dbx on companderin melunvaimennusjärjestelmä (UWB), jonka 1970-luvun alussa kehitti David Blackmer . Toisin kuin kilpailevat Dolby UWB :t , dbx pakkaa ja laajentaa signaalia koko äänitaajuusalueella ja kaikilla signaalitasoilla, mikä vähentää UWB:n herkkyyttä tallennus-toistopolun taajuus- ja vaihevääristymille sekä sen virityksen tarkkuuteen. Magneettinauhan kohinanvaimennus saavuttaa 30 dB , tallennetun ja toistettavan signaalin dynaaminen alue saavuttaa 100 dB [1] . Toisin kuin Dolby UWB, dbx vaimentaa tehokkaasti sekä matalataajuista nauhakohinaa että matalataajuista kohinaa ja toistopolun kohinaa [2] [3] . Korkea suorituskyky saavutetaan sen kustannuksella, että dbx:llä tallennetut nauhat eivät ole täysin yhteensopivia tavanomaisten laitteiden kanssa, joissa ei ole dbx-dekooderia.
Kaksi pääversiota dbx UWB:stä - ammatillinen dbx Type I ja kuluttaja dbx Type II - eroavat joko studiokelasta kelaan tai kuluttajakasettinauhureihin optimoitujen suodattimien amplitudi-taajuusominaisuuksien (AFC) suhteen . Ammattimarkkinoilla, erityisesti alasegmentissään, dbx Type I kilpaili tasavertaisesti Dolby A UWB:n kanssa. Kuluttajamarkkinoilla dbx hävisi Dolby B- ja Dolby C -järjestelmille.
Tyypin II modifikaatiota, nimeltään dbx-levy , käytettiin dbx-kooderilla tallennettujen fonografioiden dekoodaamiseen. Toista, yksinkertaistettua versiota II:sta on käytetty vuodesta 1984 televisiolähetyksissä monikanavaisella äänensiirrolla Pohjois-Amerikan MTS-standardin mukaisesti. UWB dbx 321 ("kolme yhteen", 1981) käytettiin taajuusmoduloidun radiosignaalin satelliittivälityksessä VHF-radioverkoissa. Toisin kuin kaikki muut vaihtoehdot, jotka pakkaavat dynaamisen alueen suhteessa 2:1, 321 käytti 3:1-pakkausta. Tavaramerkeillä dbx Type III ja dbx Type IV mainostetut tekniikat eivät olleet compander UWB:itä eivätkä niitä käytetty laajasti [comm. 1] .
Companderin kohinanvaimennusjärjestelmät , joihin kuuluu dbx, käsittelevät äänisignaalin kahdesti - tallennuksen ja toiston aikana. Nauhoitettaessa elektroninen kompressori pakkaa halutun signaalin dynaamisen alueen nostaakseen alkuperäisen tallenteen hiljaiset osat magneettinauhan kohinatason yläpuolelle. Toiston aikana suoritetaan käänteinen muunnos (laajennus), joka palauttaa alkuperäisen dynaamisen alueen. Alkuperäisen signaalin palauttamisen tarkkuus riippuu tallennus-toistopolun taajuuden ja vaihevääristymien tasosta, ja UWB:ssä, jossa on rikki (bilineaarinen) pakkausominaisuus, se riippuu myös toistopolun vahvistuksen sovittamisesta standardin UWB:n kanssa. vertailutaso. Järjestelmän herkkyyden vähentäminen missä tahansa nauhurissa väistämättömille vääristymille on yksi kahdesta vaikeimmasta tehtävästä UWB:n suunnittelussa. Toinen näille laitteille tyypillinen ongelma on kompressoria ja laajenninta ohjaavan ilmaisimen vastenopeuden valinta [5] . Todellisen äänisignaalin nopeasti nousevien rintamien oikea-aikaista seurantaa varten ilmaisimen aikavakio ei saa ylittää useita kymmeniä mikrosekunteja; reaktioviive johtaa tallennuspolun ylikuormitukseen [5] . Matalilla taajuuksilla perinteinen nopea ilmaisin ei kuitenkaan tasasuuntaa tulosignaalia, vaan välittää sen kompressorin ohjaustuloon, mikä synnyttää liian suuria epälineaarisia vääristymiä [5] .
Ray Dolby , ensimmäisen korkealaatuisen UWB-sarjakompanderin suunnittelija [comm. 2] Dolby A -äänitallenteet [comm. 3] ratkaisi tunnistusongelman jakamalla äänialueen neljään taajuuskanavaan [6] [5] . Jokaisessa kanavassa vain keskitason ja heikkotasoiset signaalit pakattiin; heikon signaalin nousun raja-arvo oli 10 dB [7] [5] . Jokaista kompressoria, joka oli valmistettu kenttätransistorilla ohjatussa vastustilassa, ohjattiin yksinkertaisella huipputunnistimella , ja sitä puolestaan kaistanpäästösuodattimen lähdössä olevan kompressoimattoman signaalin jännitteellä [8] . Toiston aikana alkuperäinen signaali palautettiin neljällä laajentimella, joilla oli käänteinen ominaisuus [5] . Elementtien epätäydellinen kanta ja kompressorin suora ohjaus tallennustilassa johtivat vaatimattomaan (10 dB matalalla ja keskitasolla, jopa 15 dB korkeilla taajuuksilla [comm. 4] ) nauhan kohinan vaimennukseen ja UWB:n korkeaan herkkyyteen taajuudelle ja vaiheelle. vääristymiä [8] [5] . Rikkinäinen (bilineaarinen) ohjauskäyrä vaati tallennus- ja toistopolkujen tarkkaa yhteensovittamista: kompressorin ja ekspanderin ominaisuuksien käännepisteiden tuli yhtyä enintään 0,3 dB:n virheeseen [8] [5] . Jälkimmäinen puolestaan rajoitti UWB Dolby A:n soveltamisalan ensiluokkaisiin äänitysstudioihin [5] . Dolby B:n kuluttajaversio, jota on valmistettu kaupallisesti vuodesta 1968 [9] , käytti yhtä keskikorkean taajuuden pakkauskanavaa, ja matalataajuisen signaalin kulku ilmaisimen tuloon esti patentoidun "liukukaistan" piirin [10] . ] .
