dbx je systém redukce šumu kompanderu (UWB) vyvinutý na počátku 70. let 20. století Davidem Blackmerem . Na rozdíl od konkurenčních Dolby UWB dbx komprimuje a rozšiřuje signál v celém frekvenčním rozsahu zvuku a na všech úrovních signálu, což snižuje citlivost UWB na frekvenční a fázová zkreslení cesty záznamu-přehrávání a na přesnost jeho ladění. Potlačení šumu magnetické pásky dosahuje 30 dB , dynamický rozsah zaznamenávaného a reprodukovaného signálu dosahuje 100 dB [1] . Na rozdíl od Dolby UWB dbx účinně potlačuje jak nízkofrekvenční páskový šum, tak nízkofrekvenční rušení a šum přehrávací dráhy [2] [3] . Vysokého výkonu je dosaženo za cenu úplné nekompatibility pásek nahraných pomocí dbx s konvenčním zařízením, které není vybaveno dekodérem dbx.
Dvě hlavní varianty dbx UWB – profesionální dbx Type I a spotřebitelské dbx Type II – se liší amplitudově-frekvenční charakteristikou (AFC) filtrů optimalizovaných buď pro studiové kotoučové nebo spotřebitelské kazetové magnetofony . Na profesionálním trhu, zejména v jeho nižším segmentu, dbx Type I konkuroval za stejných podmínek jako Dolby A UWB. Na spotřebitelském trhu dbx prohrál se systémy Dolby B a Dolby C.
Modifikace typu II, nazývaná dbx disc , byla použita k dekódování gramofonových desek nahraných pomocí kodéru dbx. Další, zjednodušená verze Type II se používá od roku 1984 v televizním vysílání s vícekanálovým přenosem zvuku podle severoamerického standardu MTS. UWB dbx 321 ("tři ku jedné", 1981) byl použit v satelitním přenosu frekvenčně modulovaného rádiového signálu v rádiových sítích VHF. Na rozdíl od všech ostatních možností, které komprimují dynamický rozsah v poměru 2:1, 321 používal kompresi 3:1. Technologie propagované pod ochrannými známkami dbx Type III a dbx Type IV nebyly kompanderové UWB a nebyly široce používány [comm. 1] .
Systémy redukce šumu Compander , které zahrnují dbx, zpracovávají zvukový signál dvakrát - během nahrávání a během přehrávání. Při nahrávání elektronický kompresor komprimuje dynamický rozsah požadovaného signálu, aby se tiché části původní nahrávky zvýšily nad úroveň šumu magnetické pásky. Během přehrávání se provádí inverzní transformace (rozšíření), čímž se obnoví původní dynamický rozsah. Přesnost obnovy původního signálu závisí na úrovni frekvenčních a fázových zkreslení cesty záznamu-přehrávání a u UWB s porušenou (bilineární) kompresní charakteristikou závisí také na přizpůsobení zisku přehrávací cesty standardní UWB. referenční úroveň. Snížení citlivosti systému na zkreslení nevyhnutelné u každého magnetofonu je jedním ze dvou nejobtížnějších úkolů při návrhu UWB. Dalším charakteristickým problémem těchto zařízení je volba rychlosti odezvy detektoru , který ovládá kompresor a expandér [5] . Pro včasné sledování rychle rostoucích front skutečného zvukového signálu by časová konstanta detektoru neměla přesáhnout několik desítek mikrosekund; zpoždění reakce vede k přetížení záznamové cesty [5] . Při nízkých frekvencích však tradiční vysokorychlostní detektor vstupní signál neupraví, ale předá jej na řídicí vstup kompresoru, což generuje nepřijatelně vysoké nelineární zkreslení [5] .
Ray Dolby , konstruktér prvního sériového kompanderu UWB pro vysokou kvalitu [comm. 2] Zvukové nahrávky Dolby A [comm. 3] vyřešil problém detekce rozdělením zvukového rozsahu do čtyř frekvenčních kanálů [6] [5] . V každém z kanálů byly komprimovány pouze signály střední a slabé úrovně; limitní hodnota pro vzestup slabého signálu byla 10 dB [7] [5] . Každý kompresor, vyrobený na tranzistoru s efektem pole v režimu řízeného odporu, byl řízen jednoduchým špičkovým detektorem , a ten zase napětím nekomprimovaného signálu na výstupu pásmové propusti [8] . Při přehrávání byl původní signál obnoven čtyřmi expandéry s inverzní charakteristikou [5] . Nedokonalá elementová základna a přímé ovládání kompresoru v režimu záznamu vedly ke skromnému (10 dB na nízkých a středních, až 15 dB na vysokých frekvencích [comm. 4] ) potlačení šumu pásku a vysoké citlivosti UWB na frekvenci a fázi. zkreslení [8] [5] . Zlomená (bilineární) řídicí charakteristika vyžadovala přesné sladění záznamových a přehrávacích cest: inflexní body charakteristiky kompresoru a expandéru se musely shodovat s chybou ne větší než 0,3 dB [8] [5] . Ta zase omezila rozsah ZČU Dolby A na prvotřídní nahrávací studia [5] . Spotřebitelská verze Dolby B, komerčně vyráběná od roku 1968 [9] , používala jeden střední vysokofrekvenční kompresní kanál a průchod nízkofrekvenčního signálu na vstup detektoru byl blokován proprietárním obvodem „sliding band“ [10 ] .
