Cs. Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 348. Szalagzaj és más disznóságok - negyedik pofon

Az analóg hangtechnika legvadabb disznósága a zaj. A mágneses hangrögzítés során különösen sokféle zaj keletkezik. Zajon a zavaró jelenségeket most szűkítetten, fizikai és nem érzelmi szempontból értjük.

Tegyük föl, hogy egy analóg zajcsökkentő nélkül készített magnófelvétel és egy bármilyen, de azért nem a legócskább digitális módon készült felvétel közül kell eldöntenünk, hogy melyik szól szebben. E szubjektív teszt lényege az volna, hogy nem tudjuk, mikor, melyik szól. Azonban az analóg felvételt egyből elárulja a zaja. Nem biztos persze, hogy a zaj miatt rosszabbnak ítéljük majd meg az analógot, de annak a tudása, hogy melyik felvétel melyik, bizony, megnehezíti a tárgyilagos döntést.

A magnó zajának első összetevője a mechanikai zaj. Mechanikai zaja van a transzformátor hálózati frekvencián rezgő lemezeinek, a forgó motoroknak, a csapágyaknak, a szalagvezető elemeknek, a szalag és a szalagvezető elemek, fejek érintkezésének a súrlódás következtében, stb. Ez a zaj a stúdiómagnók esetében a legnagyobb, mert azokban minden nagy és nehéz, jóllehet, ott is törekedtek a minél kisebb mechanikai zajra. A mechanikai zaj különösen nagy gyorstekercseléskor, széles, soksávos felvételhez használt szalag továbbításakor, jelfogók kapcsolásakor, vagy amikor a szalag vége lefutott valamelyik orsóról, és csapkodni kezd. Az igényesebb kazettás magnók mechanikai zaja általában kisebb, mint a hasonló kategóriájú orsós magnóké, de pl. a szalag végén azok is csattannak egyet, amikor a végállás kapcsoló leállítja a szalagot, vagy ha a másik irányban való automatikus lejátszást a fej, netán a kazetta forgatásával oldották meg.

A hálózati zavarokból eredő zaj már elektromos vagy mágneses, netán elektromágneses zaj. Ennek legfőbb képviselője a brumm, de ilyen zaj a mobiltelefonok vagy a világítási rendszerek keltette zaj is. A brumm jellemzően az elektroncsövekkel működő magnókban erősebb, amúgy meg elég egy rossz kábelezés vagy a már oly sokat emlegetett földhurok. Elektromos zaj a passzív alkatrészek zaja is, ezek termikus zajt (lásd a sorozat 44. részét) termelnek.

Az aktív alkatrészek zajai már szintén nem ismeretlenek a számodra, hiszen többször is volt szó róluk ebben a sorozatban. Az ismétlés sosem árt, tehát a két legfontosabb a fehérzaj jellegű sörétzaj, amelynek lényege, hogy a töltéshordozók véletlenszerűen jutnak el az egyik elektródától a másikig. Sörétzajt az elektroncsövek és a félvezetők is produkálnak. A tranzisztorok ezenkívül megörvendeztetnek minket a villódzási zajjal, amelynek az az oka, hogy az alkatrészek gyártása nem tökéletes. E zaj amplitúdója fordítva arányos a frekvenciával, tehát inkább a mély tartományban nyomul.

Az elektromos és elektronikus alkatrészek zaja azonban jó esetben eltörpül a csak az analóg mágneses hangrögzítés jellegzetes zajaihoz képest. Ha egy törölt hangszalagot játszunk le, a brummon kívül a szalag okozta zajt halljuk. Az alábbi felvétel az USA-ban készült, ezért a brumm 60 Hz-es.

A szalagzaj elvileg fehérzaj jellegű, de mert – legalábbis az akusztikus zenében és a beszédben – a magas hangok intenzitása csekély, inkább sziszegésként halljuk. Minél keskenyebb egy-egy sáv a szalagon, annál nagyobb a szalagzaj, mert annál jobban észrevehető a rendezetlenség, hiszen a pigmentek ugyanakkorák, csak kevesebb van belőlük. Meg aztán a lejátszó erősítő frekvenciamenete is beleszól. A szalagzaj oka tehát a szalag mágneses részecskéinek, pigmentjeinek rendezetlensége. A pigmentek méreteinek csökkentésével a szalagzaj csökkenthető. Ugyancsak csökken a zaj akkor, ha a szalag aktív rétegét jobban lehet mágnesezni, mert ugyan a pigmentek rendezetlensége nem változik, de a jel-zaj viszony javul. A szalagzaj lényegesen megnő, ha olyan mágneses térbe kerül, amelynek nagysága állandó, vagyis ismét arról van szó, hogy a szalagvezető elemek és a magnófejek felmágneseződhetnek. Már csupán emiatt is szükséges időnként ezeket az alkatrészeket demagnetizálni úgy, ahogy az a sorozat előző részében szerepelt. Ugyancsak az előző részben volt szó arról, hogy a nem szimmetrikus törlőoszcillátor jel második harmonikus (k2) torzítást okoz. Ha a k2 nagyobb 0,5%-nál, már a zaj is növekszik.