dbx-järjestelmän suunnittelija David Blackmer, pyrkiessään voittamaan riippuvuuden asetusten tarkkuudesta, valitsi vaihtoehtoisen lähestymistavan - laajakaistaisen, yksikanavaisen UWB:n, jonka toimintaalgoritmi ja amplitudi-taajuusominaisuudet eivät riippuvat joko prosessoidun signaalin tasosta tai spektristä [5] . Blackmerin ratkaisu perustui kahteen hänen 1970-luvun alun keksintöihinsä , logaritmialueen RMS -ilmaisimeen ja jänniteohjatussa vahvistimessa (VCA), jossa oli eksponentiaalinen ohjausominaisuus. UNU perustuu Blackmer-soluun , joka toimi kompressorina ja laajentimena, ja prosessoi koko äänisignaalin spektrin. UNU:n pakkaussuhteet (2:1) ja laajennussuhteet (1:2) olivat vakioita koko signaalin dynaamisella alueella (tällaista kompressointiominaisuutta kutsutaan desilineaariksi) [8] [5] . Tästä vakioisuudesta johtuen UWB dbx oli teoreettisesti riippumaton absoluuttisten vahvistusten ja signaalitasojen välisestä epäsuhtaisuudesta [5] .
Ilmaisimen nopeuden ongelman ratkaisemiseksi Blackmer käytti vaihejakajaa , joka muodosti kaksi signaalia, jotka oli siirretty vaiheessa 90° ("sini" ja "kosini") [11] . Kvadratuurisignaalit syötettiin kahteen tasasuuntaajaan , tasasuunnatut jännitteet olivat logaritmisia ja sitten niiden prologaritmiset arvot summattiin yhteisellä tasoituskondensaattorilla [ 11] [comm. 5] . Siten harmonista signaalia käsitellessään Blackmer-detektori laski logaritmisessa avaruudessa trigonometrisen identiteetin
,missä on tulosignaalin vaihe (vaihtuva) [11] . Keksijän idean mukaan hänen ilmaisimen ulostulossa oleva jännite sisälsi vain tulosignaalin verhokäyrän logaritmin, joka oli puhdistettu harmonisista äänistä, mikä mahdollisti ilmaisimen vastenopeuden lisäämisen ilman samanaikaista lisäystä. vääristymiä matalilla taajuuksilla [11] (vaihejakaja toi kuitenkin käsiteltyyn signaaliin oman viiveensä , joka ei riipunut tasoituskapasitanssin varausnopeudesta ja joka synnytti ominaispiikkejä nopeasti kasvavien signaalien käsittelyn aikana [12] ] ).
Blackmerin piirissä oli monia haittoja, mutta se oli kuitenkin riittävän laadukas käytettäväksi studiolaitteissa ja samalla kompakti Dolby A:han verrattuna [13] . Johtuen RMS:n käytöstä huippuluokan UWB-ilmaisimen sijaan, dbx on lähes riippumaton tallennus-toistokanavan vaihevääristyksestä [8] [13] ; Blackmerin mukaan neliöjuuren tasasuuntaus käytännössä eliminoi UWB:n herkkyyden epälineaarisille vääristymille, kun nauha on ylikuormitettu [14] (ns. companding error ). Koska käytetään käänteistä eikä suoraa säätöä (ilmaisimen tuloa ei ollut kytketty tuloon, vaan UNU:n lähtöön), UWB dbx:n dynaaminen alue saavuttaa 100 dB [8] . Toisin kuin Dolby B- ja C -järjestelmät, jotka käsittelevät valikoivasti vain signaalin keski- ja korkeataajuisia komponentteja, dbx vaimentaa tehokkaasti matalataajuista kohinaa ja häiriöitä: nauhataukokohinaa, äänitys- ja toistovahvistimien välkyntäkohinaa , verkon huminaa, kopioefektiä . ja vierekkäisten raitojen häiriöt [2] [3] [15] .
Tallennuskanavan kooderi ja UWB dbx -toistokanavan dekooderi koostuvat identtisistä, keskenään vaihdettavista yksiköistä. Yksi ja sama solmusarja (suodattimet, ilmaisin ja UNU) voi kytkimestä riippuen toimia sekä tallennuskanavakooderina että toistokanavan dekooderina. Ainoa solmu, joka toimii vain tallennuksen, mutta ei toiston aikana, on tulosuodatin (PF1), joka estää infraääni- ja ultraäänihäiriöiden kulkua . Tämän suodattimen päätehtävänä on vähentää keskinäismodulaatiosäröä tallennuspolulla; se ei osallistu suoraan signaalin koodaukseen [8] .
