Система шумоподавления Dolby — Dolby noise-reduction system
Система шумоподавления Dolby , или Dolby NR , является одной из серии систем шумоподавления, разработанных Dolby Laboratories для использования в аналоговой аудиозаписи. Первой была Dolby A , профессиональная широкополосная система шумоподавления для студий звукозаписи в 1965 году, но самой известной из них является Dolby B (представленная в 1968 году), система со скользящими полосами для потребительского рынка, которая помогла сделать высокое качество воспроизведения практичным на кассетных лентах. , который использовал относительно шумный размер ленты и скорость. Это распространено на стереофонических магнитофонах и магнитофонах высокого качества и по сей день. Из систем шумоподавления Dolby A и Dolby SR были разработаны для профессионального использования. Dolby B , C и S были разработаны для потребительского рынка. За исключением Dolby HX , все варианты Dolby работают путем компандирования : сжатия динамического диапазона звука во время записи и расширения его во время воспроизведения.
СОДЕРЖАНИЕ
Применение
При записи сигнала на магнитную ленту на заднем фоне присутствует низкий уровень шума, напоминающий шипение. Одно из решений этой проблемы — использовать ленту с низким уровнем шума, которая записывает больше сигнала и меньше шума. Другие решения — запускать ленту на более высокой скорости или использовать более широкую ленту. Кассетные ленты изначально были разработаны, чтобы получить компромисс между точностью воспроизведения и удобством записи голоса за счет использования очень узкой ленты, бегущей с очень низкой скоростью 1 дюйма в секунду (ips), заключенной в простой пластиковый корпус, при скорости ленты 15 дюймов в секунду или 7½ дюймов в секунду. были для высокой точности, а 3¾ ips — для более низкой. Из-за узких дорожек и низкой скорости кассеты из-за их шипения лента становится очень серьезной проблемой.
Подавление шума Dolby — это форма динамического предыскажения, используемая во время записи, плюс форма динамического ослабления выделения, используемая во время воспроизведения, которые работают в тандеме для улучшения отношения сигнал / шум . Отношение сигнал / шум — это просто то, насколько велик музыкальный сигнал по сравнению с низким уровнем шума ленты при отсутствии сигнала. Когда музыка громкая, низкий уровень фонового шипения незаметен, но когда музыка тихая или тишина, большая часть или все, что можно услышать, — это шум. Если уровень записи настроен так, чтобы музыка всегда была громкой, то низкий уровень шума не будет слышен.
Нельзя просто увеличить громкость записи для достижения этой цели; ленты имеют максимальную громкость, которую они могут записывать, поэтому и без того громкие звуки будут искажаться. Идея состоит в том, чтобы увеличить громкость записи только тогда, когда исходный материал еще не громкий, а затем уменьшить громкость на ту же величину при воспроизведении, чтобы сигнал вернулся к исходным уровням громкости. Когда громкость уменьшается при воспроизведении, уровень шума уменьшается на такую же величину. Эта основная концепция, увеличивающая громкость для подавления собственного шума, известна как предыскажение и используется во многих продуктах.
Вдобавок к этой базовой концепции системы шумоподавления Dolby добавляют еще одно улучшение. При этом учитывается тот факт, что шум ленты в основном слышен на частотах выше 1000 Гц. Это низкочастотные звуки, которые часто бывают громкими, как удары барабана, поэтому, применяя компандирование только к определенным частотам, общее количество искажений исходного сигнала может быть уменьшено и сосредоточено только на проблемных частотах. Различия в различных продуктах Dolby в значительной степени очевидны в точном наборе частот, которые они используют, и величине изменения громкости исходного сигнала, которая применяется к каждой из полос частот.
В каждой полосе количество применяемых предыскажений зависит от исходной громкости сигнала. Например, в Dolby B сигнал низкого уровня будет усилен на 10 дБ , в то время как сигналы с «уровнем Dolby», +3 VU , вообще не изменятся. Между этими двумя пределами применяется различный уровень предыскажения. При воспроизведении применяется противоположный процесс (снятие выделения), основанный на относительной составляющей сигнала выше 1 кГц. Таким образом, по мере того, как эта часть сигнала уменьшается по амплитуде, более высокие частоты постепенно ослабляются, что также снижает уровень постоянного фонового шума на ленте, когда и где он был бы наиболее заметным.
Эти два процесса (предварительное выделение и уменьшение выделения) предназначены для взаимного нейтрализации друг друга в том, что касается фактически записанного программного материала. Во время воспроизведения к входящему сигналу и шуму с магнитной ленты применяется только деактивация. После завершения деактивации воспроизведения видимый шум в выходном сигнале уменьшается, и этот процесс не должен производить никакого другого эффекта, заметного для слушателя, кроме уменьшения фонового шума. Однако при воспроизведении без шумоподавления звук становится заметно ярче.
