Cs. Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 385. Még több hangot a barázdába! - Negyedik mátrix
A világ jelentősebb közszolgálat rádió és tv-szervezeteinek rengeteg műszaki fejlesztést köszönhetünk. A legtöbb ilyen intézménynek saját kutatói és mérnöki csoportja van, noha a csupán a pillanatnyi költségek csökkentésére hajazó vezetők első lépésükként ezeket akarják megszüntetni.
Ha kapásból kéne megnevezned a legnagyobb közszolgálati társaságot, nagy eséllyel a BBC-t említenéd meg. Az Egyesült Királyságban – csakúgy, mint a legtöbb európai országban – sokáig nem voltak kereskedelmi és közösségi rádiók és tévék, a BBC mégsem kényelmesedett el. Mivel nem a profitra hajazott, bátran vágott bele olyan fejlesztésekbe is, amelyek sikeressége egyáltalán nem volt biztos. A BBC-nek önálló szervezeti egysége foglalkozik kutatással és fejlesztéssel, a BBC Research & Development. Saját honlapjuk is van.

A BBC működését szabályozó, un. királyi charta és az Egyesült Királyság kormányával kötött megállapodás szerint
„ (1) A BBC-nek biztosítania kell, hogy olyan kutatási és fejlesztési tevékenységeket végezzen, amelyek célja a küldetésének teljesítése és a közcélok előmozdítása, és amelyek célja a BBC vezető szerepének megőrzése a kutatás és fejlesztés terén, vagyis a műsorszórás és egyéb terjesztési eszközök terén; a hang, a kép és audiovizuális anyagok és egyéb tartalmak fogyasztásának segítése területén, valamint a kapcsolódó technológiákban.
(2) Az (1) bekezdés szerinti feladatának ellátása során a BBC-nek különös figyelmet kell fordítania arra, hogy támogassa és aktívan részt vegyen a nemzeti és nemzetközi fórumokon a „nyílt szabványok” (vagyis bárki által hozzáférhető technológiák) kidolgozásában. Ezeket széles körben, ingyenesen vagy méltányos, észszerű és megkülönböztetéstől mentes feltételek mellett teszik hozzáférhetővé.
(3) Ezeket a tevékenységeket a BBC-n belül és lehetőség szerint megfelelő partnerekkel együttműködve kell végezni, például olyan egyetemi tanszékekkel és magánvállalkozásokkal, amelyek a kutatás és fejlesztés vagy ezek gyakorlati alkalmazása terén tevékenykednek.”
A BBC számára – mint minden közszolgálati rádió számára – a hangminőség nagyon fontos volt, s ugyancsak hasonlóan a többi európai közszolgálati rádióhoz, csak minimális mértékben használt hangherélő berendezéseket. A BBC ugyanakkor nem rendelkezett, napjainkban meg aztán különösen nem rendelkezik még kisebb sorozatú gyártásra alkalmas kapacitással sem, hiszen alapvetően műsorkészítő szervezet, nem iparvállalat.

A múlt század hetvenes éveiben, és különösen annak második felében a BBC Research & Development kutakodni kezdett, hogy melyik kvadró rendszer a számára legmegfelelőbb. A teszteléshez berendeztek egy átlagos lakószoba ( 5,4*4,2*2,8 m) méretű helyiséget, amelynek szőnyegpadlója volt, a falakat és a plafont pedig akusztikai módosító elemekkel borították be, hogy az átlagos utózengési idő (lásd a sorozat 12. részét) 0,35 másodperc legyen. Az alábbi fotón alig látszik annak az „órának” a beosztása, amihez hasonló diagramokat kaptak a tesztelők, s amiken meg kellett jelölni, hogy mikor, mi és honnan szól. Egy-egy tesztelő a négy hangsugárzó alkotta négyzet átlóinak metszéspontjában, középen ült.

A sztereó kompatibilitást is vizsgálták. A függönyre akasztott minta szerint kellett megjelölni az irányokat akkor, amikor a kvadró dekódert sztereóba váltották át. A két legszélső irány már a hangsugárzók alkotta bázison kívül volt, ezért takarja el függöny a hangládákat. A teszt előtt a széket hátrébb húzták, hogy 60 fokos szöget zárjon be a két első hangsugárzóval.