UWB dbx:n ydin on eksponentiaalisella ohjausominaisuudella varustetun UNU:n ja logaritmisella alueella toimivan RMS-jännitteenilmaisimen yhdistelmä. Tallennettaessa signaalin dynaaminen alue puolitetaan (pakkaus 2:1), toistettaessa se laajenee kahdesti (laajentuu 1:2). Ilmaisimen nopeus on viritetty siten, että havaitun signaalin amplitudin jyrkän kasvun myötä NNU:n lähetyskerroin pienenee 90 dB/ms nopeudella. Kun havaittu signaali vaimenee, vahvistus palautuu nopeudella 140 dB/s, mikä on noin puolitoista kertaa nopeampi kuin ihmisen reaktio voimakkuuden voimakkaaseen laskuun [13] . Koska on teknisesti mahdotonta tunnistaa oikein signaalia musiikkisignaalin koko dynaamisella alueella (100 dB), ilmaisin ei vastaanota tallennuksen aikana tulosignaalia, vaan jo pakatun signaalin UNU:n lähdöstä - sen dynamiikka-alueelta. on vain 50 dB [8] . Toiston aikana nauhalle tallennettu pakattu signaali syötetään tunnistimen tuloon.
Tallennuskanavien (PPR1) ja toiston (PPR2) esisärösuodattimilla on keskenään käänteiset amplitudi-taajuusominaisuudet. Nauhoitettaessa FPR1 nostaa keski- ja ylätaajuuksia +12 dB, FPR2:ta toistettaessa se heijastaa niiden tasoa, mikä vastaa nauhan korkeataajuisen melun vähentämistä samalla 12 dB:llä [8] . Näiden suodattimien tarkoituksena ei ole vähentää tauon kohinatasoa, vaan vaimentaa "hengitysefektiä" - äänitteen modulaatiokohinan väreilyä ajassa signaalin matalataajuisten komponenttien aaltoilun kanssa [8 ] . Modulaatiokohina - tallennetun signaalin loisamplitudi- ja taajuusmodulaation muodostama monimutkainen ylisävyjen sarja - peitetään yleensä tällä signaalilla itsellään ja taukokohinalla [8] [16] . Se voi kuulua vain, kun koko signaalienergia on keskittynyt matalille taajuuksille ja signaalitaso ylittää taukokohinan 65 dB tai enemmän [8] . Tässä tapauksessa korkeataajuista modulaatiokohinaa ("piikki"), joka on useita oktaaveja signaalin päääänestä lukuun ottamatta, ei peitä tallennettu signaali eikä taukokohina [8] . Dolby A-, B- ja ANRS UWB -nauhureissa 65 dB:n dynaaminen alue oli käytännössä saavuttamaton, joten modulaatiokohinan vaimentamiseen ei tarvinnut tehdä erityisiä toimenpiteitä. Nauhureissa, joiden dynaaminen alue on 80 dB ja enemmän, niistä tuli pakollisia; keino peittää suurtaajuinen modulaatiokohina ja oli korkeiden ja keskitaajuuksien nousu tallennuksen aikana [8] .
Ohjauskanavan (PF2) kaistanpäästösuodatin estää sellaisten taajuuksien kulkua ilmaisimen tuloon, joita ei voida tallentaa nauhalle tai joita ei voida toistaa hyväksyttävällä taajuusvasteen epätasaisuudella. UWB dbx, kuten UWB Dolby, on herkkä aliäänitaajuuksille ja ultraäänitaajuuksille tallennuskanavalla - esimerkiksi FM-radion pilottiäänelle tai CD-soittimen näytteenottotaajuudelle ja sen harmonisille [1] . Tällaisten häiriöiden siirtymistä ilmaisimen tuloon ei voida hyväksyä [1] . UWB Dolbyn kuluttajaversioissa tämän toiminnon suorittaa MPX -suodatin , dbx:ssä - PF2 [1] kaistanpäästösuodatin .
Ohjauskanavan painotussuodatin (FCWF) sekä tallennuskanavan esikorostussuodatin tehostavat signaalin keski- ja korkeataajuisia komponentteja. Toisin kuin FPR1, taajuusvasteen nousu FVZV:n lähdössä alkaa taajuudesta 1,6 kHz ja saavuttaa +20 dB taajuudella 16 kHz [20] . Tämän suodattimen tarkoituksena on selektiivisesti lisätä ilmaisimen herkkyyttä signaalin suurtaajuisille komponenteille ja siten estää niitä ylikuormittamasta tallennuskanavaa [20] . Korkealla RF-komponenttien tasolla HRT:n läpi kulkevan signaalin ohjaama ilmaisin antaa komennon pienentää tallennustasoa ennen kuin se saavuttaa ylikuormitusrajan. Tämän seurauksena tallennuskanavan todellinen taajuusvaste poikkeaa merkittävästi esisärösuodattimen lähdössä olevan signaalin taajuusvasteesta [20] . Tallennuksen ja toiston painotustaajuusvasteet ovat identtiset, mikä yhdessä käänteissärösuotimien kanssa tarjoaa tarkan dekoodauksen toistoa varten [20] . Tallennus- ja toistokanavien lähetyskertoimien välinen ero ei riko identiteettiä - vain lähtöjännitteiden suhteellinen skaala ja subjektiivisesti havaittu äänenvoimakkuuden muutos [20] .