Konstruktér systému dbx David Blackmer ve snaze překonat závislost na přesnosti nastavení zvolil alternativní přístup - širokopásmový, jednokanálový UWB, jehož algoritmus činnosti a amplitudově-frekvenční charakteristika nevyhovovaly závisí buď na úrovni nebo spektru zpracovávaného signálu [5] . Blackmerovo řešení se spoléhalo na dva z jeho vynálezů z počátku 70. let 20. století , detektor RMS s logaritmickou doménou a napěťově řízený zesilovač (VCA) s exponenciální řídicí charakteristikou. UNU na bázi Blackmer cell , který fungoval jako kompresor a expandér, zpracoval celé spektrum audio signálu. Kompresní poměry (2:1) a expanzní poměry (1:2) UNU byly konstantní v celém dynamickém rozsahu signálu (taková kompresní charakteristika se nazývá decilineární) [8] [5] . Díky této stálosti byla UWB dbx teoreticky nezávislá na nesouladu mezi absolutními zisky a úrovněmi signálu [5] .
K vyřešení problému s rychlostí detektoru použil Blackmer fázový rozdělovač , který tvořil dva signály posunuté ve fázi o 90° („sinus“ a „kosinus“) [11] . Kvadraturní signály byly přivedeny do dvou usměrňovačů , usměrněná napětí byla logaritmická a poté byly jejich prologaritmické hodnoty sečteny na společném vyhlazovacím kondenzátoru [11] [comm. 5] . Při zpracování harmonického signálu tedy Blackmerův detektor vypočítal v logaritmickém prostoru trigonometrickou identitu
,kde je fáze vstupního (střídavého) signálu [11] . Podle myšlenky vynálezce obsahovalo napětí na výstupu jeho detektoru pouze logaritmus obálky vstupního signálu, zbavený harmonických tónů, což umožnilo zvýšit rychlost odezvy detektoru bez současného zvýšení zkreslení na nízkých frekvencích [11] (fázový rozdělovač však vnesl do zpracovávaného signálu vlastní zpoždění , které nezáviselo na rychlosti nabíjení vyhlazovací kapacity a které generovalo charakteristické špičky při zpracování rychle rostoucích signálů [12 ] ).
Blackmerův obvod měl mnoho nedostatků, ale přesto byl dostatečně kvalitní pro použití ve studiovém vybavení a zároveň kompaktní ve srovnání s Dolby A [13] . Díky použití RMS, spíše než špičkového, UWB detektoru, je dbx téměř nezávislý na fázovém zkreslení kanálu záznamu a přehrávání [8] [13] ; podle Blackmera rektifikace root-mean-square prakticky eliminuje citlivost UWB na nelineární zkreslení při přetížení pásky [14] (tzv. companding error ). Díky použití zpětné spíše než přímé regulace (vstup detektoru nebyl připojen na vstup, ale na výstup UNU) dosahuje dynamický rozsah UWB dbx 100 dB [8] . Na rozdíl od systémů Dolby B a C, které selektivně zpracovávají pouze středofrekvenční a vysokofrekvenční složky signálu, dbx účinně potlačuje nízkofrekvenční šum a rušení: šum pauzy na pásce, blikání ze zesilovačů nahrávání a přehrávání, brum v síti, efekt kopírování a interference ze sousedních drah [2] [3] [15] .
Kodér záznamového kanálu a dekodér kanálu přehrávání UWB dbx se skládají z identických, zaměnitelných jednotek. Jedna a tatáž sada uzlů (filtry, detektor a UNU), v závislosti na přepínání, může sloužit jako kodér nahrávacího kanálu i jako dekodér přehrávacího kanálu. Jediným uzlem, který funguje pouze při nahrávání, ale ne při přehrávání, je vstupní filtr (PF1), který blokuje průchod infrazvukového a ultrazvukového rušení. Hlavním úkolem tohoto filtru je snížit intermodulační zkreslení v záznamové cestě; nepodílí se přímo na kódování signálu [8] .
