WikiDer > Dbx (шумоподавление)

Dbx (noise reduction)
Логотип представляет как компанию, так и ее систему шумоподавления.

dbx это семья подавление шума системы, разработанные компания с таким же названием. Наиболее распространенными реализациями являются dbx Type I и dbx Type II для аналог Лента запись и, реже, винил LP. Отдельная реализация, известная как dbx-TV, является частью МТС система, используемая для передачи стереозвука в североамериканские и некоторые другие телевизионные системы. Компания, dbx, Inc., также был связан с Динамическое шумоподавление (DNR) системы.

История

Портативный кассетный проигрыватель Panasonic RQ-J20X 1982 года был первым устройством, в котором реализована интегральная схема dbx.

Оригинал dbx Тип I и Тип II системы были основаны на так называемых "линейных децибелах". компандирование"- сжатие сигнала при записи и расширение его при воспроизведении. Изобретен Дэвид Э. Блэкмер из dbx, Inc. в 1971 г.[1]

Миниатюрный декодер dbx Type II на Интегральная схема был создан в 1982 году для использования в портативных и автомобильных аудиоустройствах, хотя только несколько устройств использовали его преимущества, например, некоторые Panasonic портативные кассетные плееры и автомагнитолы Sanyo.[2] dbx продавала Глушитель PPA-1, декодер, который можно использовать с проигрывателями, отличными от dbx, такими как Sony Walkman.[3] Версия этого чипа также содержала Dolby B-совместимый декодер шумоподавления, описанный как dbx Тип B подавление шума; это стало возможным после истечения срока действия патента Dolby (но не торговой марки).

Как работает dbx

Лента шипит

Магнитная лента состоит из микроскопических частиц, которые можно заряжать магнитным полем для записи сигналов. Размер частиц и скорость переноса ленты определяют максимальную частоту, которую носитель может записывать. За высокая точность записи, катушечная аудиозапись обычно работает со скоростью ленты 15 или 7,5 дюймов в секунду (38 или 19 см / с), но для этого требуется много ленты для данного объема записи. Запись с более низкой точностью может быть сделана со скоростью 3,75 или даже 1,875 дюйм / с, что дает больше времени для записи на данную ленту, но за счет добавления большего количества высокочастотного шума.[4]

В кассета был разработан для удобства, а не для качества звука, и работал со скоростью 1,875 дюйма в секунду (4,75 см / с), чтобы максимизировать время записи на относительно небольшие (по сравнению с лентами с открытой катушкой). Это привело к значительному шипение ленты. В сочетании с их ограниченной шириной, которая ограничивает динамический диапазон Из сигналов шипение имеет тенденцию заглушать любые высокие частоты в сигнале, особенно низкоуровневые.[4]

В течение 1970-х годов было введено несколько новых типов магнитных записывающих пленок, в частности «хром» и «металл», в которых использовались более мелкие частицы и, таким образом, шипение ленты стало гораздо более высоким. 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.[4]

Компандирование

Компандирование dbx сжимает исходный источник (слева) в версию с меньшим динамическим диапазоном (в центре), а затем повторно расширяет его (справа). Шипение ленты (розовый) также усиливается этим процессом, но подавляется теперь уже расширенным исходным сигналом.

dbx Type I и Type II являются типами «шумоподавления компандирования». Эти системы работают, сначала сжимая динамический диапазон сигнала в диапазон, который можно безопасно записать на ленту. Этот тип сжатия, сжатие динамического диапазона, приглушает громкие звуки и усиливает тихие, делая запись более равномерной. При воспроизведении динамический диапазон расширяется на ту же величину, в результате чего тихие звуки снова становятся тихими и наоборот. Комбинация сжатия и повторного расширения дает начало имени компандирование. Компандирование полезно даже вне области шумоподавления; кассета может иметь 40 децибел динамического диапазона до насыщения носителя, в то время как исходный сигнал может использовать 70 децибел, скажем, для живой записи концерта. В этом случае компандирование 2-к-1 приведет к сигналу с диапазоном 35 децибел, который можно записать без ограничения.[4]

Причина, по которой этот метод работает для уменьшения шума, заключается в том, что шипение ленты проявляется как постоянный сигнал низкой громкости. Когда сигнал записывается в исходной форме, без сжатия, количество шипения может быть такой же громкости, как и у более мягких звуков, полностью маскируя их. Однако, когда сигнал сжимается перед записью, эти тихие звуки записываются с большей громкостью, поэтому теперь даже тихие звуки громче, чем шум. Это улучшает соотношение сигнал шум.[4]

