

Для каждой канавки требовалась своя монофоническая игла и картридж на отдельной ветви тонарма, и каждая игла была подключена к отдельному усилителю и динамику. Эта установка была предназначена для демонстрации режущих головок Кука на Нью-Йоркской ярмарке аудио, а не для продажи записи; но вскоре после этого спрос на такие записи и оборудование для их воспроизведения вырос, и Cook Records начала производить такие записи на коммерческой основе. Кук записал множество звуков, от звуков железной дороги до грозы. ^{[примечание 1]} К 1953 году Кук имел каталог примерно из 25 стереозаписей для продажи аудиофилам . ^[26]

Запись на магнитную ленту [ править ]

Первые стереозаписи с использованием магнитной ленты были сделаны в Германии в начале 1940-х годов на магнитофонных магнитофонах. Было сделано около 300 записей различных симфоний, большая часть которых была конфискована Красной Армией в конце Второй мировой войны . Записи имели относительно высокую точность благодаря открытию смещения переменного тока . 1944 записи Антон Брукнер «ы Симфония № 8 режиссер Герберт фон Караян и Оркестром дер Berliner Staatsoper и 1944 или 1945 запись Гизекинг играет Бетховена » Piano сек Концерт № 5 (сна заднем плане слышен зенитный огонь) - единственные сохранившиеся записи.

В США стереомагнитная запись была впервые продемонстрирована на стандартной 1/4-дюймовой ленте в 1952 году с использованием двух наборов записывающих и воспроизводящих головок, перевернутых и смещенных друг относительно друга. ^[27] Год спустя Remington Records начала записывать несколько своих сессий в стерео, включая выступления Тора Джонсона и Симфонического оркестра Цинциннати .

Позже в том же году были проведены экспериментальные стереозаписи с Леопольдом Стокски и группой нью-йоркских студийных музыкантов в студии RCA Victor в Нью-Йорке . В феврале 1954 года лейбл также записал исполнение шедевра Берлиоза « Проклятие Фауста » Бостонским симфоническим оркестром под руководством Чарльза Мунка , успех которого привел к практике регулярной записи сессий в стерео.

Вскоре после этого RCA Victor записала на стереофонической магнитной ленте два последних концерта радиопередачи NBC Radio с участием знаменитого дирижера Артуро Тосканини и Симфонического оркестра NBC , однако официально они так и не были выпущены, хотя уже давно доступны на пиратских пластинках и компакт-дисках. В Великобритании Decca Recordsначал запись сессий в стерео в середине 1954 года, и к тому времени даже более мелкие лейблы в США, такие как Concertapes, Bel Canto и Westminster, наряду с такими крупными лейблами, как RCA Victor, начали выпускать стереофонические записи на двухдорожечных предварительно записанных катушках. магнитная лента, по цене в два или три раза превышающая стоимость монофонических записей, которая продавалась в розницу по цене от 2,95 до 3,95 долларов за стандартный монофонический LP. Даже двухдорожечная монофоническая лента, которую нужно было перевернуть на полпути и нести в точности ту же информацию, что и монофоническая пластинка, но без треска и треска, продавалась за 6,95 доллара. ^[28]

Дополнительные затраты на стереозвук необходимо сопоставлять с экономией времени. В 1954 году в США средняя недельная зарплата составляла 60 долларов. ^[29] Стоимость аренды квартиры составляла примерно 75–100 долларов в месяц за двухкомнатную. ^{[ необходима цитата ]} Таким образом, многие из двухдорожечных стереозаписей того периода были оценены с надбавкой, от 12,95 до 18,95 долларов за штуку. ^{[ необходима цитата ]} Полноформатный альбом, когда соответствующий моно-LP стоил всего 3,95 доллара, стоил непомерно. Кроме того, цена стереофонического записывающего устройства, на котором можно было проигрывать записи, могла быть равна стоимости нового автомобиля или превышать ее. ^{[ необходима цитата ]}

Тем не менее, аудиофилы, практически не обращая внимания на стоимость, купил их и игроков в любом случае, ^{[ править ]} и стереофонический звук пришел , по крайней мере выбрать несколько жилых помещений в середине 1950-х годов. ^[30] Стереозапись получила широкое распространение в музыкальном бизнесе к третьему кварталу 1957 года.