Правильная калибровка схемы записи и воспроизведения имеет решающее значение для обеспечения точного воспроизведения исходного содержимого программы. Калибровка может быть нарушена из-за некачественной ленты, грязных головок записи / воспроизведения или использования неподходящих уровней / частоты смещения для состава ленты, а также скорости ленты при записи или копировании. Это может проявляться в виде приглушенного воспроизведения или « дыхания » уровня шума при изменении уровня громкости сигнала.
В некоторых высокопроизводительных бытовых приборах есть контроль калибровки Dolby. Для записи может быть записан эталонный тон на уровне Dolby для точной калибровки уровня воспроизведения на другом транспорте. При воспроизведении один и тот же записанный тон должен давать идентичный выходной сигнал, на что указывает логотип Dolby с отметкой приблизительно +3 VU на индикаторе (ах) VU. В бытовом оборудовании уровень Dolby определяется как 200 нВт / м , и для помощи в задаче правильной настройки уровня были доступны калибровочные ленты. Для точного мониторинга вне ленты во время записи на магнитофоны с 3 головками оба процесса должны использоваться одновременно, а схемы, обеспечивающие это, продаются под рубрикой «Double Dolby».
Dolby A
Подавление шума типа Dolby A было первой системой шумоподавления компании Dolby, представленной в 1965 году. Она была предназначена для использования в профессиональных студиях звукозаписи, где она стала обычным явлением и получила широкое распространение в то же время, когда многодорожечная запись стала стандартом. Входной сигнал разделяется на полосы частот четырьмя фильтрами с крутизной спада 12 дБ на октаву и следующими частотами среза ( нижние точки на 3 дБ): нижние частоты на 80 Гц; полосовой от 80 Гц до 3 кГц; высокие частоты от 3 кГц; и еще один фильтр высоких частот на 9 кГц. (Суммирование вкладов от двух полос верхних частот позволяет большее снижение шума на верхних частотах.) Схема компандера имеет порог -40 дБ с соотношением 2: 1 для сжатия / расширения 10 дБ. Согласно статьям, написанным Рэем Долби и опубликованным Audio Engineering Society (октябрь 1967 г.) и Audio (июнь / июль 1968 г.), это обеспечивает снижение уровня шума примерно на 10 дБ до возможных 15 дБ на частоте 15 кГц.
Как и в случае с системой Dolby B-типа, важно правильное согласование процессов сжатия и расширения. Калибровка блока расширения (декодирования) для магнитной ленты использует уровень потока 185 нВт / м, который является уровнем, используемым на промышленных калибровочных лентах, таких как ленты от Ampex; он установлен на 0 VU при воспроизведении с магнитофона и на уровень Dolby на блоке шумоподавления. В режиме записи (сжатие или кодирование) характеристический тон (Dolby Tone), генерируемый внутри блока шумоподавления, устанавливается на 0 VU на магнитофоне и на 185 нВт / м на ленте.
Система Dolby A-типа также нашла применение в качестве метода шумоподавления в оптическом звуке для движущихся изображений.
Dolby B
Подавление шума типа Dolby B было разработано после Dolby A и было представлено в 1968 году. Оно состояло из системы с одной скользящей полосой, обеспечивающей снижение шума примерно на 9 дБ ( взвешенное по шкале А ), в первую очередь для использования с кассетами . Он был намного проще, чем Dolby A, и поэтому гораздо дешевле внедрять в потребительские товары. Записи Dolby B приемлемы при воспроизведении на оборудовании, не имеющем декодера Dolby B, например на многих недорогих портативных и автомобильных кассетных плеерах. Без эффекта деактивации декодера звук будет восприниматься более ярким, чем подчеркнуты высокие частоты, что можно использовать для компенсации «тусклого» высокочастотного отклика в недорогом оборудовании. Однако Dolby B обеспечивает менее эффективное снижение шума, чем Dolby A, как правило, более чем на 3 дБ.
Система Dolby B эффективна примерно от 1 кГц и выше; обеспечиваемое снижение шума составляет 3 дБ при 600 Гц, 6 дБ при 1,2 кГц, 8 дБ при 2,4 кГц и 10 дБ при 5 кГц. Ширина полосы шумоподавления может изменяться, так как она рассчитана на то, чтобы реагировать как на амплитуду, так и на частотное распределение сигнала. Таким образом, можно добиться значительного снижения шума вплоть до довольно низких частот, не вызывая слышимой модуляции шума сигналом («дыхание»).