Когда сигнал повторно расширяется, шипение ленты увеличивается вместе с ним, делая его также громче. Тем не менее соотношение Соотношение сигнал / шум остается (близким к) постоянным в течение всего этого процесса, поэтому результирующий выходной сигнал сохраняет это более высокое отношение сигнал / шум. В конечном итоге это означает, что, хотя шипение ленты действительно становится громче во время «мягких» частей записи, сама запись (надеюсь) всегда больше по громкости и делает шипение гораздо менее заметным.[4]

Предварительный акцент

Обратите внимание, что шипение ленты ограничено более высокими частотами. Это означает, что сигнал, который в основном является низкочастотным, не обязательно требует уменьшения шума, вместо этого можно просто отсечь все более высокие частоты в фильтре нижних частот, и шипение в значительной степени исчезнет.[4]

Рассмотрим сигнал, который содержит участок большой громкости, а затем участок низкой громкости. Во время записи эти сигналы сжимаются, чтобы они были намного ближе друг к другу по уровню, так что участок большой громкости не насыщает ленту, а участок низкой громкости громче, чем шипение ленты. При воспроизведении более громкая часть практически не приглушена, поэтому шипение ленты также остается на своей естественной громкости. При воспроизведении более мягкой части, усиленной во время записи, экспандер приглушает его исходный уровень. Это также приглушает шипение ленты.[4]

Это приводит к изменению громкости шипения ленты во время воспроизведения. Это не очень заметно, когда исходный сигнал содержит высокие частоты, которые перекрывают шипение, но для более низких частот это легко слышно. Подъем и падение шипения ленты было известно как «дыхание», потому что это звучало так, как будто что-то дышит в микрофон.[4]

Чтобы решить эту проблему, dbx использует сильные высокочастотные «предыскажения» исходного сигнала. Это усиливает высокочастотные звуки перед их отправкой в ​​компрессор. Это заставляет компрессор «снижать» усиление в определенных обстоятельствах и уменьшать слышимость модуляции шума - даже с этим предварительным акцентом модуляция шума может стать слышимой при использовании очень шумных носителей для начала, таких как кассетный формат.

dbx I и II

Система dbx Type I предназначена для использования с профессиональными носителями записи, которые имеют отношение сигнал / шум (S / N) до шумоподавления не менее 60 дБ и частотную характеристику -3 дБ от 30 Гц до 15 кГц. Система полагается на то, что среда довольно линейна по объему 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 сигнала управления процесс dbx типа II ослабляет высокочастотный и низкочастотный отклик, чтобы снизить чувствительность системы к ошибкам частотной характеристики, поскольку скатывание является Только в пути управления он делает нет влияют на слышимый звук. Настройка «диска» dbx Type-II на потребительских декодерах dbx добавляет дополнительные 1–3 дБ спада низких частот как в тракте звука, так и в тракте управления. Это защищает систему от слышимого ошибочного 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

И dbx, и Система шумоподавления Dolby используйте 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 разных частотных диапазонов. Поскольку шипение ленты в первую очередь является проблемой для высокочастотных звуков, Dolby использует гораздо более сильный предварительный акцент на высоких частотах, чем на низких. Это означает, что низкочастотный сигнал с низким уровнем громкости может практически не подвергаться компандированию, тогда как тот же самый объем на высоких частотах будет сильно предварительно усилен до более высокого уровня громкости перед сжатием.[5]

Использование отдельных «кривых кодирования» с предварительным выделением позволяет снизить общее сжатие по сравнению с dbx, где оно всегда составляет 2 к 1. Для сигналов с более низкой частотой, таких как разговор, Dolby может вообще не применять сжатия. . Напротив, dbx продолжит компандировать эти сигналы, и в этом случае шипение ленты также повторно расширяется при воспроизведении, постоянно меняясь при изменении громкости.[6]

Отсутствие признания dbx на рынке

Несмотря на то, что снижение шума dbx принесло на кассетный носитель необычайный динамический диапазон и отсутствие шума, оно не получило широкой популярности на потребительском рынке, поскольку сжатые записи не звучали приемлемо при воспроизведении на оборудовании, отличном от dbx; Dolby B уже широко использовался, когда был представлен dbx. Хотя для уменьшения шума Dolby также использовалось некоторое компандирование, уровень сжатия и расширения был очень мягким, так что звук с лент, закодированных в формате Dolby, был приемлем для потребителей при воспроизведении на оборудовании, отличном от Dolby.