Стерео на диске [ править ]

В ноябре 1957 года небольшой лейбл Audio Fidelity Records выпустил первый массовый стереофонический диск. Сидни Фрей, основатель и президент, попросил инженеров Westrex, владельцев одной из двух конкурирующих стереофонических систем для записи дисков, вырезать диск для выпуска до того, как это сделало какое-либо из крупных звукозаписывающих лейблов. ^{[31] [32]} Сторона 1 показала герцогов Диксиленда, а Сторона 2 показала железные дороги и другие звуковые эффекты, призванные привлечь внимание слушателя. Этот демонстрационный диск был представлен публике 13 декабря 1957 года в Times Auditorium в Нью-Йорке. ^[33] Было напечатано всего 500 копий этой первоначальной демонстрационной записи, и три дня спустя Фрей объявил в журнале Billboard.что он отправит бесплатную копию любому представителю отрасли, который напишет ему на фирменном бланке компании. ^{[34] [35]} Этот шаг вызвал такую ​​широкую огласку ^[36], что первые дилеры стереофонографов были вынуждены продемонстрировать его на Audio Fidelity Records.

Также в декабре 1957 года Bel Canto Records , еще один небольшой лейбл, выпустил свой собственный демонстрационный стереофонический диск на разноцветном виниле, чтобы у дилеров стереозвучания было более одного выбора для демонстрации. Благодаря прилагаемым специальным вертушкам с прозрачным диском, освещенным снизу, чтобы продемонстрировать цвет и звук, этот трюк сработал еще лучше для Bel Canto, чей список джаза, легкой музыки и лаунж-музыки наложил отпечаток на их торговую марку Caribbean-blue винил хорошо продавался в течение 1958 года и в начале 1959 года.

Доступные картриджи [ править ]

Когда Audio Fidelity выпустила свой демонстрационный стереофонический диск, на рынке не было доступного магнитного картриджа, способного его воспроизвести. После выпуска других демонстрационных дисков и соответствующих библиотек, из которых они были взяты, еще одним стимулом к ​​популярности стереодисков стало снижение цены на стереокартридж для воспроизведения дисков - с 250 до 29,95 долларов в июне 1958 г. ^{[ 37]} Первые четыре массовых стереофонических диска, доступные покупателям, были выпущены в марте 1958 года - Johnny Puleo и его Harmonica Gang Volume 1 (AFSD 5830), Railroad - Sounds of a Vanishing Era (AFSD 5843), Lionel - Lionel Hampton. и его оркестр (AFSD 5849) иМарш вместе с герцогами Диксиленда Том 3 (AFSD 5851). К концу марта у компании было еще четыре стерео LP, перемежающихся несколькими релизами Bel Canto. ^[38]

Хотя как монофонические, так и стереофонические LP-пластинки производились в течение первых десяти лет стереозвука на дисках, основные лейблы выпустили свои последние монофонические альбомы в 1968 году, снизив формат до синглов 45 об / мин, гибких дисков и рекламных материалов для радио, которые продолжались до 1975 года. . ^{[39] [40] [41]}

Вещание [ править ]

Радио [ править ]

Ранние эксперименты [ править ]

Самый ранний подход к стереофоническому (тогда обычно называемому «бинауральным») радио использовал две отдельные передачи для индивидуальной передачи левого и правого аудиоканалов, что требовало от слушателей управления двумя приемниками, чтобы услышать стереоэффект. В 1924 году Франклину М. Дулитлу был выдан патент США 1 513 973 ^[42] на использование двойной радиопередачи для создания стереофонического приема. В том же году Дулиттл начал годичную серию тестовых передач, используя свою станцию ​​средневолнового вещания WPAJ.в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, которому было временно разрешено одновременно управлять вторым передатчиком. Левый и правый звук распределялся на два передатчика с помощью двойных микрофонов, расположенных на расстоянии около 7 дюймов (18 см) друг от друга, чтобы имитировать расстояние между ушами человека. ^{[43] [44]} Дулиттл закончил эксперименты в первую очередь потому, что отсутствие доступных частот в перегруженном диапазоне AM-вещания означало, что для станций было нецелесообразно занимать две частоты, ^[45] плюс для слушателей было неудобно и дорого управлять двумя радиоприемники. ^[45]

В 1925 году сообщалось, что в Берлине, Германия, были проведены дополнительные экспериментальные стереопередачи, опять же с двумя передачами на средних волнах. ^[46] В декабре того же года длинноволновая станция 5XX Британской радиовещательной компании (BBC) в Давентри, Нортгемптоншир , участвовала в первой британской стереотрансляции - концерте из Манчестера под управлением сэра Гамильтона Харти  с 5XX- трансляцией по всей стране. правый канал и местные станции BBC, передающие левый канал на средних волнах. ^[47]BBC повторила эксперимент в 1926 году, используя 2LO в Лондоне и 5XX в Давентри. 12 июня 1946 года аналогичная экспериментальная трансляция с использованием двух станций была проведена в Голландии, которую ошибочно приняли за первую в Европе и, возможно, в мире. ^[48]