UWB dbx Type II:n miniatyrisointi 1980-luvulla | ||
---|---|---|
Yamaha k-1d (1981). Sirut dbx 146221 ja Rohm BA651. Erillinen lauta, jonka pinta-ala on 2,6 dm 2 . Viisi trimmeriä per kanava | Yamaha k-1000 (1984). Sirut NEC μPC1252H2 ja μPC1253H2. Taulukuva, jonka pinta-ala on ≈ 1,3 dm 2 . Kolme trimmeriä per kanava | Technics RS-6 (1984). Siru Panasonic AN6291 [comm. 6] . Piirre levystä, jonka pinta-ala on ≈0,6 dm 2 . Yksi trimmeri kahdelle stereokanavalle |
UWB dbx:n varhaiset versiot olivat tilaa vieviä ja siksi kalliita ja vaikeita asentaa [21] . Esimerkiksi vuoden 1981 [22] Technics RS-M270X:n kasettipesässä dbx UWB -piiri sisälsi Rohmin valmistamien patentoitujen mikropiirien lisäksi kymmenen operaatiovahvistinta ja 42 transistoria [20] . Erillinen UWB- painettu piirilevy oli suurempi kuin päälevy (emolevy), jossa oli tallennus- ja toistovahvistimet sekä nauha-asemaohjain [20] . Saman vuoden 1981 Yamaha kx-1d [comm. 7] samalle " piirisarjalle " rakennettu dbx-kortti sisälsi "vain" yhdeksän mikropiiriä ja 18 transistoria, ja se oli jo kooltaan huonompi kuin emolevy [24] . Molemmissa malleissa ei ollut päästä päähän -kanavaa, ja siksi ne tyytyivät yhteen (kaksikanavaiseen) kuin kaksinkertaiseen (nelikanavaiseen) dbx UWB -sarjaan [24] .
Lippulaivakansi TEAC Z-7000, joka julkaistiin seuraavana vuonna, vuonna 1982, käytti nyt esimerkillistä NEC : n valmistamaa erikoismikropiirejä μPC1252H2 ja μPC1253H2 , jotka suorittivat UNU:n ja ilmaisimen toiminnot [21] . Yhteensä neljä tällaista nippua vaadittiin kannelle, jossa oli läpimenokanava. NEC:n kehittäjien mukaan heidän versionsa Blackmer-solusta tarjosi 0,007 %: n THD :n tyypillisellä -94 dBV :n (20 μV) hiljaisella melutasolla ja valmiin UWB:n dynaaminen alue ylitti 100 dB [25] . Riippumattomien asiantuntijoiden mukaan tyypin I nauhan todellinen kohinanvaimennus Z-7000:ssa oli 28 dB (88 dB signaali-kohinasuhde) verrattuna 9 dB Dolby B:hen ja 17 dB Dolby C:hen [26] . Kasettilaitteet lähestyivät "kuolleen tauon" toteutusta - taukokohinan vaimennusta 30 dB:llä, jossa suurin osa kuuntelijoista ei pysty kuulemaan kohinaa [26] .
Yleisin, yksinkertaisin ja halvin ratkaisu oli Panasonic AN6291 -siru, joka esiteltiin ensimmäisen kerran nimellä NRX joulukuussa 1981 [27] ja tuli markkinoille kesällä 1982 [2] [28] . Blackmerin idean mukaan uutta mikropiiriä, joka sisälsi kaksi yksinkertaistettua kohinanvaimennuskanavaa, voitaisiin käyttää sekä taskusoittimissa, joiden syöttöjännite on 3V, että kiinteissä keskilaatuisissa dekkeissä [29] [2] [30] . Universalisointi ei hyödyttänyt äänenlaatua: ylläpitääkseen mikropiirin suorituskykyä, kun syöttöjännite putoaa 1,8 V:iin, suunnittelija rajoitti signaalin nimellistason 20 mV:iin [30] . Tästä syystä huolimatta sisäisen kohinan alhaisesta absoluuttisesta tasosta (3…6 μV), sisäinen signaali-kohinasuhde AN6291:n lähdöissä oli vain 70…76 dB, mikä on paljon vähemmän kuin 80…100 dB dbx-tekniikka [ 30] . Blackmer ei suositellut AN6291:n käyttöä todella korkealaatuisissa laitteissa [29] .
Vuonna 1999 N. Sukhov ehdotti vaihtoehtoista UWB-konfiguraatiota, joka toteuttaa 2:1-kompression ja 1:2-laajennuksen käyttämättä Blackmerin patentoitua UNU:ta ja ilmaisinta [31] . Suhovin piirissä UNU:n roolia suorittaa tarkkuusanaloginen kertoja, jolla on perinteinen, lineaarinen ohjausominaisuus [31] . Toistotilassa UNU kertoo signaalin vaihtojännitteen verhokäyrällä ja laajentaa siten dynaamista aluetta suhteessa 1:2, tallennustilassa takaisinkytkennän peittämä ilmaisin erottaa tulosignaalin amplitudin neliöjuuren - joka on vastaa 2:1-pakkausta [31] .
Esimerkki äänenkäsittelystä dbx-kooderilla ja dekooderilla [comm. kahdeksan] | ||
---|---|---|
alkuperäinen katkelma | Enkooderin toiminta | Dekooderin toiminta |
Kaaviot logaritmisella asteikolla, pystysuunnassa 60 dB |
Dynaamisen alueen pakkaus ja monimutkaiset signaalispektrin manipulaatiot tekevät dbx-kooderilla tehdyistä tallennuksista käytännössä sopimattomia toistettavaksi perinteisillä nauhurilla [12] . Dbx Type I -kooderilla tehdyt tallenteet eivät ole yhteensopivia dbx Type II -dekooderien kanssa ja päinvastoin. Sen sijaan Dolby-enkoodereilla tehdyt tallenteet voidaan toistaa hyväksyttävällä laadulla ilman sopivia dekoodeja; korkeiden taajuuksien nousu tallennuksen aikana voidaan korjata tavanomaisella lineaarisella äänilohkolla [12] . Käytännössä käyttäjät usein tarkoituksella sammuttavat Dolby-dekooderin, koska kuluttajalaitteiden tallennus- ja toistokanavien väistämättömän yhteensopimattomuuden vuoksi Dolby B (ja vähemmässä määrin Dolby C) "täyttää" ylemmät taajuudet [32] [comm. 9] .