  • dbx Type I получил широкое распространение в профессиональной записи, в частности, с так называемыми «полупрофессиональными» форматами, такими как полудюймовые 8-трековые и однодюймовые 16-трековые. Таскам включили dbx Type II в свои Portastudio четырехдорожечные кассетные магнитофоны.
  • Таскамс Portastudio Семейство четырехдорожечных кассетных магнитофонов 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 магнитофона, 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 выделения высоких частот, ленты с кодировкой dbx, в отличие от Dolby B, практически не воспроизводились на системах, отличных от dbx, и звучали очень резко при воспроизведении без кодирования. Недекодированное воспроизведение dbx также показало большое количество динамических ошибок с постоянным повышением и понижением уровней звука.

Хотя dbx Type-II NR в конечном итоге был разработан в виде автономной микросхемы LSI, он никогда не был дешевым из-за чрезвычайно высокой точности, необходимой от dbx. VCA и RMS анализ сигналов, что приводит к еще большему нежеланию производителей использовать микросхемы dbx в своих продуктах.

dbx с виниловыми пластинками

dbx также использовался на виниловых пластинках, которые были известны как диски dbx. Хотя самый ранний выпуск выпущен в 1971 году, их количество достигло пика в период с 1977 по 1982 год.[7] Рекламный щит В августе 1981 года он отметил, что общее количество выпусков с кодировкой dbx должно приблизиться к 200 альбомам.[8] Discogs упоминает 1100 альбомов.[9] При работе на LPсистема dbx Type-II уменьшила слышимость пыли и царапин, уменьшив их до крошечных хлопков и щелчков (если они вообще были слышны), а также полностью исключила записывать поверхностный шум. LP с кодировкой dbx теоретически имели динамический диапазон до 90 дБ.[10] Кроме того, пластинки dbx производились только с оригинальных мастер-лент, копии не использовались, и печатались только на тяжелом чистом виниле. Большинство из них было выпущено ограниченным тиражом с премиальной ценой.

dbx с профессиональными катушечными магнитофонами

Плата шумоподавления dbx k9 была разработана для использования в профессиональных кадрах A-361 серии A-361, которые уже широко использовались в профессиональных студиях катушечной записи того времени. Элегантный дизайн dbx 192 был разработан специально для рекордера Nagra IV-Stereo. Он имел единственную кнопку для записи / воспроизведения, кодирования / декодирования и был интегрирован непосредственно во внутренний сигнальный тракт Nagra. Он питался от источника Нагры.

dbx для телевидения

Подавление шума dbx-TV, хотя и имеет общие элементы с типом I и типом II, отличается фундаментально и было разработано Марком Дэвисом (тогда из dbx, теперь из Dolby Labs) в начале 1980-х годов.

dbx-TV входит в многоканальный телевизионный звук (МТС), НАС. стандарт за стерео аналоговое телевидение коробка передач. Каждое ТВ-устройство, которое декодировало МТС, изначально требовало оплаты роялтисначала в dbx, Inc., затем в THAT Corporation которая была выделена из dbx в 1989 г. и получила патенты МТС в 1994 г .; однако в 2004 году срок действия этих патентов истек во всем мире.[11]

dbx в кинопроизводстве

При перезаписи фильма использовалось шумоподавление dbx, способное снизить уровень шума более чем на 20 дБ. Апокалипсис сегодня в 1979 г. Долби Шумоподавление А-типа, способное снизить уровень шума всего на 10-12 дБ, было использовано только на завершающей стадии при доводке саундтрека к фильму на 70-миллиметровые отпечатки.

