dbx (шумоподавление)
 | Вы можете помочь дополнить эту статью текстом, переведенным из соответствующей статьи на русском языке . (Ноябрь 2017 г.) Нажмите [показать], чтобы просмотреть важные инструкции по переводу. |
dbx — семейство систем шумоподавления , разработанное одноименной компанией . Наиболее распространенными реализациями являются dbx Type I и dbx Type II для аналоговой записи на магнитную ленту и, реже, виниловые пластинки . Отдельная реализация, известная как dbx-TV , является частью системы MTS , используемой для обеспечения стереозвука для североамериканских и некоторых других телевизионных систем. Компания dbx, Inc. также занималась разработкой систем динамического шумоподавления (DNR).
История
[ редактировать ]
Исходные системы dbx Type I и Type II были основаны на так называемом «линейном компандировании децибел » — сжатии сигнала при записи и расширении его при воспроизведении. Он был изобретен Дэвидом Э. Блэкмером из dbx, Inc. в 1971 году. [1] [2]
Миниатюрный декодер dbx Type II на интегральной схеме был создан в 1982 году для использования в портативной и автомобильной аудиосистеме, хотя им воспользовались лишь несколько устройств, например некоторые Panasonic и автомобильные стереосистемы Sanyo. портативные кассетные плееры [3] dbx продавала PPA-1 Silencer , декодер, который можно было использовать с плеерами сторонних производителей, такими как Sony Walkman . [4] Версия этого чипа также содержала Dolby B декодер шумоподавления, совместимый с dbx Type B , описываемый как шумоподавление ; это стало возможным после истечения срока действия патента Dolby (но не товарного знака).
Разработаны программные реализации. [5] [6] [7] [8]
Как работает dbx
[ редактировать ]Шипение ленты
[ редактировать ]Магнитная лента состоит из микроскопических частиц, которые можно заряжать магнитом для записи сигналов. Размер частиц и скорость транспортировки ленты определяют максимальную частоту, которую может записывать носитель. Для с высоким качеством записи записи аудиокассета с катушки на катушку обычно работает со скоростью ленты 15 или 7,5 дюймов в секунду (38 или 19 см/с), но для данного объема записи требуется много ленты. Записи с более низкой точностью могут быть сделаны со скоростью 3,75 или даже 1,875 дюймов в секунду, что позволяет увеличить время записи на данную ленту, но за счет добавления большего количества высокочастотного шума. [9]
Кассета была разработана для удобства, а не для качества звука, и работала со скоростью 1,875 дюймов в секунду (4,75 см / с), чтобы максимально увеличить время записи на относительно небольших (по сравнению с открытыми катушками) лентах. Это привело к значительному шипению ленты . В сочетании с ограниченной шириной, которая ограничивает динамический диапазон сигналов, шипение имело тенденцию подавлять любые высокие частоты в сигнале, особенно низкие. [9]
В 1970-х годах было представлено несколько новых типов пленок для магнитной записи, в частности «хром» и «металл», в которых использовались более мелкие частицы и тем самым повышались частоты шипения ленты. В тот же период системы шумоподавления, такие как dbx и Dolby, пытались сделать то же самое, используя обычные носители и активно устраняя шум ленты с помощью электроники. [9]
Компандирование
[ редактировать ]
dbx Type I и Type II — это типы «компандного шумоподавления». Эти системы работают, сначала сжимая динамический диапазон сигнала до диапазона, который можно безопасно записать на ленту. Этот тип сжатия, сжатие динамического диапазона , приглушает громкие звуки и усиливает тихие, делая громкость записи более равномерной. При воспроизведении динамический диапазон расширяется на ту же величину, в результате чего тихие звуки снова становятся тихими, и наоборот. Сочетание сжатия и повторного расширения дает начало названию компандирование . Компандирование полезно даже за пределами шумоподавления; Кассета может иметь динамический диапазон 40 децибел до того, как носитель насытится, тогда как исходный сигнал может использовать 70 децибел, скажем, для живой записи концерта. В этом случае компандирование 2 к 1 приведет к получению сигнала с диапазоном 35 децибел, который можно записать без ограничения. [9]