Jádrem UWB dbx je kombinace UNU s exponenciální řídicí charakteristikou a efektivního napěťového detektoru pracujícího v logaritmické oblasti. Při nahrávání se dynamický rozsah signálu zmenší na polovinu (komprese 2:1), při přehrávání se dvakrát rozšíří (rozšíření 1:2). Rychlost detektoru je naladěna tak, že s prudkým nárůstem amplitudy detekovaného signálu klesá přenosový koeficient NNU rychlostí 90 dB/ms. Když se detekovaný signál sníží, zisk se obnoví rychlostí 140 dB/s, což je asi jedenapůlkrát rychleji než lidská reakce na prudké snížení hlasitosti [13] . Protože je technicky nemožné správně detekovat signál v celém dynamickém rozsahu hudebního signálu (100 dB), při nahrávání detektor nepřijímá vstupní signál, ale již zkomprimovaný signál z výstupu UNU - jeho dynamický rozsah je pouze 50 dB [8] . Během přehrávání je komprimovaný signál zaznamenaný na pásku přiváděn na vstup detektoru.
Filtry předběžného zkreslení záznamových kanálů (PPR1) a přehrávání (PPR2) mají vzájemně inverzní amplitudově-frekvenční charakteristiky. Při nahrávání FPR1 zvedne střední a horní frekvence o +12 dB, při přehrávání FPR2 zrcadlí jejich úroveň, což je ekvivalentní snížení vysokofrekvenčního šumu pásku o stejných 12 dB [8] . Účelem těchto filtrů není snížit hladinu šumu pauzy, ale potlačit „dýchací efekt“ – vlnění modulačního šumu fonogramu v čase s vlněním nízkofrekvenčních složek signálu [8 ] . Modulační šum - komplexní soubor podtónů generovaných parazitní amplitudovou a frekvenční modulací zaznamenávaného signálu - je obvykle maskován tímto signálem samotným a šumem pauzy [8] [16] . Může být slyšitelný pouze tehdy, když je veškerá energie signálu soustředěna na nízkých frekvencích a úroveň signálu přesahuje šum pauzy o 65 dB nebo více [8] . V tomto případě není vysokofrekvenční modulační šum („spike“), který je vzdálen několik oktáv od hlavního tónu signálu, maskován ani nahraným signálem, ani šumem pauzy [8] . V magnetofonech Dolby A, B a ANRS UWB byl dynamický rozsah 65 dB prakticky nedosažitelný, takže nebylo potřeba žádných speciálních opatření pro potlačení modulačního šumu. U magnetofonu s dynamickým rozsahem 80 dB a výše se staly povinnými; prostředkem k maskování vysokofrekvenčního modulačního šumu a byl vzestup vysokých a středních frekvencí během záznamu [8] .
Pásmová propust řídicího kanálu (PF2) blokuje průchod na vstup detektoru frekvencím, které nelze zaznamenat na pásku nebo je nelze reprodukovat s přijatelnou nerovnoměrností frekvenční odezvy. UWB dbx, stejně jako UWB Dolby, je citlivý na přítomnost podzvukových a ultrazvukových frekvencí v nahrávacím kanálu – například pilotní tón FM rádia nebo vzorkovací frekvence CD přehrávače a jeho harmonické [1] . Průchod takového rušení na vstup detektoru je absolutně nepřijatelný [1] . V spotřebitelských verzích UWB Dolby tuto funkci plní MPX filtr , v dbx - pásmová propust PF2 [1] .
Váhový filtr kontrolního kanálu (FCWF) stejně jako filtr předběžného zvýraznění nahrávacího kanálu zesiluje středofrekvenční a vysokofrekvenční složky signálu. Na rozdíl od FPR1 začíná nárůst frekvenční charakteristiky na výstupu FVZV od frekvence 1,6 kHz a dosahuje +20 dB při 16 kHz [20] . Účelem tohoto filtru je selektivně zvýšit citlivost detektoru na vysokofrekvenční složky signálu a tím zabránit jejich přetížení záznamového kanálu [20] . Při vysoké úrovni RF komponent dává detektor, řízený signálem procházejícím přes HRT, příkaz ke snížení úrovně záznamu, než dosáhne prahu přetížení. V důsledku toho se skutečná frekvenční odezva záznamového kanálu výrazně liší od frekvenční odezvy signálu na výstupu filtru předběžného zkreslení [20] . Váhové frekvenční odezvy pro záznam a přehrávání jsou totožné, což v kombinaci s reciprokými předzkreslenými filtry poskytuje přesné dekódování pro přehrávání [20] . Nesoulad mezi přenosovými koeficienty záznamového a přehrávacího kanálu identitu nenarušuje - mění se pouze relativní měřítko výstupních napětí a subjektivně vnímaná hlasitost zvuku [20] .