Модифицированная версия dbx также использовалась в стереофонической пленочной системе Colortek. Кроме того, шумоподавление dbx Type-II использовалось в вариантах Model-II и Model-III системы специальных эффектов MCA Sensurround на оптической звуковой дорожке и являлось краеугольным камнем всей системы. Sensurround + Plus компании MCA, использованный в фильме Zoot Suit, использовал dbx Type-II с 4-дорожечным магнитным звуковым форматом на 35-миллиметровых пленках, обеспечивая кинофильм стереофоническим саундтреком с широким динамическим диапазоном и отсутствием шума.

dbx для доставки программ через американскую общественную спутниковую радиосистему NPR

Первое поколение Общественная спутниковая радиосистема (PRSS), введенный в 1979 г. и используемый американскими Национальное общественное радио для доставки сетевых программ на свои станции-члены через спутник, был один канал на несущую (SCPC), которая имела отношение аналогового (восстановленного) отношения к шуму около 40 дБ. Модули dbx, которые были установлены на 3: 1, использовались для увеличения динамического диапазона системы. Обычно это работало хорошо, но для некоторых низких частот искажения превышали 10 процентов THD. Также модули dbx различались тем, как они отслеживали сжатый звук, поэтому расширенный звук не был точным представлением того, что было сжато в восходящем канале. Тем не менее, использование dbx позволило NPR прославиться своими высокими стандартами качества в своей спутниковой системе, поскольку коммерческие вещатели выбрали NPR для восходящей связи ряда коммерческих музыкальных радиопрограмм и концертов коммерческих радиосетей, которые требовали высокой точности в аналоговую эпоху. . Многие из этих проблем были решены, когда в 1994 году PRSS перешла на свою систему второго поколения, SOSS (система поддержки спутниковых операций), в которой каналы передавались в цифровом виде.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хоффман, Фрэнк В. (2004), Энциклопедия записанного звука, 1 (переработанная ред.), Тейлор и Фрэнсис
  2. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2012-06-20. Получено 2016-02-09.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  3. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2012-08-17. Получено 2016-02-09.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  4. ^ а б c d е ж грамм час я «Шумоподавление и шипение ленты». Гиперфизика.
  5. ^ «Кодирование системы Dolby B». Гиперфизика.
  6. ^ «14.0 Запись». Rec.audio. Часто задаваемые вопросы. Издательство Lundemo. 2003. Архивировано с оригинал на 2004-10-12. Получено 2011-10-03.
  7. ^ https://web.archive.org/web/20170302203101/https://www.discogs.com/label/322174-DBX-Series
  8. ^ Nielsen Business Media, Inc. (1981-08-08). Рекламный щит. Nielsen Business Media, Inc.
  9. ^ https://web.archive.org/web/20170302203101/https://www.discogs.com/label/322174-DBX-Series
  10. ^ "dbx SysInfo". audioinvest.no.
  11. ^ dbx-TV Timeline (THAT Corporation) В архиве 2011-07-16 на Wayback Machine

дальнейшее чтение

  • Коупленд, Питер (февраль 2009 г.) [сентябрь 2008 г.]. Редлих, Герт (ред.). "Руководство по методам восстановления звука Analoque". Лондон, Великобритания: Звуковой архив Британской библиотеки (www.bl.uk.). Глава 9. Взаимное шумоподавление. В архиве из оригинала на 2017-11-05. Получено 2017-11-05 - через Deutsches Hifi-Museum, Висбаден, Германия. (NB. Сильно предвзято с британской точки зрения, но, тем не менее, очень хорошо осведомлен.)
  • «Как был выпущен этот диск, закодированный в формате dbx - карта A». В архиве из оригинала на 2017-11-05. Получено 2017-11-05. [1]
  • "Диск с кодированием dbx - карта B". В архиве из оригинала на 2017-11-05. Получено 2017-11-05. […] Диск, закодированный в dbx […] Диски, закодированные в формате dbx, используют уникальный процесс кодирования / декодирования, который фактически устраняет поверхностный шум записи, при этом значительно увеличивая динамический диапазон записи. Диск dbx примерно на 30 дБ тише обычной записи. Кроме того, динамический диапазон музыки на дисках с кодировкой dbx равен динамическому диапазону во время сеанса записи, что представляет собой значительное преимущество перед обычными записями с ограниченным динамическим диапазоном. Теперь, с дисками с кодировкой dbx, мы впервые можем наслаждаться полным динамическим диапазоном и присутствием музыки на фоне чистой тишины. Звук диска, закодированного в формате dbx, обычно будет неотличим от звука основной ленты или прямого аудиосигнала, с которого сделана запись. Любой посторонний шум, который присутствует 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 будет качество звука записи. Звуковые преимущества, потенциально доступные в результате недавних и будущих усовершенствований в звукозаписи (например, прямой записи на диск и методов цифровой записи), будут реализованы в полной мере только в том случае, если будет устранено отвлечение раздражающего поверхностного шума записи. Диски, закодированные с помощью dbx, достигают этой цели. […] [2]

внешняя ссылка