1. SystemDużą bolączką systemów analogowych jest szum własny nośników na których nagrany jest materiał muzyczny. Pierwszym komercyjnym systemem mającym temu zaradzić był Dolby A zaprezentowany przez Dolby Laboratories w roku 1965.
dbx Noise Reduction to system redukcji szumów opracowany w latach 70. przez firmę dbx inc. Pierwsza jego wersja (Type I) została opracowana dla magnetofonów szpulowych i odniosła spory sukces w zastosowaniach profesjonalnych szczególnie w studiach nagraniowych.
Wersja druga (Type II) została opracowana z myślą o nośnikach o zdecydowanie gorszych parametrach czyli o magnetofonach kasetowych. Dodatkowo została też zaaplikowana do wykorzystania w odtwarzaniu płyt winylowych.
Mimo nazwy zadaniem tych systemów nie jest usunięcie szumu już istniejącego w nagraniach ale taki sposób ich nagrywania a potem odtwarzania żeby zredukować wpływ szumu nośnika na materiał muzyczny.
Podstawą w zasadzie wszystkich tych systemów jest działanie na dynamice nagrywanego sygnału. W trakcie nagrywania następuje kompresja dynamiki. Jeżeli założymy referencyjny poziom sygnały 0 dB to wszystko co poniżej tego poziomu zostanie podgłośnione a wszystko co powyżej tego poziomu ściszone.
Przy odtwarzaniu proces jest odwracany, to co podgłośniliśmy ściszamy i na odwrót. W przeciwieństwie do korekcyjnej wg krzywej RIAA stopień tego procesu nie zależy od częstotliwości sygnału a od jego poziomu.
Jaki jest tego cel? Przy zapisie pogłaśnianie słabego sygnału ma za zadanie przygotowanie materiału tak żeby najcichsze jego części znajdowały się powyżej szumu własnego nośnika na którym jest on nagrywany. A ściszanie sygnałów powyżej 0 dB ma na celu uniknięcie saturacji nośnika/taśmy lub nie wchodzenia w obszar gdzie mocno rósł tracking distortion w płytach winylowych..
W wypadku obydwu systemów dbx poziom kompresji dekompresji wynosi 2:1:2. Czyli przykładowo sygnał o poziomie -20db jest kodowany do poziomu -10db, a sygnał o poziomie +10db stawał się sygnałem +5db
Co dzięki temu uzyskiwaliśmy?
W trakcie dekodowania przy ściszaniu, głośniej nagranych fragmentów dodatkowo wyciszany jest szum nośnika. Praktyczna wartość redukcji szumu nośnika wynosiła do 40db.
Rosła dynamika sygnału który można było zapisać na nośniku. W wypadku płyt winylowych wartość ta podwajała się z ok 50dB do 100dB.
Dodatkowe plusy dla zapisu na płytach to likwidacja pre-echa (przenikania dźwięku z następnego rowka do poprzedniego). Tej informacji nie znalazłem nigdzie ale zaobserwowałem na posiadanych płytach które miały lakierowy master (płyt z masterami DNM to nie dotyczy). Najprościej zaobserwować to zjawisko jest zaczynając odtwarzanie płyty, zanim igła dojdzie to faktycznego rowka z materiałem, obrót wcześniej już słychać jego cichą wersję. A dalej na płycie oczywiście dotyczy to zarówno rowków kolejnych jak i poprzedzających, chociaż najczęściej ginie to przykryte przez materiał odtwarzanego rowka.
Kolejnym plusem dla płyt jest to że zmniejszenia dynamiki, ściszenie bardzo głośnych dźwięków i pogłośnienie cichych sprawia że sam mastering jest łatwiejszy bo nie ocieramy się o fizyczne granice nośnika a potem igle łatwiej śledzić taki rowek.
W systemie dbx proces compandingu jest przeprowadzony pełnopasmowo a jego stopień jest dość wysoki. Powoduje to że tego typu materiał odtworzony bez dekodera znacznie odbiega od wejściowego i raczej nie będzie się podobał słuchającym.
W wypadku konkurencyjnych systemów Dolby compading ma mniejszą agresywność a dodatkowo pasmo muzyczne jest podzielone na kilka obszarów w których stopień kompresji jest różny. Większy przy częstotliwościach na których jest najwięcej szumów nośnika mniejszy w pozostałych. Dzięki temu przy odtwarzaniu materiału bez dekodera spadek jakości jest mniejszy i teoretycznie można słuchać ich bez dekodera..
Tylko pytanie po co w ogóle cokolwiek kodować żeby odtwarzać bez dekodera. Pod kątem komercyjnym jak najbardziej to rozumiem, nie wszyscy mają/mieli dekodery a w takim wypadku gdy proces nie jest aż tak inwazyjny można wydawać tylko wersję kodowaną w danym systemie zamiast dwóch. Ale zarzut pod kątem działania samego systemu jest dla mnie nietrafiony.
Plusem systemu dbx i jego przewagą nad systemami Dolby jest to że dekoderów nie trzeba kalibrować. W wypadku systemów Dolby o ile materiał był zapisany i odtwarzany na tym samym urządzeniu wszystko było ok. Natomiast jeżeli nagranie było zrobione na jednym urządzeniu a odtwarzane na innym i poziomy sygnałów nie były na nich takie same dekodowanie nie odbywało się poprawnie. W systemie dbx dekoder wykrywa z jakim poziomem należy dekodować wejściowy sygnał i dokładna kalibracja dekodera nie jest wymagana.
Poniższy wykres przedstawia porównanie skuteczności redukcji szumów w systemie dbx do Dobly B i C.
dbx noise reduction type II nie był jedyną próbą wprowadzenia systemów redukcji szumów do świata winylu. Były co najmniej trzy inne próby:
- High-Com II - modyfikacja dla płyt winylowych stworzona przez Nakamichi systemu opracowanego przez firmę Telefunken. Nie wyszła poza fazę płyt demonstracyjnych. Istnieje jeden komercyjny dekoder produkcji Nakamichi.
- CX - system opracowany przez CBS. O mniejszej skuteczności niż dbx ale dzięki temu reklamowany jako możliwy do korzystania bez dekodera. Ilość wydanych płyt trudna do określenia, główny wydawca CBS. Dla systemu istnieją zarówno komercyjne jak i wersje DIY dekoderów. W przeciwieństwie do dbx system wymaga kalibracji poziomów wejściowych dekodera przy użyciu płyty testowej (np po zmianie wkładki lub przedwzmacniacza)
- UC - opracowany przez wschodnio niemiecką firmę VEB Zentrum Wissenschaft und Technik (ZWT). Zapewniał najmniejszą skuteczność redukcji szumu z powyższych (10-12db). Dzięki temu z jednej strony płyty nie wymagały dekodera do odtwarzania bez zauważalnego pogorszenia jakości. A z drugiej strony dzięki temu że system stosował podobny sposób redukcji dynamiki do tego w jaki w normalnym procesie przygotowuje się płyty do tłoczenia że można było z użyciem dekodera odtwarzać też zwykłe płyty uzyskując część benefitów ze stosowania systemu. Jedyny komercyjny dekoder znajduje się w gramofonie Ziphona HMK-PA2223. Mimo braku dekoderów ok 500 płyt zostało wydanych przez wytwórnie Amiga, Eterna i Nova.
Niestety z powodu triumfalnego marszu technologii CD wszystkie te próby zakończyły się fiaskiem