Dbx:n tyypillinen puute, jolla oli merkitystä vain ammattilaitteissa, oli sen yhteensopimattomuus SMPTE -palveluaikakoodien kanssa [32] . dbx vääristi nämä koodit niin, että ne eivät toimi täydellisesti [32] . Ongelman ratkaisemiseksi riitti sammuttaa kohinanvaimennus palvelumerkkien tallennuskanavassa [32] .
Dolbyn ja dbx:n vastakkainasettelu on herättänyt paljon kritiikkiä molempia järjestelmiä kohtaan [32] . dbx:n kuuntelijoiden pääasiallinen valitus oli aaltoilu, korkeataajuisen kohinan "vuoto" toistettaessa signaaleja, jotka sisältävät pääasiassa matalia taajuuksia [32] .
Itse dbx, Inc.:n mukaan tällaiset ylisävyt osoittivat väärän, liian alhaisen tallennustason [35] . Yritys väitti, että Blackmerin valitsema taajuuden esikorostusjärjestelmä käytännössä eliminoi modulaatiokohinan aaltoiluvuodon ja hiljaisuuskohinavuodon valitun korjauksen ja laajennussyvyyden ansiosta [35] . Kuitenkin epätavallisen alhaisella tallennustasolla aukkokohinavuoto oli väistämätön [35] .
UWB dbx ei ole kovin herkkä tallennus- ja toistopolkujen absoluuttisten tasojen ja vahvistusten yhteensopimattomuudelle. Esimerkiksi 3 dB:n poikkeama päästä päähän -vahvistuksessa normista siirtää signaalin tasoa dekooderin lähdössä 6 dB - mutta tämän siirtymän suuruus pysyy vakiona kaikilla taajuuksilla ja kaikilla signaalitasoilla [36 ] . Dolby UWB:ssä siirtymän määrä riippuu sekä signaalin tasosta että taajuudesta tai spektrikoostumuksesta [36] . Pahimmat amplitudi- ja taajuusvääristymät havaitaan keskimääräisten signaalitasojen alueella; päinvastoin, matalilla ja korkeilla tasoilla Dolby-dekooderi ei tee juuri mitään "osuutta" [1] . Tämä UWB Dolbyn ominaisuus teki siitä paremman, kun editoidaan äänitteitä nauhoilta, joilla on erilaiset ominaisuudet [1] .
dbx pahentaa vahvistuksen poikkeamien lisäksi myös paikallisia huippuja ja laskuja magneettinauhan taajuusvasteessa: 2 dB:n taajuusvasteen huippu vahvistetaan 4 dB:ksi ja niin edelleen [37] . Tämä vaikutus on havaittavin kelasta kelaan -nauhurin magneettipään ( englanniksi headbump ) matalataajuisen resonanssin alueella 80...120 Hz:n taajuuksilla 76,2 cm:n nauhanopeudella / s tai 40 ... 60 Hz nauhanopeudella 38,1 cm / s [37 ] [32] [33] . Sellaiset vahvistetut dbx-taajuusvasteen päästöt havaitaan korvalla "mumisena", bassoinstrumenttien äänen hämärtymisenä [32] . Nauhoitustuottaja Jack Endino kuvaillessaan nauhuria, jonka taajuusvaste on erityisen epätasainen, varoitti: "Kone oli varustettu sisäänrakennetulla dbx UWB:llä. Jumala auttakoon niitä, jotka yrittivät käyttää sitä... kyllä, se tappoi melun, mutta se myös pahensi radikaalisti taajuusvastetta" [33] .
Kasettilaitteistossa omaksutulla nopeudella 4,76 cm/s matalataajuinen resonanssi on käytännössä poissa [38] . UWB Dolby B ja Dolby C eivät toimi alle 400 Hz:n taajuuksilla, joten periaatteessa ne eivät voi pahentaa matalataajuista resonanssia [32] .
UWB dbx mahdollistaa tallennuksen dynaamisen alueen laajentamisen paitsi alaspäin (nauhatauon kohinatason alapuolelle), myös ylös - nauhan ylikuormitusrajan yläpuolelle. Todellisissa kasettilaitteissa tämä etu saavutetaan kompandointivirheestä johtuvien erityisten vääristymien kustannuksella : nauhan magnetoinnin epälineaarisuus johtaa signaalin pakkaus- ja laajennusominaisuuksien epäsuhtautumiseen [39] . Yksinkertaistetut kuluttaja-UWB dbx-ilmaisimet ovat myös alttiita nauhan ylikuormitukselle taajuusalueen reunoilla [13] .
Näistä syistä sekä dbx, Inc. itse että kolmannen osapuolen kommentaattorit ovat varoittaneet käyttäjiä, että kasettinauhurin huippumittarissa näkyvä dbx-tallennustaso ei saa ylittää 0 dB [comm. 11] ; "vihreän alueen" ulkopuolella kompandointivirhe kasvaa ei-hyväksyttäviin arvoihin [39] . Dolby UWB:lle (etenkin Dolby HX Pron dynaamisen bias -järjestelmän kanssa ) päinvastoin normaalina on tallentaa "punaisella vyöhykkeellä" 0 dB:n yläpuolella, mutta ylikuormitusrajan alapuolella [39] . Kompandointivirhettä ei ole, koska näillä tasoilla Dolby-enkooderilla tai Dolby-dekooderilla ei ole paljon eroa tulosignaaliin [1] .