С середины 1970-х годов Dolby B стал стандартом для коммерчески записанных музыкальных кассет, даже несмотря на то, что в некотором оборудовании низкого уровня не было схемы декодирования, хотя он допускает приемлемое воспроизведение на таком оборудовании. Большинство кассет с предварительной записью используют этот вариант. Видеомагнитофоны VHS использовали Dolby B на линейных стереофонических аудиодорожках.
До появления более поздних потребительских вариантов (Dolby C был первым), кассетное оборудование, поддерживающее Dolby B, и кассеты, закодированные с его помощью, будут обозначаться просто «Dolby System», «Dolby NR» или без слов с символом Dolby. Это продолжалось у некоторых звукозаписывающих компаний и производителей оборудования даже после того, как был введен Dolby C, в период, когда новый стандарт был относительно малоизвестен.
JVC «s ANRS [ JA ] система используется вместо Dolby B на ранних кассетные деки JVC, считается совместимым с Dolby B. Более сложные системы Супер ANRS, однако, не является ( и не является совместимым с любыми другими системами Dolby) . JVC в конечном итоге отказалась от стандарта ANRS в пользу официальной поддержки Dolby B; существуют некоторые колоды JVC, переключатели шумоподавления которых имеют комбинированную настройку «ANRS / Dolby B».
Dolby FM
В начале 1970-х некоторые ожидали, что Dolby NR станет обычным явлением в FM-радиопередачах, а некоторые тюнеры и усилители были изготовлены со схемой декодирования; Были также некоторые магнитофоны с «сквозным» режимом Dolby B. В 1971 году WFMT начал передавать программы с Dolby NR, и вскоре около 17 станций транслировали с шумоподавлением, но к 1974 году он уже находился в упадке. Dolby FM был основан на Dolby B, но использовал модифицированную постоянную времени предыскажения 25 мкс и частотно-избирательное компандирование для уменьшения шума.
Аналогичная система под названием High Com FM была протестирована IRT в Германии в период с июля 1979 по декабрь 1981 года . и проходил полевые испытания до 1984 года. Он был основан на системе широкополосного компандера Telefunken High Com , но никогда не использовался в коммерческих целях в FM-радиовещании. Другой конкурирующей системой была FMX , основанная на CX .
Компандер, полностью совместимый с Dolby B, был разработан и использовался на многих магнитофонах в бывшей Германской Демократической Республике в 1980-х годах. Он назывался RMS (от Rauschminderungssystem , англ .: «Система шумоподавления»).
Форумы сайта "Отечественная радиотехника ХХ века"
Как правильно пользоваться Dolby NR на кассете?
Как правильно пользоваться Dolby NR на кассете?
Прошу прощения за простой для многих вопрос, просто раньше с Dolby не сталкивался, а тут получил посылку из Германии — дека Sony TC-K620 с системой Dolby NR C и B. Решил поиграться с кассетами на старости лет. Сижу, экспериментирую.
Я начитался теории на википедии про Dolby компаундеры и окончательно запутался в элементарных вещах:
Если я записываю с включенной системой Dolby, то потом и воспроизводить надо с ней же? Или нужно отключать?
И что предпочтительнее — Dolby C или B? И что такое тогда Dolby HX Pro?
Re: Как правильно пользоваться Dolby NR на кассете?
Re: Как правильно пользоваться Dolby NR на кассете?
gushin писал(а): дека Sony TC-K620 с системой Dolby NR C и B.
Если я записываю с включенной системой Dolby, то потом и воспроизводить надо с ней же? Или нужно отключать?
С какой системой пишеш, с такой и нужно воспроизводить.
Но лучше вообще без шумоподавителей.
Все эти Dolby системы чювствительные к совпадению уровней и АЧХ записи.
Если только записал, то всё играет нормально, а со временем кассета немного размагничивается, и теряются ВЧ, и то что будет даже почти незаметно на обычной записи, на записи с dolby при включении компадера приведёт уже к большим потерям качества.
Да и нельзя гарантировать 100% совместимость этой записи с другими аппаратами.
Для меня лучше уже пусть будет небольшой шум ленты, чем искажения вносимые компадерными системами
Система шумоподавления Dolby
Модуль шумоподавления Dolby 361 A-типа
A Система шумоподавления Dolby или Dolby NR — одна из серии систем шумоподавления, разработанных Dolby Laboratories для использования в аналоговой аудиозаписи. Первой была Dolby A, профессиональная широкополосная система шумоподавления для студий звукозаписи в 1965 году, но наиболее известной была Dolby B (введена в 1968 году), система скользящих лент для потребительского рынка, которая помогла обеспечить высокую точность воспроизведения на кассетных лентах, в которых использовались относительно шумные размер и скорость ленты. Это распространено на стереофонических магнитофонах и магнитофонах высокого качества и по сей день. Из систем шумоподавления Dolby A и Dolby SR были разработаны для профессионального использования. Dolby B, C и S были разработаны для потребительского рынка. За исключением Dolby HX, все варианты Dolby работают за счет сжатия или сжатия динамического диапазона звука во время записи и расширения его во время воспроизведения.