Причина, по которой этот метод работает для снижения шума, заключается в том, что шипение ленты проявляется как постоянный сигнал малой громкости. Когда сигнал записан в исходном виде, без сжатия, количество шипения может быть такой же громкости, как и более тихие звуки, полностью их маскируя. Однако, когда сигнал сжимается перед записью, эти тихие звуки записываются с большей громкостью, поэтому теперь даже тихие звуки становятся громче шума. Это улучшает соотношение сигнал/шум . [9]
Когда сигнал повторно расширяется, шипение ленты расширяется вместе с ним, что также делает его громче. Однако в ходе этого процесса соотношение сигнал/шум остается (близким к) постоянным, поэтому результирующий выходной сигнал сохраняет более высокое соотношение сигнал/шум. В конечном счете, это означает, что хотя шипение ленты действительно становится громче во время «тихих» участков записи, сама запись (надеюсь) всегда громче и шипение становится гораздо менее заметным. [9]
Предварительный акцент
[ редактировать ]Обратите внимание, что шипение ленты ограничено более высокими частотами. Это означает, что сигнал, который в основном является низкочастотным, не обязательно требует шумоподавления. Вместо этого можно просто сбросить все высокие частоты в фильтре нижних частот, и шипение практически исчезнет. [9]
Рассмотрим сигнал, который содержит раздел с высокой громкостью, а затем с малой громкостью. Во время записи эти сигналы сжимаются так, чтобы их уровень был намного ближе друг к другу, так что участок с высокой громкостью не насыщает ленту, а участок с низкой громкостью звучит громче, чем шипение ленты. При воспроизведении более громкая часть практически не приглушается, поэтому шипение ленты также остается на своей естественной громкости. Когда воспроизводится более тихая часть, усиленная во время записи, экспандер приглушает ее до исходного уровня. Это также приглушает шипение ленты. [9]
Это приводит к изменению громкости шипения ленты во время воспроизведения. Это не особо заметно, когда исходный сигнал содержит высокие частоты, перекрывающие шипение, но на более низких частотах это легко слышно. Повышение и затухание шипения ленты было известно как «дыхание», потому что оно звучало как дыхание в микрофон. [9]
Чтобы решить эту проблему, dbx использует сильный высокочастотный «предыскажение» исходного сигнала. Это усиливает высокочастотные звуки перед их отправкой в компрессор. Это приводит к тому, что компрессор при определенных обстоятельствах «отключает» усиление и снижает слышимость шумовой модуляции – даже при таком предварительном акценте шумовая модуляция может стать слышимой при использовании очень шумных носителей, таких как кассетный формат.
dbx I и II
[ редактировать ]Система dbx Type I предназначена для использования с профессиональными носителями записи, имеющими отношение сигнал/шум (S/N) до шумоподавления не менее 60 дБ и частотную характеристику -3 дБ в диапазоне от 30 Гц до 15 Гц. кГц. Система опирается на то, что среда достаточно линейна по громкости и частотной характеристике.
dbx Type-II предназначен для более шумных сред с более низким соотношением сигнал/шум и гораздо более ограниченной частотной характеристикой. В тракте управляющего сигнала процесс dbx Type II снижает высокочастотную и низкочастотную характеристику, чтобы снизить чувствительность системы к ошибкам частотной характеристики – поскольку спад происходит только в тракте управления, он не влияет на слышимый звук. Настройка «диска» dbx Type-II на потребительских декодерах dbx добавляет дополнительные 1–3 дБ спада низких частот как в звуковом тракте, так и в тракте управления. Это защищает систему от звуковых ошибок отслеживания из-за искажений записи и низкочастотного грохота.
Обе системы используют компандирование 2:1 и обеспечивают одинаковое снижение шума и улучшение динамического диапазона – другими словами, они обеспечивают одинаковые конечные результаты, но несовместимы друг с другом.