В 1952 году в Соединенных Штатах возобновился интерес к стереовещанию, при этом по-прежнему использовались две станции для двух каналов, отчасти в ответ на развитие двухканальных магнитофонных записей. Федеральная комиссия по связи «s (FCC)„дуополии“правило ограничивается владельцами станций на одной AM станции на рынке. Но многие владельцы радиостанций теперь имели доступ к FM-радиостанции, находящейся в совместном владении, и в большинстве этих тестов были объединены AM- и FM-станции. 18 мая KOMO и KOMO-FM в Сиэтле, штат Вашингтон, провели экспериментальную трансляцию ^[49], а четыре дня спустя чикагская радиостанция AM WGN и ее родственная FM-станция, WGNB, объединились в часовой стереофонической демонстрации. ^[50] 23 октября 1952 года две станции FM в Вашингтоне, округ Колумбия,WGMS-FM и WASH провели собственную демонстрацию. ^[51] Позже в том же месяце WQXR в Нью-Йорке в паре с WQXR-FM инициировал свою первую стереофоническую трансляцию, которая была ретранслирована на WDRC (бывший WPAJ Франклина Дулитла, теперь расположенный в Хартфорде, Коннектикут) и WDRC-FM . ^{[52] [53]} К 1954 году WQXR транслировала все свои живые музыкальные программы в стереофоническом звуке, используя станции AM и FM для двух аудиоканалов. ^[54] Политехнический институт Ренсселера начал еженедельную серию прямых стереофонических радиопередач в ноябре 1952 года с использованием двух станций AM, WHAZ.в сочетании с очень маломощной станцией местного оператора связи, что означало, что зона прослушивания стереозвука не выходила за пределы кампуса колледжа. ^[55]

Возрожденные тесты с двумя передатчиками имели ограниченный успех, потому что для них по-прежнему требовалось два приемника, а с парами AM-FM качество звука AM-передач, как правило, значительно уступало FM-сигналам.

Стандарты FM [ править ]

Стереосистема пилот-тона Zenith-GE используется во всем мире FM- радиостанциями.

В конечном итоге было установлено, что полосы пропускания, выделенной отдельным FM-станциям, достаточно для поддержки стереопередач от одного передатчика. В Соединенных Штатах FCC наблюдала за сравнительными испытаниями, проведенными Национальным комитетом по стереофоническому радио, шести предложенных стандартов FM. Эти испытания проводились KDKA-FM в Питтсбурге, штат Пенсильвания, в июле и августе 1960 года. ^[56] В апреле 1961 года FCC приняла технические стандарты стереофонического FM, в значительной степени основанные на предложении Zenith-General Electric, с лицензированным набором для регулярного стереофонического FM-радиовещания. начнется в Соединенных Штатах 1 июня 1961 года. ^[57] В полночь в соответствующих часовых поясах 1 июня WGFM General Electricв Скенектади, Нью-Йорк, Zenith WEFM в Чикаго и KMLA в Лос-Анджелесе стали первыми тремя станциями, которые начали вещание с использованием новых стереостандартов. ^[58]

После экспериментальных FM стерео передач в районе Лондона в 1958 году и регулярные субботу утром демонстрации передач с помощью звука телевизора и средние волны (АМ) радио , чтобы обеспечить два канала, первые регулярные передачи BBC с использованием сигнала FM стерео началось ВВС Третья программа сети 28 августа 1962 года. ^[59]

В Швеции Televerket изобрела другую систему стереовещания, названную Compander System . Он имел высокий уровень разделения каналов и даже мог использоваться для трансляции двух отдельных моносигналов - например, для языковых исследований (с двумя языками одновременно). Но тюнеры и приемники с системой пилот-тона продавались, чтобы люди на юге Швеции могли слушать, например, датское радио. В конце концов Швеция (Televerket) решила начать вещание в стерео по системе пилот-тона в 1977 году. Но в Швеции стерео-радио было отложено из-за двух конкурирующих систем. ^{[ необходима цитата ]}

Стандарты AM [ править ]

Для AM-вещания очень немногие станции передают в стереорежиме, отчасти из-за ограниченного качества звука большинства приемников и нехватки стереоприемников AM. Различные схемы модуляции используются для AM стерео , из которых наиболее известным является Motorola «s C-Quam , официальный метод для большинства стран мира , которые передают в AM стерео. Все больше AM-станций используют цифровое HD-радио , которое позволяет передавать стереозвук на AM-станции; Отсутствие совместимости HD Radio с C-QUAM, а также другие проблемы с помехами препятствовали использованию HD Radio на шкале AM. Для цифрового аудиовещания, MP2используются аудиопотоки. DAB - это один из форматов цифрового радио, который используется для трансляции цифрового звука по сетям наземного вещания или спутниковым сетям. DAB расширен до видео, и новый формат называется DMB .