Содержание
- 1 Использование
- 2 Dolby A
- 3 Dolby B
- 3.1 Dolby FM
Использование
При записи сигнала на магнитную ленту наблюдается низкий уровень фонового шума, похожего на шипение. Одним из решений является лента с низким уровнем шума, которая записывает больше сигнала и меньше шума. Другие решения — использовать ленту с большей скоростью или использовать более широкую ленту. Кассетные ленты изначально были разработаны для компромисса между точностью воспроизведения и удобством записи голоса за счет использования очень узкой ленты на очень низкой скорости 1 7/8 дюйма в секунду (ips) в простой пластиковой оболочке, когда 15 или 7,5 дюймов в секунду были для высокой точность воспроизведения и 3 3/4 дюйма в секунду были более низкими. Когда Advent разработал одну из первых кассетных магнитофонных кассет с высокой точностью воспроизведения, снижение шума было одним из способов решения проблем с форматом, наряду с хромированными лентами и лентами с высоким смещением с расширенной высокочастотной характеристикой. В течение 10–20 лет оригинальные катушечные магнитофоны с высокой точностью воспроизведения, которые не нуждались в шумоподавлении, в конечном итоге были заменены кассетными деками для домашнего использования. Доминирующая схема шумоподавления «Dolby B» была широко принята, потому что, если бы в недорогом кассетном плеере не было переключателя, он просто звучал бы ярче, что часто компенсировало унылый звук дешевых плееров.
Отношение сигнал / шум — это просто то, насколько велик музыкальный сигнал по сравнению с низким уровнем «шума» при отсутствии сигнала. Когда музыка громкая, низкое шипение не заметно, но когда музыка тихая или в тишине, большая часть или все, что можно услышать, — это шум. Если уровень записи настроен так, чтобы музыка всегда была громкой, то теоретически ее можно было бы уменьшить позже, и громкость шума также будет уменьшена. Идея состоит в том, чтобы электроника автоматически увеличивала громкость записи, когда она мягкая, но уменьшала громкость при воспроизведении. Некоторые схемы, такие как Dolby B, концентрируются только на высоких частотах, так что «шипящий» звук шума будет замаскирован при уменьшении громкости для воспроизведения.
Подавление шума Dolby — это форма динамического предварительного выделения, используемого во время записи, плюс форма динамического ослабления, используемого во время воспроизведения, которые работают в тандеме для улучшения отношение сигнал / шум. В то время как Dolby A работает во всем спектре, другие системы специально подчеркивают слышимый частотный диапазон, где фоновое шипение ленты, артефакт процесса записи, который похож на белый шум, является наиболее сильным. заметный (обычно выше 1 кГц или на две октавы выше Middle C ).
Предварительное выделение Dolby увеличивает записанный уровень более тихого аудиосигнала на этих более высоких частотах во время записи, эффективно сжимая динамический диапазон этой части сигнала, поэтому более тихие звуки выше 1 кГц получают пропорционально большее усиление. Во время записи ленты относительная амплитуда сигнала выше 1 кГц используется для определения того, какой предыскажение следует применить — сигнал низкого уровня усиливается на 10 дБ ( Dolby B) или 20 дБ (Dolby C). По мере того, как сигнал увеличивается по амплитуде, применяется все меньше и меньше предыскажения, пока на «уровне Dolby» (+3 VU ) модификация сигнала не выполняется.
Таким образом, звук записывается на ленте с более высоким общим уровнем по сравнению с общим уровнем шума ленты, что требует, чтобы формулировка ленты сохраняла этот специально записанный сигнал без искажений. При воспроизведении применяется противоположный процесс (деактивация), основанный на относительной составляющей сигнала выше 1 кГц. Таким образом, по мере того, как эта часть сигнала уменьшается по амплитуде, более высокие частоты постепенно затухают более резко, что также отфильтровывает постоянный фоновый шум на ленте, когда и где он был бы наиболее заметным.
Два процесса (предварительное выделение и ослабление выделения) предназначены для взаимного нейтрализации в отношении фактически записанной программы. Только устранение акцента применяется к входящему сигналу и шуму во время воспроизведения. После завершения деактивации воспроизведения кажущийся шум в выходном сигнале уменьшается, и этот процесс не должен производить никакого заметного для слушателя эффекта (кроме, конечно, уменьшения шума). Однако при воспроизведении без шумоподавления звук становится заметно ярче.