Miniaturizace UWB dbx Type II v 80. letech 20. století | ||
---|---|---|
Yamaha k-1d (1981). Čipy dbx 146221 a Rohm BA651. Samostatná deska o ploše 2,6 dm 2 . Pět trimrů na kanál | Yamaha k-1000 (1984). Čipy NEC μPC1252H2 a μPC1253H2. Plocha desky o ploše ≈ 1,3 dm 2 . Tři trimry na kanál | Technics RS-6 (1984). Čip Panasonic AN6291 [comm. 6] . Plocha desky o ploše ≈0,6 dm 2 . Jeden trimr pro dva stereo kanály |
Rané verze UWB dbx byly objemné, a proto drahé a obtížně nastavitelné [21] . Například v kazetovém magnetofonu z roku 1981 [22] Technics RS-M270X obvod dbx UWB kromě proprietárních mikroobvodů vyráběných firmou Rohm obsahoval deset operačních zesilovačů a 42 tranzistorů [20] . Samostatná deska plošných spojů UWB byla větší než hlavní (základní deska), na které byly umístěny zesilovače pro záznam a přehrávání a ovladač páskové mechaniky [20] . Na palubě stejné Yamaha kx-1d z roku 1981 [comm. 7] deska dbx, postavená na stejném „ čipsetu “, obsahovala „pouze“ devět mikroobvodů a 18 tranzistorů a již byla velikostí podřadnější než základní deska [24] . Oba modely neměly end-to-end kanál, a proto se spokojily s jednokanálovou (dvoukanálovou) spíše než dvoukanálovou (čtyřkanálovou) sadou dbx UWB [24] .
Vlajková loď TEAC Z-7000, která byla uvedena na trh v následujícím roce, v roce 1982, používala dnes již příkladný svazek specializovaných mikroobvodů μPC1252H2 a μPC1253H2 vyrobených NEC , které plnily funkce UNU a detektoru [21] . Celkem byly v palubě s průchozím kanálem požadovány čtyři takové svazky. Podle vývojářů NEC poskytovala jejich verze Blackmerova článku THD 0,007 % při typické klidové hladině hluku −94 dBV (20 μV) a dynamický rozsah hotového UWB přesáhl 100 dB [25] . Podle nezávislých odborníků byla skutečná redukce šumu pásky typu I v Z-7000 28 dB (88 dB odstup signálu od šumu) oproti 9 dB pro Dolby B a 17 dB pro Dolby C [26] . Kazetové zařízení se přiblížilo implementaci "mrtvé pauzy" - potlačení pauzového hluku o 30 dB, při kterém naprostá většina posluchačů není schopna hluk slyšet [26] .
Nejběžnějším, jednoduchým a levným řešením byl čip Panasonic AN6291, poprvé představený pod označením NRX v prosinci 1981 [27] a na trh vstoupil v létě 1982 [2] [28] . Podle Blackmerovy představy by nový mikroobvod, který obsahoval dva obvodově zjednodušené kanály redukce šumu, mohl být použit jak v kapesních přehrávačích s napájecím napětím 3V, tak ve stacionárních deckech střední kvality [29] [2] [30] . Univerzalizace kvalitě zvuku neprospěla: aby byl zachován výkon mikroobvodu při poklesu napájecího napětí na 1,8 V, omezil konstruktér nominální úroveň signálu na 20 mV [30] . Proto i přes nízkou absolutní úroveň vlastního šumu (3…6 μV) byl poměr vlastního signálu k šumu na výstupech AN6291 pouze 70…76 dB, což je mnohem méně než u technologie 80…100 dB dbx [ 30] . Blackmer nedoporučoval použití AN6291 v opravdu kvalitním vybavení [29] .
V roce 1999 N. Sukhov navrhl alternativní konfiguraci UWB, která implementuje kompresi 2:1 a expanzi 1:2 bez použití Blackmerova patentovaného UNU a detektoru [31] . V Sukhovově obvodu plní roli UNU přesný analogový násobič s konvenční lineární regulační charakteristikou [31] . V režimu přehrávání UNU násobí střídavé napětí signálu jeho obálkou, čímž rozšiřuje dynamický rozsah v poměru 1:2, v režimu záznamu detektor pokrytý zpětnou vazbou extrahuje druhou odmocninu amplitudy vstupního signálu - což je ekvivalentní kompresi 2:1 [31] .