Телевидение [ править ]

Представление Кармен по замкнутому телевидению 11 декабря 1952 года от Метрополитен-опера в Нью-Йорке до 31 театра по всей территории Соединенных Штатов включало стереофоническую звуковую систему, разработанную RCA . ^[60] Первые несколько шоу сезона 1958-59 «Плимутское шоу» (AKA The Lawrence Welk Show ) в сети ABC (Америка) транслировались со стереофоническим звуком на 75 медиа-рынках , с одним аудиоканалом, транслировавшимся по телевидению и другие по радиосети ABC. ^{[61] [62]} Тем же методом NBCТелевидение и радиосеть NBC предложили стереозвук для двух трехминутных сегментов Шоу Джорджа Гобеля 21 октября 1958 г. ^[63] 30 января 1959 г. канал Уолта Диснея на канале ABC сделал стереотрансляцию «Истории Питера Чайковского», в  том числе сцены из последнего анимационного фильма Диснея « Спящая красавица»  с использованием радиостанций AM и FM от ABC для левого и правого аудиоканалов. ^[64]

После появления FM-стереопередач в 1962 году небольшое количество музыкальных телешоу транслировалось со стереозвуком с использованием процесса, называемого одновременным вещанием , при котором звуковая часть шоу передавалась через местную FM-стереостанцию. ^[65] В 1960-х и 1970-х годах эти шоу обычно вручную синхронизировались с катушечной записью на магнитной ленте, отправляемой по почте на FM-станцию ​​(если только концерт или музыка не исходили локально). В 1980-х годах спутниковая доставка теле- и радиопрограмм сделала этот довольно утомительный процесс синхронизации ненужным. Одной из последних программ одновременного вещания была Friday Night Videos на канале NBC, как раз перед тем, как MTS стерео была одобрена FCC.

BBC широко использовала одновременное вещание в период с 1974 по 1990 год. Первая такая передача была в 1974 году, когда BBC одновременно транслировала запись лондонского радужного концерта Ван Моррисона по телевидению и радио BBC2. После этого она использовалась для многих других музыкальных произведений. программы, живые и записанные, в том числе ежегодные концерты BBC Promenade и конкурс песни «Евровидение» . Появление стереозвука NICAM на телевидении сделало это ненужным.

Кабельное ТВ система поставляется много стереофонических программ , использующих этот метод в течение многих лет , пока цены на стерео МТС модуляторы не упали. Одной из первых станций стереокабеля был The Movie Channel , хотя самой популярной станцией кабельного телевидения, которая стимулировала использование одновременного стереовещания, была MTV .

Японское телевидение начало мультиплексное (стерео) звуковое вещание в 1978 году ^[66], а регулярные передачи со стереозвуком начались в 1982 году. ^[67] К 1984 году около 12% программ, или около 14-15 часов на радиостанцию ​​в неделю, составлялось. использование мультиплексной технологии. Вторая телевизионная сеть Западной Германии , ZDF , начала предлагать стереопрограммы в 1984 году. ^[66]

Для аналогового телевидения (PAL и NTSC) в разных частях мира используются различные схемы модуляции, чтобы транслировать более одного звукового канала. Иногда они используются для обеспечения двух монофонических звуковых каналов на разных языках, а не для стерео. Многоканальный телевизионный звук используется в основном в Северной и Южной Америке. NICAM широко используется в Европе, за исключением Германии, где используется Zweikanalton . Система поднесущих FM / FM EIAJ используется в Японии. Для цифрового телевидения аудиопотоки MP2 широко используются в потоках программ MPEG-2. Dolby Digital - это аудиостандарт, используемый для цифрового телевидения в Северной Америке, с возможностью передачи от 1 до 6 дискретных каналов.