Поэтому калибровка схемы записи и воспроизведения критична для точного воспроизведения исходного содержимого программы, и это легко компенсируется плохим качеством ленты, грязными головками записи / воспроизведения или использованием несоответствующего смещения уровней / частоты для состава ленты, а также скорости ленты при записи или тиражировании. Это может проявляться как приглушенное воспроизведение или «дыхание » уровня шума при изменении сигнала.
В некоторое потребительское оборудование высшего класса включен контроль калибровки Dolby. Для записи может быть записан эталонный тон на уровне Dolby для точной калибровки уровня воспроизведения на другом транспорте. При воспроизведении один и тот же записанный тон должен давать идентичный выходной сигнал, на что указывает логотип Dolby с отметкой примерно +3 VU на индикаторе (ах) VU. В потребительском оборудовании уровень Dolby определяется как 200 нВт / м, и калибровочные ленты были доступны, чтобы помочь с задачей правильной установки уровня. Для точного мониторинга вне ленты во время записи на 3-головные деки оба процесса должны использоваться одновременно, а схемы, обеспечивающие это, продаются под рубрикой «Double Dolby».
Dolby A
Dolby A была первой системой шумоподавления компании, представленной в 1965 году. Она предназначалась для использования в профессиональных студиях звукозаписи, где стала обычным явлением и в то же время получила широкое распространение. эта многодорожечная запись стала стандартом. Входной сигнал разделяется на полосы частот четырьмя фильтрами с крутизной спада 12 дБ на октаву, с частотами среза (точки на 3 дБ вниз) следующим образом: фильтр нижних частот на 80 Гц; полоса пропускания от 80 Гц до 3 кГц; верхних частот от 3 кГц; и еще один высокочастотный на 9 кГц. (Суммирование вкладов от двух полос верхних частот позволяет добиться большего снижения шума на верхних частотах.) Схема компандера имеет порог –40 дБ с соотношением 2: 1 для сжатия / расширение 10 дБ. Это обеспечивает снижение шума примерно на 10 дБ, увеличиваясь до возможных 15 дБ на частоте 15 кГц, согласно статьям, написанным Рэем Долби в «Журнале Общества инженеров аудио» (октябрь 1967 г.) и «Аудио» (июнь / июль 1968 г.).
Как и в случае с системой Dolby B-типа, важно правильное согласование процессов сжатия и расширения. Калибровка блока расширения (декодирования) для магнитной ленты использует уровень потока 185 нВт / м, который является уровнем, используемым на промышленных калибровочных лентах, таких как ленты от Ampex; он установлен на 0 VU при воспроизведении с магнитофона и на уровень Dolby на блоке шумоподавления. В режиме записи (сжатие или кодирование) характеристический тон (Dolby Tone), генерируемый внутри блока шумоподавления, устанавливается на 0 VU на магнитофоне и на 185 нВт / м на ленте.
Dolby A также нашел применение в качестве метода шумоподавления в оптическом звуке для движущихся изображений.
Dolby B
Типичная бытовая кассетная дека Hi-Fi с автореверсивной фронтальной загрузкой конца 1980-х (Sony TC-RX55) с полностью электронным транспортом, шумоподавлением Dolby B и C и динамическим расширением запаса по высоте HXProDolby B был разработан после Dolby A и представлен в 1968 году как система с одной скользящей полосой, обеспечивающая снижение шума примерно на 9 дБ (A-взвешенный ), в первую очередь для кассет. Он был намного проще, чем Dolby A, и, следовательно, гораздо дешевле внедрять в потребительские товары. Записи в формате Dolby B приемлемы при воспроизведении на оборудовании, не имеющем декодера Dolby B, например, в большинстве недорогих портативных и автомобильных кассетных плееров. Без деактивации декодера звук будет восприниматься более ярким, чем подчеркнуты высокие частоты, что можно использовать для компенсации «тусклого» высокочастотного отклика в недорогом оборудовании. Однако Dolby B обеспечивает менее эффективное снижение шума, чем Dolby A, как правило, более чем на 3 дБ.
С середины 1970-х годов Dolby B стал стандартом для коммерческих предварительно записанных музыкальных кассет, несмотря на то, что в некотором оборудовании низкого уровня не хватало схемы декодирования, хотя это позволяет приемлемое воспроизведение на таком оборудовании. В большинстве кассет с предварительной записью используется этот вариант. Видеомагнитофоны VHS использовали Dolby B на линейных стереофонических аудиодорожках.
До 1980 г. магнитофоны, поддерживающие Dolby B, часто просто помечались как имеющие Dolby NR.
Тесно совместимая система под названием ANRS [ja ], разработанная JVC, использовалась вместо Dolby B на некоторых кассетных деках JVC.