Az még valahogy rendben van, hogy ha a szalagon nincs hasznos jel, akkor csak zaj van. Ám ahogy felvételt készítünk és azt lejátszuk, a hasznos jel növekedésével a zaj is nő. Ez az igazi katasztrófa. Ennek a zajparaméternek modulációs zaj a neve. Szintén fehérzaj jellegű, mert a pigmentek mágneses tulajdonságainak szórása az oka. Ráadásul ez sunyi zaj, mert nem egyenletesen sistereg, hiszen akkor hozzászokhatna a hallórendszerünk, hanem kihasználja azt a pszichoakusztikai jelenséget, amit elfedésnek nevezünk. Az elfedésről lásd részletesebben a sorozat 61., 62 és 65. részét, most röviden csak annyit, hogy a hangos, dús spektrumú jelek fedőhatásaként nem halljuk a zajt, de azonnal előtűnik a dög szapora frekvenciájú tiszta hangoknál vagy magas tónusú hangszereknél, sőt, pl. szoprán éneknél is. A modulációs zajhoz szokták sorolni a szaporább frekvenciájú hangok hangmagasság ingadozásából származó komponenseket, amelyek az érzékelés szempontjából semmilyen kapcsolatban sincsenek a fölvett hasznos jel jellemzőivel, csak annyiban, hogy kizárólag hasznos jel mellett jelennek meg. Ez a jelenség a nyávogáshoz köthető, hiszen ha „semmi” nem jön a szalagról, akkor bár ingadozik a szalagsebesség, azt nem halljuk. Egészen furcsa módon jelentkezik ez a zajfajta a kazettás magnóknál, ugyanis „piszkossá”, elmosódottá válik a felvétel. Talán frekvenciamodulációs zajnak is nevezhetnénk.

Van ám amplitúdómodulációs zaj is, vagyis olyan zaj, ami abból adódik, hogy hiába kerül a magnó bemenetére egy állandó amplitúdójú jel, már a jel felvétele sem lesz állandó amplitúdójú. A jelnagyság ingadozásának oka lehet a szalag egyenetlensége, a szalag széleinek fodrossága és ismételten a tökéletlen aktív, mágneses réteg.

A magnók zajparamétereit nem mérik külön-külön, hiszen a felhasználó számára tök mindegy, hogy mi a zaj forrása. A modulációs zaj mérése egyébként sem egyszerű. Amit mérni szokás, az két zajszint.

Az egyik a nyugalmi zajszint. A vonatkoztatási szint az a kimenő feszültségszint, amelyet a csúcsszintig (pl. 3% k3 torzításig) vezérelt szalag lejátszásakor kapunk. A magnót lejátszásra kapcsoljuk, de nem teszünk rá szalagot, és így mérjük a kimeneten megjelenő zajfeszültség szintet. Lényegében tehát a magnó lejátszó erősítőjének zaját mérjük decibelben, a vonatkoztatási szinthez viszonyítva. A mérést lineárisan és „A” súlyozó szűrővel is megejtjük, és megadjuk, hogy a mérés milyen sávban (pl. 20 Hz és 20 kHz között) történt. A mérést minden csatornán el kell végezni.

A másik az üzemi zajszint. Ez a magnó és a magnószalag együttes zaja. A magnóval felvételt készítünk, bemenő jel nélkül. A bemenetet a magnó specifikációjában leírt módon le kell zárni, mert ha a levegőben lóg, minden szart összeszed. A felvételt visszajátszuk, és a zajt a csúcsszintű kivezérléshez rendelt kimenő feszültségszinthez viszonyítjuk. A mérést most szintén lineárisan és „A” súlyozó szűrővel is megejtjük, és megadjuk, hogy a mérés milyen sávban (pl. 20 Hz és 20 kHz között) történt. A mérést minden csatornán el kell végezni.

A zajszintek előjele negatív, hiszen a vonatkoztatási szint a 0 dB, és annál csak kisebb lehet a zaj. Ha az előjelet elvesszük, megkapjuk a jel-zaj viszonyt. Zajcsökkentők nélkül az analóg magnókkal ténylegesen, súlyozás nélkül elérhető üzemi jel-zaj viszony kb. 66 dB, 38 cm/s szalagsebességen, egészsávos stúdiómagnóval. Súlyozó szűrőkkel ugyan szebb szám szerepel a papíron, kb. 6 dB-lel jobb lehet, és ha nem nagyon bömbölteted a készüléket, tulajdonképpen meg is lehet szokni. A gond a soksávos magnókkal van, hiszen ha egyszerre játsszuk le az összes sávot, tetemesen megnő a zaj. 24 sáv egyidejű használatakor 20-25 dB-vel romlik a jel-zaj viszony, és ez azért már szélvihar. Mint tudod, ezt gyógyítják (gyógyítják?) a zajcsökkentők. Egyszer már szó volt róluk, de érdemes kicsit más szempontból visszatérni rájuk.