МТС: стерео для телевидения [ править ]

В 1979 году газета The New York Times сообщила: «Что побудило [телевизионную] индустрию приступить к установлению стандартов [звука] высокого качества сейчас, по мнению инженеров, участвовавших в проекте, это в основном быстрое развитие новых телевизионных технологий. , особенно те, которые бросают вызов вещательному телевидению, такие как видеодиски ". ^[68]

Многоканальный телевизионный звук , более известный как МТС (часто еще как BTSC , для вещательного телевидения системы Комитета , который его создал), метод кодирования три дополнительных аудиоканалов в NTSC -format аудио носителя . Он был принят FCC в США стандарта для стерео телевизионной передачи в 1984. Широкоэкранной сети передачи стерео звука начался NBC 26 июля 1984 года с The Tonight Show В ролях Джонни Карсон  - хотя в то время, только сеть Новинка Флагманская станция Йорка, WNBC-TV, имел возможность стереовещания. ^[69] Регулярная стереотрансляция программ началась в 1985 году.

Методы записи [ править ]

Техника AB: стереофония по времени прибытия [ править ]

При этом используются два параллельных всенаправленных микрофона на некотором расстоянии друг от друга, улавливающие стереофоническую информацию о времени прихода, а также некоторую информацию о разнице уровней (амплитуд), особенно если они используются в непосредственной близости от источника (источников) звука. На расстоянии около 60 см (24 дюйма) временная задержка (разница во времени прихода) сигнала, достигающего первого микрофона, а затем другого микрофона со стороны, составляет примерно 1,5 мс (от 1 до 2 мс). Если вы увеличите расстояние между микрофонами, вы эффективно уменьшите угол захвата. На расстоянии 70 см (28 дюймов) это примерно эквивалентно углу захвата почти совпадающей установки ORTF.

Этот метод может вызвать проблемы с фазой, когда стереосигнал микшируется в моно.

Техника XY: интенсивная стереофония [ править ]

Здесь два направленных микрофона находятся в одном месте, обычно под углом от 90 ° до 135 ° друг к другу. ^[70] Стерео эффект достигается за счет разницы в уровне звукового давления между двумя микрофонами. Разница в уровнях 18 дБ (от 16 до 20 дБ) необходима для того, чтобы слышать направление громкоговорителя. Из-за отсутствия различий во времени прихода / неоднозначности фазы звуковые характеристики записей XY имеют меньшее ощущение пространства и глубины по сравнению с записями, использующими установку AB. Когда используются два микрофона в форме восьмерки, повернутых на ± 45 ° по отношению к источнику звука, установка XY называется парой Блюмлейна . Создаваемое звуковое изображение реалистично.

Техника M / S: средне / боковая стереофония [ править ]

В этом совпадающем методе используется двунаправленный микрофон, обращенный вбок, и другой микрофон, расположенный под углом 90 °, обращенный к источнику звука. Второй микрофон обычно представляет собой разновидность кардиоидного микрофона, хотя Алан Блюмлейн описал использование всенаправленного преобразователя в своем первоначальном патенте.

Левый и правый каналы создаются с помощью простой матрицы: Left = Mid + Side; Right = Mid - Side (боковой сигнал с обратной полярностью). Эта конфигурация создает полностью моносовместимый сигнал, и, если записываются средние и боковые сигналы (а не матричные левый и правый), шириной стерео можно управлять после того, как запись была произведена. Это делает его особенно полезным для кинопроектов.

Практически совпадающая техника: смешанная стереофония [ править ]

Эти методы сочетают в себе принципы методов AB и XY ( совпадающих пар ). Например, стереофоническая технология ORTF, разработанная Office de Radiodiffusion Télévision Française ( Radio France ), предусматривает установку пары кардиоидных микрофонов на 17 см друг от друга под общим углом между микрофонами 110 °, что дает угол стереофонического захвата 96 ° ( Угол стереозаписи или SRA). ^[71] В стереотехнике NOSNederlandse Omroep Stichting (Голландская вещательная организация), общий угол между микрофонами составляет 90 °, а расстояние - 30 см, что позволяет фиксировать стереоинформацию о времени прибытия, а также информацию об уровне. Примечательно, что во всех разнесенных микрофонных решетках и во всех почти совпадающих методах используется расстояние не менее 17 см или более. 17 см примерно соответствует расстоянию до уха человека и, следовательно, обеспечивает такую ​​же межуральную разницу во времени (ITD) или больше, в зависимости от расстояния между микрофонами. Хотя записанные сигналы обычно предназначены для воспроизведения через стереодинамики, воспроизведение через наушники может обеспечить удивительно хорошие результаты в зависимости от расположения микрофонов.