Příklad zpracování zvuku kodérem a dekodérem dbx [comm. osm] | ||
---|---|---|
původní úryvek | Akce kodéru | Akce dekodéru |
Grafy v logaritmickém měřítku, vertikální výkyv 60 dB |
Komprese dynamického rozsahu a složité manipulace se spektrem signálu činí nahrávky pořízené pomocí kodéru dbx prakticky nevhodné pro přehrávání na konvenčních magnetofonech [12] . Nahrávky pořízené kodérem dbx Type I nejsou kompatibilní s dekodéry dbx Type II a naopak. Nahrávky vytvořené pomocí kodérů Dolby lze na druhou stranu přehrávat v přijatelné kvalitě bez použití příslušných dekodérů; vzestup vysokých frekvencí během záznamu může být korigován konvenčním, lineárním tónovým blokem [12] . V praxi uživatelé často úmyslně vypínají dekodér Dolby, protože s nevyhnutelným nesouladem nahrávacích a přehrávacích kanálů ve spotřebním vybavení Dolby B (a v menší míře Dolby C) „zaplňuje“ horní frekvence [32] [comm. 9] .
Charakteristickým nedostatkem dbx, který měl význam pouze u profesionálního vybavení, byla jeho nekompatibilita s časovými kódy služeb SMPTE [32] . dbx zkreslil tyto kódy až do úplné nefunkčnosti [32] . K vyřešení tohoto problému stačilo vypnout redukci šumu v kanálu nahrávání servisních značek [32] .
Konfrontace mezi Dolby a dbx vyvolala mnoho kritiky obou systémů [32] . Hlavní stížností posluchačů na dbx bylo zvlnění, „únik“ vysokofrekvenčního šumu při přehrávání signálů obsahujících převážně nízké frekvence [32] .
Podle samotné společnosti dbx, Inc. takové podtóny indikovaly nesprávnou, příliš nízkou úroveň záznamu [35] . Společnost tvrdila, že schéma předběžného zdůraznění frekvence zvolené společností Blackmer prakticky eliminovalo únik zvlnění modulačního šumu a únik hluku ticha byl eliminován díky zvolené korekci a hloubce rozšíření [35] . Při abnormálně nízké záznamové úrovni však bylo úniku šumu mezerou nevyhnutelné [35] .
UWB dbx není příliš citlivý na nesoulad absolutních úrovní a zisků záznamových a přehrávacích cest. Například 3 dB odchylka v end-to-end zisku od normy posune úroveň signálu na výstupu dekodéru o 6 dB – ale velikost tohoto posunu zůstává konstantní na všech frekvencích a na všech úrovních signálu [36 ] . V Dolby UWB závisí velikost posunu jak na úrovni, tak na frekvenci nebo spektrálním obsahu signálu [36] . Nejhorší zkreslení amplitudy a frekvence je pozorováno v oblasti průměrných úrovní signálu; naopak při nízkých a vysokých úrovních nepřináší dekodér Dolby téměř žádný vlastní „příspěvek“ [1] . Díky této vlastnosti UWB Dolby je výhodnější při editaci zvukových záznamů z pásek s různými vlastnostmi [1] .
dbx zhoršuje nejen odchylky zisku, ale také místní špičky a poklesy ve frekvenční odezvě magnetické pásky: špička ve frekvenční odezvě 2 dB je zesílena na 4 dB atd. [37] . Tento efekt je nejvíce patrný v oblasti nízkofrekvenční rezonance magnetické hlavy ( anglicky headbump ) kotoučového magnetofonu, při frekvencích řádově 80 ... 120 Hz při rychlosti pásku 76,2 cm. / s nebo 40 ... 60 Hz při rychlosti pásku 38,1 cm / s [37] [32] [33] . Uchem jsou takto zesílené emise dbx frekvenční odezvy vnímány jako „mumlání“, rozmazání zvuku basových nástrojů [32] . Producent nahrávky Jack Endino , popisující magnetofon se zvláště nerovnoměrnou frekvenční odezvou, varoval: „Stroj byl vybaven vestavěným dbx UWB. Bůh pomáhej těm, kteří to zkusili použít...ano, zabilo to hluk, ale také to radikálně zhoršilo frekvenční odezvu“ [33] .
Při rychlosti 4,76 cm/s přijaté v kazetovém zařízení nízkofrekvenční rezonance prakticky chybí [38] . UWB Dolby B a Dolby C nefungují při frekvencích pod 400 Hz, a proto v zásadě nemohou zhoršit nízkofrekvenční rezonanci [32] .
UWB dbx umožňuje rozšířit dynamický rozsah záznamu nejen dolů (pod úroveň šumu pauzy pásku), ale i nahoru - nad práh přetížení pásku. V reálném kazetovém zařízení je této výhody dosaženo za cenu specifických zkreslení v důsledku kompenzační chyby : nelinearita magnetizace pásky vede k nesouladu mezi kompresními a expanzními charakteristikami signálu [39] . Zjednodušené spotřebitelské UWB dbx detektory jsou také náchylné k přetížení pásky na okrajích frekvenčního rozsahu [13] .