dbx против Dolby
[ редактировать ]И dbx, и система шумоподавления Dolby используют компандирование для контроля шума. Они различаются способом обработки частотной характеристики процесса компандирования. dbx использует одночастотную систему предыскажения, тогда как Dolby использует четыре отдельных усилителя предыскажения, каждый для своей полосы частот. Поскольку шипение ленты в первую очередь является проблемой для высокочастотных звуков, Dolby использует гораздо более сильный предыскажение на высоких частотах, чем на низких. Это означает, что низкочастотный сигнал малой громкости может подвергаться незначительному компандированию или вообще отсутствовать, тогда как та же громкость на высоких частотах перед сжатием будет сильно усилена до более высокого уровня громкости. [10]
Использование отдельных «кривых кодирования» с предварительным усилением позволяет сделать общее сжатие намного меньшим, чем в dbx, где оно всегда составляет 2 к 1. Для более низкочастотных сигналов, таких как разговор, Dolby может вообще не применять сжатие. . Напротив, dbx будет продолжать компандировать эти сигналы, и в этом случае шипение ленты также снова увеличивается при воспроизведении, постоянно меняясь при изменении громкости. [11]
Отсутствие признания dbx на рынке
[ редактировать ]Хотя шумоподавление dbx расширило динамический диапазон и, следовательно, уменьшило шум на кассетном носителе, оно не получило широкой популярности на потребительском рынке, поскольку сжатые записи звучали неприемлемо при воспроизведении на оборудовании, отличном от dbx. Dolby B уже широко использовался, когда был представлен dbx. Хотя для шумоподавления Dolby также использовалось некоторое компандирование, уровень сжатия и расширения был очень умеренным, так что звук лент с кодировкой Dolby был приемлемым для потребителей при воспроизведении на оборудовании, отличном от Dolby.
- dbx Type I получил широкое распространение в профессиональной записи, особенно с так называемыми в отрасли «полупрофессиональными» форматами, такими как полудюймовые 8-дорожечные и однодюймовые 16-дорожечные. Tascam включила dbx Type II в свои Portastudio . четырехдорожечные кассетные магнитофоны
- дорожечных кассетных магнитофонов Tascam Portastudio Семейство 4 - стало стандартом для домашних любителей.
- Преимущество dbx Type I и Type II по сравнению с шумоподавлением Dolby заключается в том, что он не требует калибровки с выходным уровнем кассетной деки, что может привести к неправильному отслеживанию с Dolby B и C, что приведет к приглушению высоких тонов.
- Однако из-за высокой степени сжатия dbx и сильного высокочастотного предыскажения ленты с кодировкой dbx, в отличие от Dolby B, практически не воспроизводились на системах, отличных от dbx, и звучали очень резко при воспроизведении в некодированном виде. При воспроизведении недекодированного dbx также наблюдалось большое количество динамических ошибок, при этом уровни звука постоянно повышались и понижались.
Хотя dbx Type-II NR в конечном итоге был разработан в виде автономного чипа LSI, он никогда не был дешевым из-за чрезвычайно высокой точности, необходимой для dbx VCA и анализа среднеквадратичного сигнала, что привело к дальнейшему нежеланию производителей использовать чипы dbx в их продукты.
dbx с виниловыми пластинками
[ редактировать ]dbx также использовался на виниловых пластинках, которые имели маркировку dbx disk . [12] Хотя самый ранний выпуск датируется 1971/1973 годом. [ нужна ссылка ] , их численность достигла пика в период с 1977 по 1978 год. [ нужна ссылка ] примерно до 1982 года. [13] В августе 1981 года Billboard отметил, что общее количество релизов с кодировкой dbx, как ожидается, приблизится к 200 альбомам. [14] Discogs упоминает 1100 альбомов. [13] [ циклическая ссылка ] При использовании на пластинках система dbx Type-II уменьшала слышимость пыли и царапин, сводя их до крошечных хлопков и щелчков (если они вообще были слышны), а также полностью устраняла шум поверхности пластинки . LP, закодированные в dbx, теоретически имели динамический диапазон до 90 дБ. [15] Кроме того, пластинки dbx выпускались только из оригинальных мастер-лент, без использования копий, и печатались только на тяжелом чистом виниле. Большинство из них были выпущены ограниченным тиражом по премиальной цене.
dbx с профессиональными катушечными магнитофонами, а также другое профессиональное/коммерческое аудиопроизводство и воспроизведение.
[ редактировать ]Карта шумоподавления dbx K9 была разработана для установки в рамки Pro Dolby-A серии A-361, которые уже широко использовались в профессиональных студиях звукозаписи того времени.
Полное обозначение карты — К9-22, что является шуткой о собаке и кошке. K9-22 совместим по контактам и форм-фактору с картой Dolby, в просторечии известной как Cat. 22 (К9 произносится как «собачий»).
Модель dbx 192 имела элегантный дизайн, созданный специально для рекордера Nagra IV-Stereo. Он имел одну кнопку для кодирования/декодирования записи/воспроизведения и был интегрирован непосредственно во внутренний путь прохождения сигнала Nagra. Он черпал энергию из источника Награ.
dbx для телевидения
[ редактировать ]Шумоподавление dbx-TV, хотя и имеет общие элементы с Типом I и Типом II, принципиально отличается и было разработано Марком Дэвисом (тогда из dbx, а теперь из Dolby Labs) в начале 1980-х годов.