Псевдо-стерео [ править ]

В процессе восстановления или ремастеринга монофонических записей использовались различные методы «псевдостерео», «квазистереофонии» или «реструктурированного стерео», чтобы создать впечатление, что звук изначально был записан в стереорежиме. Эти методы сначала включали аппаратные методы (см. Duophonic ) или, в последнее время, комбинацию аппаратного и программного обеспечения. Multitrack Studio от Bremmers Audio Design (Нидерланды) ^[72] использует специальные фильтры для достижения псевдостереофонического эффекта: «полочный» фильтр направляет низкие частоты в левый канал, а высокие - в правый канал, а «гребешок». "фильтр добавляет небольшую задержку синхронизации сигнала между двумя каналами, задержку, едва заметную на слух, ^{[примечание 2]}но способствуя эффекту «расширения» исходной «ровности» моно записи. ^{[73] [74]}

Согласно Sweetwater Sound : «Поскольку стоимость технологии обработки упала, производители смогли включить в оборудование два процессора. Один из этих процессоров мог быть выделен для каждого входа, что позволяло использовать два разных эффекта одновременно (по одному на каждом входе). процессоры часто могли объединять свои управляющие сигналы вместе, чтобы они действовали как один настоящий стереопроцессор ». Это привело к фразе « истинное стерео» , «используемой для описания архитектуры современных блоков эффектов, которые действительно могут обрабатывать стереовход как два дискретных канала». ^[75]

Специальная псевдостереофоническая схема, изобретенная Кишии и Норо из Японии, была запатентована в США в 2003 г. ^[76] с уже выданными патентами на аналогичные устройства. ^[77] Техники искусственного стереозвука использовались, чтобы улучшить качество прослушивания монофонических записей или сделать их более «востребованными» на сегодняшнем рынке, где люди ожидают стерео. Некоторые критики выразили обеспокоенность по поводу использования этих методов. ^[78]

Бинауральная запись [ править ]

Инженеры проводят техническое различие между «бинауральной» и «стереофонической» записью. Из них бинауральная запись аналогична стереоскопической фотографии . При бинауральной записи пара микрофонов помещается внутрь модели головы человека, которая включает внешние уши и слуховые проходы; каждый микрофон находится там, где будет барабанная перепонка . Затем запись воспроизводится через наушники, так что каждый канал отображается независимо, без микширования или перекрестных помех. Таким образом, каждая барабанная перепонка слушателя приводится в действие копией слухового сигнала, который он мог бы испытать в месте записи. Результат - точное дублирование слухового пространства.это испытал бы слушатель, если бы он или она находились в том же месте, что и модель головы. Из-за неудобства ношения наушников истинные бинауральные записи так и остались лабораторными и аудиофильскими диковинками. Однако «громкоговорительно-стереофоническое» прослушивание возможно с Ambiophonics .

Многочисленные ранние двухдорожечные магнитофонные ленты с катушкой на катушку, а также несколько экспериментальных форматов стереодисков начала 1950-х годов считались бинауральными, однако они были просто разными воплощениями вышеописанных стереофонических или двухдорожечных монофонических методов записи ( ведущий вокал или инструмент изолирован на одном канале, а оркестр - на другом без ведущей.)

Воспроизведение [ править ]

Стереофонический звук пытается создать иллюзию расположения различных источников звука (голосов, инструментов и т. Д.) В исходной записи. Задача записывающего инженера обычно состоит в том, чтобы создать стерео «изображение» с информацией о локализации. Когда стереофоническая запись воспроизводится через акустические системы (а не через наушники), каждое ухо, конечно, слышит звук из обоих динамиков. Звукорежиссер может и часто использует более двух микрофонов (иногда намного больше) и может сводить их к двум дорожкам таким образом, чтобы преувеличивать разделение инструментов, чтобы компенсировать смешение, возникающее при прослушивании через динамики. .

В описаниях стереофонического звука обычно подчеркивается способность локализовать положение каждого инструмента в пространстве, но это будет справедливо только для тщательно спроектированной и установленной системы, в которой учитывается размещение динамиков и акустика помещения. В действительности, многие системы воспроизведения, такие как универсальные магнитофоны и т.п., неспособны воссоздать реалистичное стереоизображение. Первоначально, в конце 1950-х и 1960-х, стереофонический звук позиционировался как кажущийся «более богатым» или «более полным», чем монофонический звук, но такого рода заявления были и остаются очень субъективными и опять же зависят от оборудования, используемого для воспроизведения звука. звук. Фактически, плохо записанный или воспроизведенный стереофонический звук может звучать намного хуже, чем хорошо сделанный монофонический звук. Тем не менее, многие звукозаписывающие компании выпустили "стерео".демонстрационные записи, способствующие продвижению стереозвука. Эти записи часто включали инструкции по настройке стереосистемы, «балансировке» динамиков и различные записи окружения для демонстрации стереоэффекта.^[79] При воспроизведении стереозаписей наилучшие результаты достигаются при использовании двух идентичных динамиков, расположенных перед слушателем и на одинаковом расстоянии от него, при этом слушатель располагается на средней линии между двумя динамиками. Фактически образуется равносторонний треугольник с углом между двумя динамиками около 60 градусов, если смотреть с точки зрения слушателя. Многие высококачественные многоканальные (двухканальные и не только) акустические системы тогда и сейчас включают подробные инструкции с указанием идеальных углов и расстояний между динамиками и положением слушателя, чтобы максимизировать эффект на основе, часто обширных, испытаний конструкции конкретной системы. .