Z těchto důvodů jak samotná společnost dbx, Inc., tak komentátoři třetích stran varovali uživatele, že úroveň záznamu dbx zaznamenaná na měřiče špiček kazetového magnetofonu by neměla překročit 0 dB [comm. 11] ; mimo "zelenou zónu" se chyba kompenzace zvýší na nepřijatelné hodnoty [39] . U Dolby UWB (zejména ve spojení s dynamickým systémem zkreslení Dolby HX Pro ) je naopak normou záznam „v červené zóně“ nad úrovní 0 dB, ale pod prahem přetížení [39] . Nedochází k žádné kompenzační chybě, protože na těchto úrovních ani kodér Dolby, ani dekodér Dolby nedělá velký rozdíl ve vstupním signálu [1] .
Koncem 60. let, když nahrávací studia přešla na vícekanálový magnetický záznam , museli producenti a zvukaři čelit nárůstu hluku na úrovně nepřijatelné ve studiové technologii [41] . Úzké stopy vícekanálových rekordérů byly hlučnější než široké stopy jejich předchůdců; velké množství stop používaných při míchání problém jen zhoršilo [41] . V průmyslu existuje poptávka po produktech pro snížení hluku . První funkční řešení, kompander UWB pro studiové magnetofony Dolby A , navrhl v roce 1966 Ray Dolby [42] . O rok později Dolby vyvinulo zjednodušené, levné UWB pro domácí kotoučové magnetofony Dolby B; v roce 1969 byl Dolby B přizpůsoben charakteristikám kazetových magnetofonů té doby [43] . V roce 1971 Blackmer navrhl svůj vlastní návrh CCD založených na komplementárních bipolárních tranzistorech, určených pro vysoce kvalitní záznam a přehrávání zvuku, a na stejných principech postavený RMS detektor napětí [41] . Společnost dbx, Inc., kterou založili Blackmer a Zaki Abdun-Nabi v roce 1974. uvedla na trh systém redukce šumu dbx postavený na jejich základě za cenu 500 USD za kanál [44] [comm. 12] . Název společnosti a jejího hlavního produktu byl dešifrován jako David Blackmer excellence [46] , nebo podle jiných zdrojů David Blackmer experience - "David Blackmer's experience" [5] nebo deciBel eXpansion - "decibelová expanze" [47] .
Blackmer nemusel překonávat odpor a nedůvěru k myšlence redukce šumu, se kterou se Ray Dolby setkal v 60. letech. Systémy redukce šumu se již staly nedílnou součástí studiové ekonomiky: v roce 1973 sloužilo v americkém nahrávacím průmyslu 14 tisíc kanálů [comm. 13] Redukce šumu Dolby [48] . Na podzim roku 1976 flotila UWB Dolby A přesáhla 20 000 kanálů a Blackmerově společnosti se podařilo prodat 17 000 kanálů [48] . Na konci dekády však Blackmer prohrál s Dolby na horním konci trhu. Průzkum mezi velkými americkými studii zveřejněný v listopadu 1980 ukázal, že UWB dbx bylo použito pouze ve 3 % záznamů na "pomalém" [comm. 14] . rychlosti 38,1 cm/s jsou 17krát vzácnější než Dolby [34] . Zvukaři, kteří se specializovali na klasické a jazzové nahrávky, opustili dbx kvůli citlivosti materiálu na zkreslení náběhu a poklesu impulsních signálů charakteristických pro dbx [13] .
dbx si vedl mnohem lépe na trhu malých a středně velkých studií. dbx je stálo méně než Dolby A, s lepším výkonem redukce šumu [46] . Pro Spojené státy bylo také důležité, že dbx byl domácí, americký produkt – na rozdíl od britského Dolby [46] . Blackmer byl na rozdíl od Dolbyho připraven riskovat a prodával licence na svůj vynález všem [13] . Po uzavření licenčních smluv se společnostmi Fostex , Otari a Tascam , které uvedly na trh relativně levné vícekanálové magnetofony s vestavěnou redukcí šumu, dbx, Inc. dobyl nižší segment profesionálního trhu a předběhl Dolby v popularitě [46] [12] . Kritici nazývali Blackmerovo „dolby chudáka“ [12] , ale jeho ZČU sloužila i k nahrávání prvotřídních interpretů – Michaela Jacksona , Tiny Turnerové , Whitney Houston a mnoha dalších [46] .
Od založení dbx, Inc. Blackmer plánoval pracovat nejen na trhu studiového vybavení, ale také na lukrativním spotřebitelském „audiofilním“ trhu Hi-End [44] . O prodej kvalitních domácích magnetofonů (tehdy ještě kotoučových) nebyl zvláštní zájem; Největší objemy a zisky slibovala výroba vinylových desek kódovaných pomocí UWB dbx [44] . Trh pro tyto desky měl být teprve vytvořen; první sériové dbx desky vyšly na labelech Klavier a Creative World v létě 1974 [44] . První pokus o vstup na spotřebitelský trh skončil neúspěchem: spotřebitelé v 70. letech nebyli ochotni platit za dynamický rozsah 90 dB [46] .