TV включен в систему многоканального телевизионного звука (MTS), американского стандарта аналоговой стереопередачи телевидения dbx - . Каждое телевизионное устройство, декодировавшее MTS, изначально требовало выплаты гонораров сначала компании dbx, Inc., затем THAT Corporation , которая отделилась от dbx в 1989 году и приобрела патенты MTS в 1994 году; однако срок действия этих патентов во всем мире истек в 2004 году. [16]
dbx в кинопроизводстве
[ редактировать ]Шумоподавление dbx, способное снизить шум более чем на 20 дБ, использовалось при перезаписи фильма «Апокалипсис сегодня» в 1979 году. Шумоподавление типа Dolby A, способное снижать шум всего на 10-12 дБ, использовалось только на завершающем этапе мастеринг саундтрека к фильму на 70-мм отпечатки.
Модифицированная версия dbx также использовалась в системе стереофильмов Colortek. Кроме того, шумоподавление dbx Type-II использовалось в вариантах Model-II и Model-III системы специальных эффектов Sensurround MCA на оптической звуковой дорожке и было краеугольным камнем всей системы. В системе Sensurround+Plus компании MCA, используемой в фильме Zoot Suit, использовался dbx Type-II с 4-дорожечным магнитным звуковым форматом на 35-миллиметровых отпечатках пленки, что обеспечивало к фильму стереофонический саундтрек с широким динамическим диапазоном и отсутствием шума.
dbx для доставки программ через спутниковую систему общественного радио США NPR.
[ редактировать ]первого поколения Спутниковая система общественного радио (PRSS), представленная в 1979 году и использовавшаяся Американским национальным общественным радио для доставки сетевых программ на свои станции-члены через спутник, представляла собой систему с одним каналом на каждую несущую (SCPC) с шумом около 40 дБ. аналоговый (восстановленный) сигнал к шуму. Модули dbx, настроенные на соотношение 3:1, использовались для увеличения динамического диапазона системы. Обычно это работало хорошо, но на некоторых низких частотах искажения превышали 10 процентов THD. Кроме того, модули dbx различались по способу отслеживания сжатого звука, поэтому расширенный звук не был точным представлением того, что было сжато в восходящем канале связи. Тем не менее, использование dbx позволило NPR прославиться своими высокими стандартами качества передачи данных в своей спутниковой системе, поскольку коммерческие вещательные компании выбрали NPR для восходящей связи ряда коммерческих радиомузыкальных программ и концертов коммерческих радиосетей, которым требовалась высокая точность воспроизведения в аналоговую эпоху. . Многие из этих проблем были решены, когда в 1994 году PRSS перешла на систему второго поколения, SOSS (Система поддержки спутниковых операций), в которой сигналы передавались в цифровом формате.
См. также
[ редактировать ]- Dolby. Система шумоподавления
- CX Система шумоподавления
- High Com Система шумоподавления
- UC Система шумоподавления
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хоффман, Фрэнк В. (2004). Энциклопедия записанного звука . Том. 1 (переработанная ред.). Тейлор и Фрэнсис .
- ^ Блэкмер, Дэвид Э. (1972). «Система шумоподавления с широким динамическим диапазоном». журнал дБ . Том. 6, нет. 8.
- ^ «Карманный калькулятор Vintage Walkman и база данных портативных стереосистем» . Архивировано из оригинала 20 июня 2012 г. Проверено 9 февраля 2016 г.
- ^ «Музей старинных плееров карманного калькулятора» . Архивировано из оригинала 17 августа 2012 г. Проверено 9 февраля 2016 г.
- ^ Пайсиг, Юрген; тер Хасеборг, Ян Реммер; Кейлер, Флориан; Зёльцер, Удо (05 октября 2004 г.). «Цифровая эмуляция алгоритмов аналогового компандирования для передачи FM-радио» (PDF) . Материалы 7-й Международной конференции по цифровым аудиоэффектам (DAFx'04) . Неаполь, Италия: 285–290. Архивировано (PDF) из оригинала 14 ноября 2017 г. Проверено 14 ноября 2017 г.