Dolby FM
В начале 1970-х некоторые ожидали, что Dolby NR станет обычным явлением в FM-радиопередачах, а некоторые тюнеры и усилители были изготовлены со схемой декодирования; были также некоторые магнитофоны с «сквозным» режимом Dolby B. В 1971 году WFMT начал передавать программы с Dolby NR, и вскоре около 17 станций вещали с шумоподавлением, но к 1974 году их количество уже пошло на убыль. Dolby FM был основан на Dolby B, но использовал модифицированную постоянную времени предыскажения 25 мкс и частотно-селективную схему компандирования для уменьшения шума.
Аналогичная система под названием High Com FM была оценена в Германии с июля 1979 года по декабрь 1981 года компанией IRT. и тестировалась в полевых условиях до 1984 года. Она была основана на системе широкополосного компандера Telefunken High Com, но так и не была представлена в коммерческих целях в FM-радиовещании. Другой конкурирующей системой была FMX, которая была основана на CX.
Dolby C
Dolby C была представлена в 1980 году. Она обеспечивает снижение шума примерно на 15 дБ (A-взвешенное ). Он построен путем объединения эффекта двух систем Dolby B вместе с расширением до более низких частот. В результате записи звучат намного хуже при воспроизведении на оборудовании, не имеющем шумоподавления Dolby C. Отчасти эту резкость можно уменьшить, используя Dolby B при воспроизведении. Dolby C впервые появился на кассетных деках более высокого класса в 1980-х годах. Первой коммерчески доступной кассетной декой с Dolby C была NAD 6150C, которая появилась на рынке примерно в 1981 году. Она также использовалась в профессиональном видеооборудовании для аудиодорожек Betacam и Umatic SP форматы видеокассет. В Японии первой кассетной декой с Dolby C была AD-FF5 от Aiwa. Кассетные деки с Dolby C также включали Dolby B для обратной совместимости и обычно имели маркировку «Dolby B-C NR».
Dolby SR
Система Dolby SR (Spectral Recording), представленная в 1986 году, была второй профессиональной системой шумоподавления компании. Это гораздо более агрессивный подход к снижению шума, чем Dolby A. Он пытается максимизировать записанный сигнал в любое время, используя сложную серию фильтров, которые меняются в соответствии с входным сигналом. В результате реализация Dolby SR намного дороже, чем Dolby B или C, но Dolby SR способна обеспечить снижение шума до 25 дБ в высокочастотном диапазоне. Он встречается только на профессиональном записывающем оборудовании.
В киноиндустрии, когда речь идет о распечатках фильмов для распространения, маркировка Dolby A и SR относится к Dolby Surround, что не является просто метод шумоподавления, но, что более важно, кодирует два дополнительных аудиоканала на стандартной оптической звуковой дорожке , давая левый, центральный, правый и объемный звук.
Отпечатки SR довольно хорошо обратно совместимы со старым оборудованием Dolby A. Маркировка Dolby SR-D относится как к аналоговым звуковым дорожкам Dolby SR, так и к цифровым Dolby Digital на одном отпечатке.
Dolby S
Harman / Kardon Dolby S с 1990 годаDolby S был представлен в 1989 году. Предполагалось, что Dolby S станет стандартом для коммерческих записанных музыкальных кассет во многом таким же образом это было у Dolby B в 1970-е годы, но оно появилось на рынке, когда компакт-кассета была заменена на компакт-диск в качестве доминирующего музыкального формата массового рынка. Dolby Labs утверждала, что большинство представителей широкой публики не могут различить звук компакт-диска и кассеты с кодировкой Dolby S. Dolby S в основном появлялся на высококачественном аудиооборудовании и никогда не использовался широко.
Dolby S гораздо более устойчив к проблемам с воспроизведением, вызванным шумом от механизма переноса ленты, чем Dolby C. Аналогичным образом, Dolby S, как утверждается, имеет совместимость воспроизведения с Dolby B в том смысле, что запись Dolby S может воспроизводиться вернуться к старому оборудованию Dolby B с получением некоторой выгоды. По сути, это урезанная версия Dolby SR, в которой используются многие из тех же методов шумоподавления. Dolby S обеспечивает снижение шума на 10 дБ на низких частотах и до 24 дБ на снижение шума на высоких частотах.
Dolby HX / HX-Pro
Dolby HX-Pro был изобретен в 1980 г. и запатентовано в 1981 г. (EP 0046410) Йоргеном Сельмером Йенсеном из Bang Olufsen. BO немедленно передала лицензию HX-Pro компании Dolby Laboratories, оговорив приоритетный период в несколько лет для использования в потребительских товарах, чтобы защитить свою собственную кассетную деку Beocord 9000.