V roce 1978 kontrola společnosti dbx, Inc. přešlo na britskou společnost Birmingham Sound Reproducers (BSR) [49] ; Blackmer a Abdun-Nabi nadále provozovali dbx, Inc. do podzimu 1982 [50] . BSR, v návaznosti na myšlenky Blackmera, vážně doufal, že získá trh pro masově vyráběné gramofonové desky, stejně jako Dolby zachytil trh s nahranými kompaktními kazetami [49] [comm. 15] . V roce 1979 dbx, Inc. obnovila aktivní kampaň za použití kodérů dbx Type II při zpracování záznamů ; k dekódování takových záznamů byl spotřebitelům nabídnut prefixový dekodér za cenu 108 $ [49] [comm. 16] . Společnost se spojila s malými, maloobjemovými nahrávacími společnostmi (Chalfont, Sine Qua Non atd.), financovala jejich výrobní náklady a distribuovala své produkty prostřednictvím specializovaných, „audiofilních“ obchodů s klasickou hudbou . Až v roce 1981 se podařilo dohodnout s velkým studiem , které disponovalo rozsáhlým portfoliem populárních nahrávek [52] . "Vinylová iniciativa" dbx, Inc. selhal: po dobu osmi let (1974-1981) vydávala partnerská studia jen asi sto různých alb [52] . S počátkem masové reprodukce CD již nebyly potřeba alternativní vinylové technologie, které byly nekompatibilní s konvenčními přehrávači.
dbx Typ II UWB domácí magnetické záznamové zařízení | |||
---|---|---|---|
Pevný kazetový magnetofon Yamaha k-1d (1981) | Čtyřstopé " porta studio " Tascam Porta One (1986) | Reportážní magnetofon Marantz CP430 (1985) | Kapesní přehrávač Panasonic RQ-J20X (1982) |
První kazetový magnetofon dbx UWB, třímotorový TEAC A-860 za 1 600 USD, se na severoamerický trh dostal již v roce 1976 [54] . Do konce desetiletí byl TEAC jediným držitelem licence dbx , který se pokusil vstoupit na spotřebitelský trh [55] , kde Dolby dominovala téměř bez alternativy, protože uzavřela licenční smlouvy se 120 výrobci [56] .
Na přelomu 70. a 80. let se situace změnila. Nejprve se objevily první sériové integrované obvody , které implementují funkce jádra dbx [41] , což výrazně zlevnilo UWB [41] . Za druhé, nahrávací průmysl zahájil přípravy na vydání CD [56] [52] . Výrobci kazetových zařízení se, jak jen mohli, snažili prodloužit životnost již tak odsouzeného formátu [56] [52] . V novém prostředí se Dolby B zdálo zastaralé; Průmysl potřeboval nový standard redukce šumu, který by mohl přiblížit poměr signálu k šumu analogového magnetofonu digitálnímu médiu [56] [52] . Toshiba , Sanyo a Telefunken [comm. 17] nezávisle vyvinuty a uvedeny do výroby UWB Adres, Super D a High Com, které zlepšily poměr signálu k šumu o 20 ... 30 dB, ale žádný z těchto systémů se nestal masově vyráběným [56] . Pokus dbx, Inc. a BSR, která ji ovládala, aby vstoupila na masový trh, byla jen o něco úspěšnější. V roce 1980 vyráběly kazetové magnetofony s dbx pouze dvě společnosti, TEAC a Marantz , ke konci roku se k nim připojila Matsushita Electronics , která se stala hlavním technologickým partnerem dbx, Inc. [58] [52] V roce 1981 vzrostl počet výrobců spotřebních magnetofonů dbx ze dvou na pět: Nikko , Onkyo , TEAC, Technics a Yamaha [52] .
„Formátová válka“ redukce šumu, kterou odborníci očekávali v roce 1981 [56] , se nekonala: Ray Dolby si udržel plnou kontrolu nad trhem [46] . Také v roce 1981 japonští giganti Hitachi , JVC , Pioneer , Sony a druhořadé společnosti, stejně jako zákonodárci horního trhu Nakamichi a Revox [56] [52] získali jeho nejnovější Dolby C UWB . V polovině osmdesátých let se sada Dolby B a Dolby C stala de facto standardem pro spotřebitelské stacionární zařízení a dbx zůstal specializovaným produktem používaným pouze v kazetových přehrávačích střední a vyšší třídy Technics a v několika málo vlajkové modely Aiwa , Akai , Luxman , Marantz, Onkyo, TEAC a Yamaha [46] . Na trhu domácích portů byl UWB dbx používán pouze společnostmi Tascam a Yamaha : všichni ostatní výrobci, včetně Audio-Technica , Fostex a Peavey , spoléhali na Dolby C [32] . V 90. letech 20. století ustalo vydávání stacionárních magnetofonů s dbx [12] .