1960-luvun lopulla äänitysstudioiden siirtyessä käyttämään monikanavaista magneettista tallennusta tuottajat ja äänisuunnittelijat kohtasivat melun lisääntymisen tasolle, jota studiotekniikassa ei voida hyväksyä [41] . Monikanavaisten tallentimien kapeat raidat olivat meluisampia kuin edeltäjiensä leveät raidat; miksauksessa käytettyjen kappaleiden suuri määrä vain pahensi ongelmaa [41] . Alalla on ollut kysyntää melunvaimennustuotteille . Ray Dolby [42] ehdotti vuonna 1966 ensimmäistä toimivaa ratkaisua, compander UWB:tä Dolby A -studionauhureille . Vuotta myöhemmin Dolby kehitti yksinkertaistetun, edullisen UWB:n kotimaisille Dolby B kela-kelalle -nauhurit; Vuonna 1969 Dolby B mukautettiin aikansa kasettinauhurien ominaisuuksiin [43] . Vuonna 1971 Blackmer ehdotti omaa malliaan CCD:istä, jotka perustuivat täydentäviin bipolaarisiin transistoreihin, jotka on suunniteltu korkealaatuiseen äänentallennukseen ja -toistoon, sekä samoilla periaatteilla rakennetun RMS-jännitteen ilmaisimen [41] . Blackmer ja Zaki Abdun-Nabin vuonna 1974 perustama dbx, Inc. toi markkinoille niiden pohjalta rakennetun dbx-melunvaimennusjärjestelmän hintaan 500 dollaria kanavaa kohden [44] [comm. 12] . Yrityksen ja sen päätuotteen nimi tulkittiin nimellä David Blackmer excellence [46] tai muiden lähteiden mukaan David Blackmerin kokemus - "David Blackmerin kokemus" [5] tai deciBel eXpansion - "desibelilaajennus" [47] .
Blackmerin ei tarvinnut voittaa Ray Dolbyn 1960-luvulla kohtaamaa vastustusta ja epäluottamusta kohinanvaimennusajatuksesta. Melunvaimennusjärjestelmistä on jo tullut olennainen osa studiotaloutta: vuonna 1973 Yhdysvaltain äänitysteollisuudessa palveli 14 tuhatta kanavaa [comm. 13] Dolby-kohinanvaimennus [48] . Syksyllä 1976 UWB Dolby A -laivasto ylitti 20 000 kanavaa, ja Blackmerin yritys onnistui myymään 17 000 kanavaa [48] . Kuitenkin vuosikymmenen loppuun mennessä Blackmer hävisi Dolbylle markkinoiden yläpäässä. Marraskuussa 1980 julkaistu kysely suurista yhdysvaltalaisista studioista osoitti, että UWB dbx:tä käytettiin vain 3 %:ssa "hidasteista" [comm. 14] . 38,1 cm/s nopeudet ovat 17 kertaa harvinaisempia kuin Dolby [34] . Klassiseen ja jazz-tallenteisiin erikoistuneet äänisuunnittelijat hylkäsivät dbx:n materiaalin herkkyyden vuoksi dbx:lle ominaisen impulssisignaalien nousun ja laskun vääristymälle [13] .
dbx on menestynyt paljon paremmin pienten ja keskikokoisten studioiden markkinoilla. dbx maksoi niille vähemmän kuin Dolby A paremmalla kohinanvaimennussuorituskyvyllä [46] . Yhdysvalloille oli myös tärkeää, että dbx oli kotimainen, amerikkalainen tuote – toisin kuin brittiläinen Dolby [46] . Blackmer, toisin kuin Dolby, oli valmis ottamaan riskejä ja myi lisenssit keksintöönsä kaikille [13] . Tehtyään lisenssisopimukset Fostexin , Otarin ja Tascamin kanssa, jotka toivat markkinoille suhteellisen edullisia monikanavaisia nauhureita, joissa on sisäänrakennettu kohinanvaimennus, dbx, Inc. valloitti ammattilaismarkkinoiden alemman segmentin ja ohitti Dolbyn suosiossa [46] [12] . Detractors kutsuivat Blackmerin "köyhän miehen Dolbyksi" [12] , mutta sen UWB:tä käytettiin myös ensimmäisen tason esiintyjien - Michael Jacksonin , Tina Turnerin , Whitney Houstonin ja monien muiden [46] nauhoittamiseen .
dbx, Inc:n perustamisesta lähtien. Blackmer aikoi työskennellä paitsi studiolaitteiden markkinoilla, myös tuottoisilla kuluttajien "audiofiilisilla" Hi-End- markkinoilla [44] . Laadukkaiden kotitalouksien nauhureiden myynti (silloin vielä kelasta kelaan) ei ollut erityisen kiinnostava; Suurimmat volyymit ja voitot lupasivat UWB dbx:llä koodattujen vinyylilevyjen tuotanto [44] . Näiden levyjen markkinat olivat vielä luomatta; ensimmäiset sarjamuotoiset dbx-levyt julkaistiin Klavier- ja Creative World -levymerkillä kesällä 1974 [44] . Ensimmäinen yritys päästä kuluttajamarkkinoille päättyi epäonnistumiseen: 1970-luvun kuluttajat eivät olleet halukkaita maksamaan 90 dB:n dynaamisesta alueesta [46] .