Магнитная лента по своей природе нелинейна по своей природе из-за гистерезис магнитного материала. Если бы аналоговый сигнал был записан непосредственно на магнитную ленту, его воспроизведение было бы чрезвычайно искажено из-за этой нелинейности. Чтобы преодолеть это, высокочастотный сигнал, известный как смещение, смешивается с записанным сигналом, который «толкает» огибающую сигнала в линейную область. Если аудиосигнал содержит сильную высокочастотную составляющую, в частности от ударных инструментов, таких как хай-хет, это добавляет к постоянному смещению, вызывающему магнитное насыщение на ленте. Dolby HX Pro автоматически уменьшает сигнал смещения при наличии сильных высокочастотных сигналов, что позволяет производить запись с более высоким уровнем сигнала, что и привело к его названию: HX = H eadroom e X напряжение.
HX-Pro применяется только во время записи. Улучшенное соотношение сигнал / шум доступно независимо от того, на какой кассетной деке воспроизводится лента, и поэтому HX-Pro не является системой шумоподавления, как Dolby A, B, C S, хотя она помогает для повышения точности отслеживания кодирования / декодирования шумоподавления за счет снижения нелинейности характеристик ленты.
Некоторые звукозаписывающие компании выпускали кассеты с записью HX-Pro в конце 1980-х — начале 1990-х годов.
Технологические тенденции
Широкое распространение цифрового аудио в профессиональных и потребительских приложениях (например, компакт-диски, загрузка музыки, потоковая передача музыки) сделала аналоговое аудио менее распространенным, но аналоговые системы шумоподавления Dolby по-прежнему широко используются в нишевых средах аналогового производства.
Dolby NR
Dolby NR (Dolby Noise Reduction) — семейство нелинейных компандерных систем шумопонижения, разработанных под руководством Рея Долби фирмой «Dolby Laboratories, Inc.» с конца 1960-х годов и широко распространённых как в профессиональной, так и в любительской аналоговой звукозаписи.
Предназначением любой компандерной системы шумопонижения (СШП) является изолирование полезного сигнала от шума носителя (на магнитной ленте максимум шума носителя находится на частоте нескольких килогерц) и, соответственно, расширение динамического диапазона.
Компандерная система шумопонижения состоит из двух частей:
- Первая, компре́ссор (кодер), используется при записи сигнала на магнитную ленту или другой носитель. Компрессор повышает уровень слабых сигналов, чтобы он превышал уровень шума носителя.
- Вторая, экспа́ндер (декодер), снижает уровень записанного сигнала, чтобы он соответствовал оригинальному сигналу до записи.
В качественных магнитофонах обычно (в магнитофонах со сквозным каналом — всегда) используются раздельные цепи экспандера и компрессора, в массовых моделях они часто используют одну цепь.
Первой системой была Dolby A, четырёхдиапазонная система, обеспечивавшая около 10 дБ повышения отношения сигнал/шум.
Однодиапазонная система Dolby B (которая при отсутствии поддержки магнитофоном других систем часто обозначается как Dolby NR или просто Dolby) широко распространена как на кассетных (где она является стандартом де-факто для качественных аппаратов), так и на катушечных магнитофонах. Она обеспечивает повышение соотношения сигнал/шум до 10 дБ на высоких частотах.
Двухдиапазонная Dolby C даёт повышение до 20 дБ, и около 5 дБ на низких частотах. Она также позволяет увеличить уровень записи ВЧ сигнала. По этой причине Dolby C и Dolby S лучше подходят для записи фонограмм с большим процентом ВЧ-составляющих.
После разработки инновационной профессиональной Dolby SR (Spectral Recording) в 80-е годы была создана на её основе Dolby S, явившаяся вершиной систем компандерного шумопонижения для высококачественной кассетной записи. Магнитофоны, оборудованные этой системой, должны соответствовать более строгим спецификациям по качеству, чем стандарты Hi-Fi, такие как DIN 45500, и обычно являются высшими моделями в линейке производителя. Dolby S даёт увеличение C/Ш примерно на 24 дБ. При отсутствии на магнитофоне экспандера Dolby S, фонограмму лучше всего воспроизводить с включённым экспандером Dolby B.
Все системы шумопонижения (СШП) Dolby являются совместимыми — запись, сделанную с их применением, можно прослушивать на магнитофоне, не оборудованном этой системой, хотя и с некоторой потерей качества звучания. Как правило, магнитофоны, не оборудованные СШП, имеют плохие АЧХ, и подъём ВЧ при записи с компандерной СШП оживляет звук, воспроизводимый на них. По этому параметру они превосходят системы DBX.
Но все СШП семейства Dolby являются нелинейными, то есть зависящими от точной калибровки уровня записи/воспроизведения на магнитофоне для правильного воспроизведения звука. По этому параметру они уступают линейным системам типа DBX, для которых это неважно.