Виниловые пластинки [ править ]

Хотя Decca записал Ансермет дирижирования «s Антара в стерео мая 1954 потребовалось четыре года для первых стереофонических пластинок , которые будут проданы. ^[80] В 1958 году была выпущена первая группа серийных стереофонических двухканальных виниловых пластинок Audio Fidelity в США и Pye в Великобритании с использованием Westrex.Однопроходная система "45/45". В то время как стилус движется горизонтально при воспроизведении монофонической записи на диск, на стереозаписях стилус движется как вертикально, так и горизонтально. Можно представить себе систему, в которой левый канал записывался сбоку, как в монофонической записи, с информацией о правом канале, записанной с вертикальным движением «холм и долина»; такие системы были предложены, но не приняты из-за их несовместимости с существующими конструкциями звукоснимателей (см. ниже).

В системе Westrex каждый канал перемещает режущую головку под углом 45 градусов к вертикали. Во время воспроизведения комбинированный сигнал воспринимается катушкой левого канала, установленной по диагонали напротив внутренней стороны канавки, и катушкой правого канала, установленной по диагонали напротив внешней стороны канавки. ^[81] Система Westrex предусматривала инвертирование полярности одного канала: таким образом, большое смещение канавки происходило в горизонтальной плоскости, а не в вертикальной. Последнее потребует больших экскурсий вверх и вниз и будет способствовать пропуску картриджей во время громких пассажей.

Комбинированное движение стилуса в терминах вектора представляет собой сумму и разность двух стереоканалов. Фактически, все горизонтальные движения щупа передают суммарный сигнал L + R, а вертикальное движение щупа несет разностный сигнал L-R. Преимущества системы 45/45 заключаются в том, что она лучше совместима с монофоническими системами записи и воспроизведения.

Несмотря на то, что монофонический картридж технически будет воспроизводить равное сочетание левого и правого каналов, вместо воспроизведения только одного канала, это не рекомендовалось на заре создания стерео из-за сопряженного стилуса большего размера (1,0 мил против 0,7 мил для стерео). с отсутствием вертикальной податливости моно картриджей, доступных в первые десять лет стерео. Эти факторы могут привести к тому, что стилус «вонзится» в стереовинил и вырежет стерео часть канавки, разрушив ее для последующего воспроизведения на стереокартриджах. Вот почему часто можно увидеть баннер PLAY ONLY WITH STEREO CARTRIDGE AND STYLUS на стереофоническом виниле, выпущенном в период с 1958 по 1964 год.

И наоборот, с тем преимуществом, что не повреждает диск любого типа даже с самого начала, стереокартридж воспроизводит поперечные канавки монофонической записи одинаково через оба канала, а не через один канал. Кроме того, это дает более сбалансированный звук, потому что два канала имеют одинаковую точность воспроизведения, в отличие от обеспечения одного канала с боковой записью с более высокой точностью и одного канала с вертикальной записью с более низкой точностью. В целом, этот подход может обеспечить более высокую точность воспроизведения, поскольку «разностный» сигнал обычно имеет малую мощность и, таким образом, меньше подвержен искажениям, присущим записи в стиле «холм и долина».

Кроме того, поверхностный шум имеет тенденцию улавливаться в большей емкости в вертикальном канале, поэтому монофоническая запись, воспроизводимая на стереосистеме, может иметь худшую форму, чем такая же запись в стереофоническом режиме, и при этом быть приятной. (Подробнее о боковой и вертикальной записи см. Граммофонная пластинка .)

Эта система была задумана Аланом Блюмлейном из EMI в 1931 году и была запатентована в Великобритании в том же году, но не была сведена к реальной практике, как это требовалось для патентования в США и других странах в то время. (Блюмляйн был убит в авиакатастрофе во время тестирования радиолокационного оборудования во время WW-II , и он, таким образом, никогда не сводил системы к реальной практике через как запись и воспроизводящие средства.) EMI вырезать тестовые диски первого стерео , используя систему в 1933 г., но коммерчески он не применялся до четверти века спустя, и другой компанией ( подразделением Westrex компании Litton Industries Inc., преемником Western ElectricCompany) и получил название StereoDisk. Стереозвук обеспечивает более естественное восприятие при прослушивании, поскольку пространственное расположение источника звука воспроизводится (по крайней мере частично).