Vuonna 1978 dbx, Inc:n määräysvalta. siirtyi brittiläiselle Birmingham Sound Reproducersille (BSR) [49] ; Blackmer ja Abdun-Nabi jatkoivat dbx, Inc:n johtamista. syksyyn 1982 asti [50] . Blackmerin ideoita noudattaen BSR toivoi vakavasti voivansa valloittaa massatuotettujen fonografilevyjen markkinat, aivan kuten Dolby valloitti äänitettyjen kompaktikasettien markkinat [49] [comm. 15] . Vuonna 1979 dbx, Inc. jatkoi aktiivista kampanjoimista dbx Type II -kooderien käytön puolesta masterointitietueissa ; tällaisten tietueiden purkamiseen kuluttajille tarjottiin etuliitteen dekooderia 108 dollarin hintaan [49] [comm. 16] . Yritys teki yhteistyötä pienten, vähäisen volyymin levy-yhtiöiden (Chalfont, Sine Qua Non jne.) kanssa, rahoitti niiden tuotantokustannukset ja jakeli tuotteitaan "audiofiilisten" klassisen musiikin myymälöiden kautta . Vasta vuonna 1981 oli mahdollista päästä sopimukseen suuren studion kanssa, jolla oli laaja valikoima suosittuja äänitteitä [52] . "Vinyylialoite" dbx, Inc. epäonnistui: kahdeksan vuoden ajan (1974-1981) kumppanistudiot julkaisivat vain noin sata eri albumia [52] . CD-levyjen massatuotannon alkaessa vaihtoehtoisia vinyylitekniikoita, jotka eivät olleet yhteensopivia perinteisten soittimien kanssa, ei enää tarvittu.
dbx Type II UWB kotitalouksien magneettinen tallennuslaite | |||
---|---|---|---|
Yamaha k-1d kiinteä kasettidekki (1981) | Neliraitainen " porta studio " Tascam Porta One (1986) | Reportaasinauhuri Marantz CP430 (1985) | Panasonic RQ-J20X taskusoitin (1982) |
Ensimmäinen dbx UWB -kasettinauhuri, 1 600 dollarin kolmimoottorinen TEAC A-860, tuli Pohjois-Amerikan markkinoille jo vuonna 1976 [54] . TEAC oli vuosikymmenen loppuun asti ainoa dbx- lisenssinhaltija , joka yritti päästä kuluttajamarkkinoille [55] , joilla Dolby hallitsi lähes ilman vaihtoehtoja tehden lisenssisopimuksia 120 valmistajan kanssa [56] .
1970- ja 1980-lukujen vaihteessa tilanne muuttui. Ensinnäkin ilmestyivät ensimmäiset integroidut sarjapiirit , jotka toteuttavat dbx-ytimen [41] toiminnot , mikä alensi merkittävästi UWB:n kustannuksia [41] . Toiseksi levyteollisuus on alkanut valmistautua CD-levyjen julkaisemiseen [56] [52] . Kasettilaitteiden valmistajat yrittivät parhaansa mukaan pidentää jo tuhoon tuomitun formaatin käyttöikää [56] [52] . Uudessa ympäristössä Dolby B vaikutti vanhentuneelta; Teollisuus tarvitsi uuden kohinanvaimennusstandardin, joka voisi tuoda analogisen nauhurin signaali-kohinasuhteen lähemmäksi digitaalisen median signaali-kohinasuhdetta [56] [52] . Toshiba , Sanyo ja Telefunken [comm. 17] kehitti itsenäisesti ja otettiin tuotantoon UWB Adres, Super D ja High Com, jotka paransivat signaali-kohinasuhdetta 20...30 dB, mutta mikään näistä järjestelmistä ei tullut massatuotantoon [56] . Yritä dbx, Inc. ja BSR, joka hallitsi sitä päästäkseen massamarkkinoille, menestyi vain hieman paremmin. Vuonna 1980 vain kaksi yritystä valmisti kasettinauhureita, joissa oli dbx, TEAC ja Marantz , ja vuoden lopussa Matsushita Electronics liittyi niihin , ja siitä tuli dbx, Inc:n tärkein teknologiakumppani. [58] [52] Vuonna 1981 kuluttajille tarkoitettujen dbx-nauhureiden valmistajien määrä kasvoi kahdesta viiteen: Nikko , Onkyo , TEAC, Technics ja Yamaha [52] .
Asiantuntijoiden vuonna 1981 odottamaa "muotosotaa" kohinan vähentämiseksi [56] ei tapahtunut: Ray Dolby säilytti markkinoiden täyden hallinnan [46] . Myös vuonna 1981 japanilaiset jättiläiset Hitachi , JVC , Pioneer , Sony ja toissijaiset yritykset sekä ylemmän tason markkinoiden lainsäätäjät Nakamichi ja Revox [56] [52] ostivat uusimman Dolby C UWB :n . 1980-luvun puoliväliin mennessä Dolby B- ja Dolby C -sarjasta oli tullut kuluttajien kiinteiden laitteiden tosiasiallinen standardi, ja dbx oli edelleen markkinarako tuote, jota käytettiin vain Technicsin keski- ja huippuluokan kasettidekkeissä ja muutamissa. lippulaivamallit Aiwa , Akai , Luxman , Marantz , Onkyo , TEAC ja Yamaha [46] . Kotiporttimarkkinoilla UWB dbx:ää käyttivät vain Tascam ja Yamaha : kaikki muut valmistajat, mukaan lukien Audio-Technica , Fostex ja Peavey , luottivat Dolby C:hen [32] . 1990-luvulla kiinteiden dbx-nauhureiden julkaisu lopetettiin [12] .