- ^ «Эмуляция атласной ленты» . у-хе. 2018. Архивировано из оригинала 8 мая 2021 г. Проверено 8 мая 2021 г.
- ^ Хесс, Ричард Л. (17 октября 2018 г.). «Обзор оптимизации соотношения сигнал/шум, прежде всего, при аналоговой аудиозаписи» (PDF) . Аврора, Онтарио, Канада. Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2021 г. Проверено 7 мая 2021 г. (26 страниц)
- ^ Дайсон, Джон С.; Хесс, Ричард Л. (12 марта 2019 г.). «Система декодера шумоподавления DYSON-HESS» (PDF) . 0.7.1а. Архивировано (PDF) из оригинала 8 мая 2021 г. Проверено 7 мая 2021 г. (23 страницы)
- ^ «14.0 Запись» . Запись аудио. Часто задаваемые вопросы . Издательство Лундемо. 2003. Архивировано из оригинала 12 октября 2004 г. Проверено 3 октября 2011 г.
- ^ «Диски с кодировкой dbx — записи исключительной четкости и динамического диапазона для большего удовольствия от прослушивания — технология, лежащая в основе дисков с кодировкой dbx» (буклет на пластинке). dbx. Архивировано из оригинала 07.11.2017 . Проверено 16 мая 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Серия DBX — компакт-диски и винил на Discogs» . www.discogs.com . Архивировано из оригинала 2 марта 2017 года . Проверено 15 января 2022 г.
- ^ Nielsen Business Media, Inc. (8 августа 1981 г.). Рекламный щит . Нильсен Бизнес Медиа, Инк.
{{cite book}}:|author=имеет общее имя ( справка ) - ^ «dbx SysInfo» . audioinvest.no .
- ^ Временная шкала dbx-TV (THAT Corporation). Архивировано 16 июля 2011 г. в Wayback Machine.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Коупленд, Питер (февраль 2009 г.) [сентябрь 2008 г.]. Редлих, Герт (ред.). «Руководство по методам восстановления аналогового звука» . Лондон, Великобритания: Звуковой архив Британской библиотеки (www.bl.uk). Глава 9. Взаимное шумоподавление. Архивировано из оригинала 05.11.2017 . Проверено 5 ноября 2017 г. - через Deutsches Hifi-Museum, Висбаден, Германия. (Примечание. Сильно предвзят с британской точки зрения, но, тем не менее, очень хорошо осведомлен.)
- «Как был создан этот диск с кодировкой dbx — карточка A» . Архивировано из оригинала 05.11.2017 . Проверено 5 ноября 2017 г. [1]
- «Диск с кодировкой dbx — карта B» . Архивировано из оригинала 05.11.2017 . Проверено 5 ноября 2017 г.
[…] Диск с кодировкой dbx […] Диски с кодировкой dbx используют уникальный процесс кодирования/декодирования, который практически устраняет поверхностный шум записи, одновременно значительно увеличивая динамический диапазон записи. Диск dbx примерно на 30 дБ тише обычной пластинки. Кроме того, динамический диапазон музыки на дисках с кодировкой dbx равен диапазону, наблюдаемому во время сеанса записи, что представляет собой значительное преимущество по сравнению с обычными записями, имеющими ограниченный динамический диапазон. Теперь, благодаря дискам с кодировкой dbx, мы впервые можем наслаждаться полным динамическим диапазоном и присутствием музыки на фоне полной тишины. Звук диска, закодированного в формате dbx, обычно неотличим от звука мастер-ленты или прямого аудиосигнала, из которого сделана запись. Любой посторонний шум, присутствующий на мастер-ленте, останется на этих записях, поскольку на них не влияет процесс кодирования/декодирования диска dbx. Следовательно, чем лучше мастер-лента с точки зрения шума, тем лучше конечное качество звука записи. Звуковые преимущества, потенциально доступные от недавних и будущих усовершенствований в области звукозаписи (например, методов прямой записи на диск и цифровой записи), будут реализованы в полной мере только в том случае, если будет устранен раздражающий шум поверхности пластинки. Диски с кодировкой dbx достигают этой цели. […]
[2] - https://web.archive.org/web/20210523094543/https://dbxpro.com/en/products/2031 Шумоподавление dbx Type III
- https://web.archive.org/web/20201029203213/https://dbxpro.com/en/products/ieq15 Снижение шума dbx Type V
Внешние ссылки
[ редактировать ]