В 1960-х годах обычной практикой было создание стереоверсии музыки из монофонических мастер-лент, которые обычно помечались в списках треков как «электронно переработанные» или «электронно-улучшенные стерео». Они были созданы с помощью различных методов обработки, чтобы попытаться отделить различные элементы; это оставило заметные и неудовлетворительные артефакты в звуке, обычно звучащие "фазово". Однако по мере того, как многоканальная запись становилась все более доступной, становилось все проще мастеринг или ремастеринг более правдоподобных стереозаписей из заархивированных многодорожечных мастер-лент.

Компакт-диск [ править ]

Спецификация Red Book CD включает два канала по умолчанию, поэтому монофоническая запись на CD либо имеет один пустой канал, либо один и тот же сигнал передается на оба канала одновременно. Однако некоммерческие компакт-диски в других форматах, таких как Белая книга или Оранжевая книга, могут содержать до четырех часов ^{[ необходима ссылка ]} стереомузыки на одном компакт-диске для целей расширенного программирования в общественных местах, таких как торговые центры.

Эти форматы немного уменьшают частоту дискретизации с 44,1 кГц, а также длину слова с 16-битного и используют другие проприетарные технологии для увеличения времени на диске ^{[ необходима ссылка ]} и, как в 16-дюймовых транскрипциях ^{[ не sequitur ]} выше - сделать их неиграбельными на подавляющем большинстве потребительского оборудования.

Обычное использование [ править ]

Обычно «стерео» - это двухканальная система воспроизведения звука, а «стереозапись» - это двухканальная запись. Это вызывает большую путаницу, поскольку системы домашнего кинотеатра с пятью (или более) каналами обычно не называют «стерео». ^{[ требуется разъяснение (см. обсуждение ) ]}

Большинство многоканальных записей являются стереозаписями только в том смысле, что они представляют собой стереофонические «миксы», состоящие из коллекции моно и / или настоящих стереозаписей. В частности, современная популярная музыка обычно записывается с использованием техники близкого микрофона , которая искусственно разделяет сигналы на несколько треков. Затем отдельные треки (которых могут быть сотни) «микшируются» в двухканальную запись. Аудиоинженеры определяют, где каждая дорожка будет размещена в стереофоническом «изображении», используя различные методы, которые могут варьироваться от очень простых (например, элементы управления панорамированием «влево-вправо» ) до более сложных и основанных на психоакустических исследованиях (например, выравнивание каналов ,средняя обработкаи использование задержки для использования эффекта приоритета ). Конечный продукт, использующий этот процесс, часто мало или совсем не похож на реальные физические и пространственные отношения музыкантов во время оригинального выступления; действительно, нередко разные треки одной и той же песни записываются в разное время (и даже в разных студиях), а затем микшируются в финальную двухканальную запись для коммерческого выпуска.

Заметным исключением являются записи классической музыки . Они с большей вероятностью будут записаны без перезаписи треков, как в поп-записях, так что фактические физические и пространственные отношения музыкантов во время оригинального выступления могут быть сохранены на записи.

Баланс [ править ]

Баланс может означать количество сигнала от каждого канала, воспроизводимого в стереофонической аудиозаписи . Обычно регулятор баланса в его центральном положении будет иметь усиление 0 дБ для обоих каналов и будет ослаблять один канал при повороте регулятора, оставляя другой канал на 0 дБ. ^[82]

См. Также Панорамирование .

См. Также [ править ]

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Использование внешних ссылок в этой статье может не соответствовать политикам или рекомендациям Википедии . Пожалуйста, улучшите эту статью , удалив лишние или неприемлемые внешние ссылки и преобразовав полезные ссылки, где это уместно, в сноски . ( Июнь 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Викискладе есть медиафайлы, связанные со стереофоническим звуком .

• 1-минутный аудиотест для настройки стерео
• Онлайн-тест левого / правого стерео
• Онлайн-тест полярности стерео
• Визуализация всех стереомикрофонных систем с двумя микрофонами
• "Два уха - два динамика?"  - ограничения традиционного звука
• Записи и реальность
• Теория микрофона
• Направленный слух Как слушать стерео
• Чего можно и чего нельзя ожидать от стерео