Marantz CP430 byl jediný profesionální přenosný magnetofon v historii analogového nahrávání, který byl vybaven dbx UWB. Model byl používán pro vědecké a zpravodajské účely a vyráběl se neobvykle dlouho – od roku 1985 do podzimu 2003 [15] [59] . Poté, co přežil konkurenci ze strany MiniDisc a DAT , byl CP430 na druhém místě za digitálními rekordéry flash-card [59] a od roku 2011 zůstal v poptávce po digitalizaci audio archivů [60] .
Kurátor British Library Sound Archive Peter Copland v roce 1992 tvrdil, že nejlepším médiem pro archivní nahrávku rozhovorů je analogová pásková kazeta typu I a Marantz CP430 s UWB dbx [3] [15] . dbx, napsal Copeland, eliminoval potřebu drahých kazet Type II a Type IV a odstranil problémy s kopírováním a prosvítáním [3] [15] . Copland zařadil UWB Dolby na druhé místo a trval na tom, že redukce šumu je pro záznam hlasu naprosto nezbytná [15] . Digitální magnetofony R-DAT , které se do té doby vyráběly již několik let, Copland o alternativě neuvažoval: R-DAT používal pouze film typu IV, jehož životnost byla v těchto letech sporná [15] . V roce 1997 Copland stále věřil, že preferovanou archivací jsou analogové nahrávky [3] . Archiváři Cornell University Badnya a Grötke, kteří uvažovali výhradně o záznamu ptačích hlasů, vyjádřili ve stejném roce 1997 opačný názor: digitální záznam je výhodnější než analogový záznam a redukce šumu je u druhého nežádoucí [61] . UWB jakéhokoli druhu (jak dbx, tak Dolby), omezovače úrovně a automatické ovládání zesílení , podle Badnyi a Grötkeho reagují příliš pomalu na změny v hlasitosti ptačího zpěvu, zkreslují jeho dynamický rozsah a generují nepřirozené podtóny [61] .
V roce 1981 dbx, Inc. přinesla na trh speciální verzi UWB, dbx 321, určenou pro satelitní přenos frekvenčně modulovaných zvukových programů v rádiových sítích FM [18] . Na rozdíl od všech ostatních verzí Blackmer's UWB používal dbx 321 kompresi 3:1 [18] . Takto vysoká komprese, nepřijatelná v magnetických záznamových zařízeních, byla zvolena na základě skutečnosti, že úrovně a frekvenční odezva frekvenčně modulovaného signálu v profesionální vysílací cestě byly stabilní a předvídatelné [18] .
V květnu 1984 [62] byla vydána varianta dbx Type II UWB optimalizovaná pro vzduchem [comm. 18] analogové televizní vysílání se stalo součástí amerického národního standardu [comm. 19] TV vysílání s vícekanálovým přenosem zvuku (MTS). Nový standard, vyvinutý společností Zenith Electronics a vybraný v otevřené soutěži Non-Government Standards Committee (BTSC), byl zpětně kompatibilní s tradičním americkým standardem NTSC a konvenčními monofonními televizními přijímači, takže použití dbx bylo v hlavní , monofonní, zvukový kanál [64] . Kompresi a následnému dekódování byl podroben pouze rozdílový kanál, který nese informaci o lokalizaci stereo obrazu v pásmu 50...14000 Hz, a doplňkový audio kanál (SAP, Secondary Audio Program, 50...10000 Hz). [65] [komunik. 20] . V televizní verzi dbx byla na nízkých frekvencích použita pro tento systém obvyklá komprese 2:1; při vysokých frekvencích se komprese blížila 3:1 [67] . Užitečný dynamický rozsah širokopásmového signálu kódovaného televizním dbx je 70 dB, maximální dynamický rozsah komprimovaného signálu je 40 dB a odstup signálu od šumu na výstupu účastnického dekodéru je 75 dB [67] .
Do konce 80. let se k novému standardu připojila každá země, která používala standard NTSC, kromě Japonska ; do roku 1997 dosáhl podíl BTSC televizních přijímačů ve Spojených státech 50 % [68] . Hromadnou výrobu televizorů s dekodéry MTS doprovázelo uvedení nejnovějších mikroobvodů, vyráběných v licenci společnosti dbx, Inc. (Sony CXA2054S [69] a další). Standard MTS zůstal v éteru v Severní Americe čtvrt století, až do přechodu USA na digitální vysílání v roce 2009.