Play Trim, система разработанная фирмами NAD и YAMAHA, используется также на магнитофонах AIWA. Предназначена для регулирования уровня высокочастотных составляющих сигнала при воспроизведении перед подачей на экспандер Dolby. Позволяет скорректировать потери сигнала в тракте по различным причинам и более «верно» (качественно) воспроизводить записи, сделанные на магнитофоне с другим уровнем Dolby. Аналогична калибровке уровня воспроизведения (Play EQ, PB EQ).
Dolby HX, Dolby HX Pro — системы динамического подмагничивания (далее по тексту — «СДП»). Dolby HX разработана фирмой B&O (Bang and Olufsen). Dolby HX Pro — это серьёзно доработанная и впоследствии широко применённая на практике система, значительно превосходящая по эффективности прародителя. Принцип работы этих систем заключается в динамическом управлении уровнем тока высокочастотного подмагничивания, в записывающей головке магнитофона, в зависимости от спектра записываемого сигнала. Характеристика управления током подмагничивания в этих системах определяется частотнозависимыми цепями в схеме управления системой, определяющими взвешенную характеристику на высоких частотах. СДП принципально предназначены для повышения уровня и качества записи высоких частот, то есть «слабого места» в технике магнитной записи, и особенно кассетной. СДП могут использоваться как с компандерными СШП, такими как Dolby, так и самостоятельно. Собственно любая СДП (кроме самой первой — Dolby HX, которая была технически завязана с СШП Dolby-B, что впоследствии было исправлено в Dolby HX Pro) никакого отношения к системам шумопонижения сами не имеют, но исходя из маркетинговых целей (не технических!), на практике, Dolby HX Pro обязательно использовалась совместно с какой-либо версией СШП Dolby (В,С,S). Воспроизведение записей, сделанных с любой СДП, не требует какой-либо коррекции на воспроизводящем аппарате. Обозначение «Dolby HX Pro» на фабричных компакт-кассетах с записью не имеет никакого смысла, так как скорее всего запись была сделана на высокоскоростном копировальном аппарате без этой системы, а также даже если при записи она и применялась, то при воспроизведении не требуется ни какой коррекции и других специальных действий пользователя любого магнитофона. Существуют версии СДП, именуемые как «СДП» и «СДП-2». Эти системы изначально были разработаны в СССР (СНГ) энтузиастами (автор — Николай Сухов), первоначально на основе Dolby HX Pro, в определённой степени её копированием и схемным упрощением. В доработанном варианте последняя из них, «СДП-2», давала больший эффект чем фирменная Dolby HX Pro и устанавливалась на ряде серийных магнитофонных кассетных дек в СССР (СНГ). «СДП-2» технически была полностью самостоятельной системой, которая могла применяться в любом магнитофоне, независимо от наличия любых СШП, а также некоторыми энтузиастами могла быть встроена практически в любую кассетную деку производства СССР (СНГ). Таким образом, все существующие СДП предназначены для расширения динамического диапазона тракта магнитофона на высоких частотах. Несколько ранее для понижения нелинейных искажений на высоких частотах была разработана и применялась на ряде магнитофонов система DYNEQ фирмы «Tandberg». Отличие этой системы от СДП заключается в «подготовке» спектра записываемого сигнала к возможностям тракта записи без расширения его возможностей, то есть её задача заключалась в динамическом ограничении (по сути компрессии) уровня высокочастоных составляющих входного сигнала под возможности тракта записи магнитофона. Применяя эту систему, получали понижение нелинейных искажений на высоких частотах при потерях уровня их максимальных пиков.
Уровень (калибровки) Dolby — уровень сигнала, при котором компрессор и экспандер не осуществляют никакой коррекции. Стандартом является уровень намагниченности 200 нВб/м на частоте 400 Гц. На индикаторе Hi-Fi магнитофонов обозначается символами «bd» (double-D). На старых деках уровень соответствовал примерно +3 дБ на шкале индикатора уровня записи, сейчас −2 дБ. Правильная калибровка уровня записи необходима для корректной работе как компрессора, так и экспандера Dolby. К сожалению, она возможно только на качественных магнитофонах, оснащённых калибровкой (а не только регулировкой) уровня записи после прохождения сигнала через кодер Dolby (Rec EQ) для компенсации отличной от единичной чувствительности ленты.
MPX-filter — режекторный фильтр (фильтр-пробка), вырезающий пилот-тон радиопередачи FM диапазона на частоте 19 кГц для предотвращения сбоев компрессора Dolby. Применяется только для записи FM-радиопередач при включённой СШП Dolby (российский УКВ использует другую систему, и использование MPX-фильтра с УКВ-программами не нужно).