Dolby A.
Dolby A face parte dintr-o familie de sisteme care funcționează simultan ca reductoare de zgomot și expandatoare de dinamică audio și care poartă numele producătorului, Dolby Laboratories, Inc. , care își ia numele de la fondatorul său, Ray Dolby .
Familia include două sisteme profesionale, Dolby A și Dolby SR , și trei sisteme de amatori, Dolby B , Dolby C și Dolby S.
Dolby A a fost utilizat pe scară largă în înregistrările audio analogice pe bandă magnetică cu înregistratoare profesionale și, în cinematografie, în înregistrarea coloanei sonore optice cu sistemul multicanal Dolby Stereo (care folosește și o versiune modificată a Dolby B). În ambele cazuri, în prezent este preferată utilizarea succesorului său Dolby SR.
Istorie
Dolby A, introdus pe piață în 1965, aparține familiei așa-numitelor reductoare de zgomot complementare, adică necesită o codificare a semnalului în timpul înregistrării (sau transmisiei) și o decodificare complementară în timpul reproducerii (sau recepției).
Deși conceput pentru a fi utilizat și în alte domenii, datorită costului său, acesta a fost utilizat doar în domeniul profesional și nu a fost introdus niciodată în înregistratoare, ci a fost pus la dispoziție doar sub formă de unități externe, de obicei în configurație stereo cu două canale. : unitatea consta din două compresoare identice pentru fiecare dintre canale și două extensoare identice pentru fiecare dintre canale și, prin urmare, a putut să se comprime și să se extindă simultan și, prin urmare, a permis monitorizarea înregistrării atunci când se utilizează înregistratoare cu trei capete.
În prezent, unitățile Dolby A pure nu mai sunt în producție. Cu toate acestea, unitățile Dolby SR, care le-au înlocuit, sunt de obicei capabile să funcționeze și în modul Dolby A.
Principiul de funcționare
Sistemele complementare de reducere a zgomotului în timpul înregistrării cresc nivelul sunetelor moi (cel puțin în intervalul de frecvență de interes) astfel încât, atunci când sunt înregistrate la niveluri superioare, să mascheze zgomotul introdus de suportul de înregistrare (de exemplu, partea inferioară a benzii magnetice). În timpul redării, nivelul este redus la valoarea inițială, dar în același timp scade și, prin urmare, face mai puțin audibil zgomotul.
În cazul Dolby A, cele spuse se obțin prin împărțirea benzii audio (de la 20 Hz la 20 kHz), folosind patru filtre, în patru sub-benzi: de la 20 Hz la 80 Hz, de la 80 Hz la 3 kHz , de la 3 kHz la 20 kHz și de la 9 kHz la 20 kHz (a treia și a patra bandă sunt, prin urmare, parțial suprapuse). Patru așa-numiți companderi biliniari (sau compandori, așa cum preferă să spună Ray Dolby) funcționează, independent unul de celălalt, fiecare pe una dintre cele patru benzi, comprimând semnalul înainte de a fi înregistrat pe un suport (bandă magnetică, coloană sonoră optică) care introduce zgomot. În timpul redării, semnalul este extins într-un mod complementar.
Compansorul biliniar și filosofia tratamentului minim
Figura arată curbele de transfer de compresie (galben) și de expansiune (roșu) ale celor patru compandere biliniare (adică compresoare-expansoare) utilizate în Dolby A.
După cum puteți vedea, compresorul real funcționează numai într-o gamă de niveluri ale semnalului de intrare, exact între -40 dB și -20 dB (în ceea ce privește valoarea maximă, setată în mod convențional la 0 dB) și comprimă semnalul. un raport de 2: 1 dB, reducând dinamica de 20 dB a acestui nivel de nivel la 10 dB (intervalul -40 dB la -20 dB este comprimat în intervalul -30 dB la -20 dB). În afara acestei game de niveluri, companderul nu este de fapt un compander real, ci un dispozitiv liniar: de unde și numele, de fapt puțin impropriu, de compander biliniar, cu care este indicat în literatura tehnică.