Marantz CP430 oli ainoa ammattitason kannettava nauhuri analogisen tallennuksen historiassa, joka oli varustettu dbx UWB:llä. Mallia käytettiin tieteellisiin ja raportointitarkoituksiin, ja sitä tuotettiin poikkeuksellisen pitkään - vuodesta 1985 syksyyn 2003 [15] [59] . Selvittyään kilpailusta MiniDiscin ja DAT :n kanssa, CP430 oli toinen vain flash-kortilla varustettujen digitaalisten tallentimien jälkeen [59] , ja vuodesta 2011 lähtien ääniarkistojen digitoinnin kysyntä säilyi [60] .
British Libraryn ääniarkiston kuraattori Peter Copland väitti vuonna 1992, että paras väline haastattelujen arkistointiin oli analoginen tyypin I nauhakasetti ja Marantz CP430 UWB dbx:llä [3] [15] . dbx, Copeland kirjoitti, eliminoi kalliiden Type II- ja Type IV -kasettien tarpeen ja eliminoi kopiointi- ja läpilaskuongelmat [3] [15] . Copland sijoitti UWB Dolbyn toiseksi ja vaati, että kohinan vähentäminen oli ehdottoman välttämätöntä äänen tallentamisessa [15] . Digitaaliset R-DAT- nauhurit , joita tuolloin oli valmistettu useita vuosia, Copland ei harkinnut vaihtoehtoa: R-DAT käytti vain Type IV -filmiä, jonka kestävyys oli kyseenalainen noina vuosina [15] . Vuonna 1997 Copland uskoi edelleen, että analogiset tallenteet olivat suosituin arkistointi [3] . Cornellin yliopiston arkistonhoitajat Badnya ja Grötke, jotka käsittelivät yksinomaan lintujen äänten tallentamista, ilmaisivat päinvastaisen mielipiteen samassa 1997: digitaalinen tallennus on parempi kuin analoginen tallennus, ja kohinanvaimennus ei ole toivottavaa jälkimmäisessä [61] . Kaikenlaiset UWB (sekä dbx että Dolby), tasonrajoittimet ja automaattinen vahvistuksen säätö reagoivat Badnyan ja Grötken mukaan liian hitaasti lintujen laulun äänenvoimakkuuden muutoksiin, vääristävät sen dynamiikkaa ja synnyttävät luonnottomia ylisävyjä [61] .
Vuonna 1981 dbx, Inc. toi markkinoille UWB:n erikoisversion dbx 321, joka on suunniteltu taajuusmoduloitujen ääniohjelmien satelliittivälitykseen FM-radioverkoissa [18] . Toisin kuin kaikki muut Blackmerin UWB-versiot, dbx 321 käytti 3:1-pakkausta [18] . Tällainen korkea pakkaus, jota ei voida hyväksyä magneettisissa tallennuslaitteissa, valittiin sen tosiasian perusteella, että taajuusmoduloidun signaalin tasot ja taajuusvaste ammattilähetystiellä olivat vakaat ja ennustettavissa [18] .
Toukokuussa 1984 [62] julkaistiin muunnos dbx Type II UWB:stä, joka oli optimoitu langattomaan verkkoon [comm. 18] analogisista televisiolähetyksistä on tullut osa Yhdysvaltain kansallista standardia [comm. 19] TV-lähetykset monikanavaisella äänensiirrolla (MTS). Zenith Electronicsin kehittämä ja BTSC:n avoimessa kilpailussa valitsema uusi standardi oli taaksepäin yhteensopiva perinteisen amerikkalaisen NTSC -standardin ja perinteisten monofonisten televisiovastaanottimien kanssa, joten dbx:n käyttö suljettiin pääasiallisesti pois. , monofoninen, äänikanava [64] . Vain erokanava, joka kuljettaa tietoa stereokuvan lokalisoinnista kaistalla 50...14000 Hz, ja lisääänikanava (SAP, Secondary Audio Program, 50...10000 Hz) pakattiin ja dekoodattiin myöhemmin. [65] [comm. 20] . dbx:n televisioversiossa tämän järjestelmän tavallista 2:1-pakkausta sovellettiin matalilla taajuuksilla; korkeilla taajuuksilla pakkaus lähestyi 3:1 [67] . Television dbx:n koodaaman laajakaistaisen signaalin hyödyllinen dynaaminen alue on 70 dB, pakatun signaalin suurin dynaaminen alue on 40 dB ja signaali-kohinasuhde tilaajadekooderin lähdössä on 75 dB [67] .
1980-luvun loppuun mennessä kaikki maat, jotka käyttivät NTSC-standardia, olivat liittyneet uuteen standardiin Japania lukuun ottamatta ; vuoteen 1997 mennessä BTSC-televisiovastaanottimien osuus Yhdysvalloissa oli noussut 50 prosenttiin [68] . MTS-dekoodereilla varustettujen televisioiden massatuotantoon liittyi uusimpien mikropiirien julkaisu, jotka on tuotettu dbx, Inc:n lisenssillä. (Sony CXA2054S [69] ja muut). MTS-standardi pysyi televisiossa Pohjois-Amerikassa neljännesvuosisadan ajan, kunnes Yhdysvallat siirtyi digitaaliseen lähetykseen vuonna 2009.