Peste -20 dB, după cum se poate observa din figură, semnalul este lăsat neschimbat, deoarece orice tratament este considerat inutil, deoarece zgomotul suportului de înregistrare este mascat de semnal. Mai mult, această alegere nu numai că nu necesită modificări în sistemele de înregistrare ajustate la nivelul maxim al semnalului, dar, prin faptul că nu supune semnalul la niveluri ridicate de compresie (și, prin urmare, la trecerea într-un dispozitiv neliniar), se evită, în cazul creșterilor bruște ale nivelului semnalului, apariția depășirii tranzitorii, care ar duce la înregistrarea semnalului într-o zonă în care suportul de înregistrare (de exemplu banda magnetică) ar introduce distorsiuni care ar împiedica decodificarea corectă.
Sub -40 dB semnalul nu este comprimat, ci doar crescut cu 10 dB. Alegerea de a nu comprima semnalul la niveluri scăzute are scopul de a evita ca, în timpul reproducerii, schimbările rapide de nivel introduse de expansor să facă perceptibil zgomotul modulat de amplitudine, care ar apărea ca un fel de respirație. Peste -40 dB, această modulație de zgomot este, pe de altă parte, neobservabilă, deoarece este mascată de semnal.
Filosofia reducerii zgomotului prin modificarea semnalului original cât mai puțin posibil, tipică tuturor sistemelor Dolby, se numește tratament minim. Este, într-un anumit sens, opusul filozofiei adoptate în alte sisteme, cum ar fi DBX , care schimbă puternic semnalul.
Adoptând filosofia procesării minime, Dolby A vă permite să măriți raportul semnal / zgomot (la niveluri mici și medii) cu 10 dB între 20 Hz și 9 kHz și cu 20 dB între 9 kHz și 20 kHz. Acest rezultat a fost considerat a fi mai mult decât bun la momentul introducerii sistemului, deoarece aproape întotdeauna a făcut inaudibil zgomotul introdus de înregistratoarele de studio cu viteze de bandă de 38cm / s sau mai rapide.
Calibrare Dolby A.
Deoarece Dolby A comprimă, pentru fiecare dintre cele patru benzi, doar semnalul al cărui nivel este cuprins între -40 dB și -20 dB, aducându-l în intervalul de la -30 dB la -20 dB, este necesară o calibrare precisă a nivelului semnal în timpul redării (cu alte cuvinte, este necesar, de exemplu, ca semnalul care la ieșirea din compresor să aibă un nivel de -25 dB, prin urmare să fie inclus în intervalul de compresie, în timpul decodării, iese din reportofon și intră expansorul încă cu un nivel de -25 dB). În caz contrar, semnalele care nu au fost comprimate pot fi extinse, producând un efect de pompare a sunetului, sau semnale neexpandite care au fost comprimate, producând un sunet dinamic aplatizat.
Pentru a permite calibrarea, unitățile Dolby A pot emite un semnal de calibrare, numit „Dolby tone”, la un nivel specific, numit „Dolby level”. Acest semnal poate fi înregistrat pe același suport (de ex. Bandă magnetică) pe care este realizată înregistrarea audio. În timpul redării, nivelul de ieșire al reportofonului trebuie ajustat astfel încât semnalul de ieșire Dolby să fie la nivelul Dolby; pentru a face acest lucru, trebuie doar să trimiteți semnalul de intrare către unitatea Dolby, care este capabilă să semnaleze când nivelul este corect. [1]
Dolby A și Dolby Stereo
În anii șaptezeci a fost introdus Dolby Stereo , un sistem multi-canal care permite înregistrarea a două piese pe coloana sonoră optică a unui film cinematografic în care sunt codificate patru canale: trei canale frontale (stânga, dreapta și centru) și un canal surround. Stereo-ul original Dolby folosea două compandere: un Dolby B modificat, cu care a fost tratat canalul surround și un Dolby A cu care au fost tratate cele două piese codate care au fost înregistrate pe film, pentru a reduce zgomotul de fundal al coloanei sonore. optică. După 1986 în Dolby Stereo, Dolby A a fost înlocuit treptat de Dolby SR, care astăzi a înlocuit-o complet.
Notă
Bibliografie
- Ray M. Dolby. Un sistem audio de reducere a zgomotului. Jurnalul Societății de Inginerie Audio , octombrie 1967, Vol. 15, Numărul 4, pp. 383-388.
- Ken Gundry. O introducere în reducerea zgomotului. Dolby Laboratories, Inc. , 1996.
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Dolby A.