Annak érdekében, hogy a koma ne nagyon, legfeljebb ±25 mm-nyire tudja mozgatni a fejét, fejtámasz közé szorították a buksiját. Egyébként kezdetben a kvadró teszthez is használtak fejtámaszt, de rájöttek – jé, ezt azért lehetett volna előre tudni; te például biztosan emlékszel a sorozat pszichoakusztikai részeire –, hogy a pontosabb elöl-hátul lokalizációhoz radarozni kell a fejjel. Az azonban kiderülhetett most is a számodra, hogy az ilyesfajta kísérletek nagyon fárasztók, és sajnos félrevezetők lehetnek, mert a valóságban sosem hallgatunk ilyen körülmények között semmit. Ez nem csökkenti a BBC lelkes kutatói munkájának értékét, csupán az emberrel végzett kísérletek nehézségeire igyekeztem rámutatni.
A tesztanyag egyik részét egy koincidens, magyarul közös tengelyű (lásd a sorozat 149. részét), vese karakterisztikájúra kapcsolt, kondenzátor mikrofonnégyessel készítették.

S itt egy kis kitérő következik, hogy a nagyságrendeket érzékeld! A fotón az AKG nevű bécsi (és sokáig osztrák tulajdonban levő) elektroakusztika gyár C12a miniatűr csöves (un. nuvisztoros) kondenzátor mikrofonfajtáját láthatod; ezt a típust 1976-ig gyártották. Amikor 1986 karácsonya előtt a cég vendégeként megnézhettem, hogyan dolgoznak az AKG üzemeiben, pl. hogyan készítik a mikrofonokat, megemlítettem, hogy a Magyar Rádió is tervezi, hogy ismét vásárol néhány tucat AKG mikrofont. Az AKG kelet-európai termékfelelőse, néhai Sippl úr mosolyogva közölte, hogy a BBC már meg is rendelt tőlük 4 000 darabot.
Visszatérve a tesztre, a hangforrás egy igen jó minőségű hangsugárzó volt, amelyet egy 2 méter sugarú kör mentén mozgattak úgy, hogy minden egyes felvétel után 22,5°-kal rakták odébb. A kör középpontja a mikrofonnégyes volt. A felvételeket négysávos magnóval rögzítették. Az egyenként 30 másodperces felvételek között volt női énekkar zenekari kísérettel, ütős hangszerek muzsikája, férfi beszéd és rózsazaj (lásd a sorozat 11. részét). A koincidens mikrofonozás hátránya, hogy a hangkép szélei elmosódottak, és eleve van áthallás az egyes csatornák között. A tesztanyag másik részét ezért monó jelek iránykeverésével, panorámázásával készítették el. Néhány olyan felvételt is gyártottak, amelyekben több hangforrás szólt egyszerre különböző irányokból, ugyanis az automatikákat használó mátrix kvadró eljárások leginkább az ilyen helyzetektől bolondulnak meg. A sztereó kompatibilitási teszthez csak a férfi rizsát használták.
A tesztelés során a magnó kijáratairól egy multi-kóderre került a jel, amely nyolcféle mátrix eljárás szerinti jelet tudott – átkapcsolhatóan – a kimenetére böffenteni. Ezt a kódert a BBC mérnökei készítették. A kóder kimenetére pedig – szintén átkapcsolhatóan – nyolcféle dekóder csatlakozott; ezek között gyári és a BBC készítette dekóderek egyaránt találhatók voltak. A tesztsorozat korabeli kritikusai a BBC szemére hányták, hogy miért nem volt egy kilencedik – vagy inkább nulladik – változat is, amely a nem kódolt/dekódolt kvadró felvételekből állt volna, viszonyítási alapként. Valószínűleg azért nem, mert a BBC csakis a mátrix eljárásokat akarta összehasonlítani, tudván, hogy a diszkrét kvadró ugyan sokkal jobb, de hagyományos sztereó rádióadási módszerrel nem továbbítható, ettől pedig nem akart eltérni. Nem mellékesen azért sem, mert a BBC legfelsőbb vezetői eleve baromságnak tartották a kvadrót. (Ebben egyébként politikai rendszertől függetlenül hasonlóan vélekedett a Magyar Rádió legtöbb vezetője, de legalább egy ideig egyik helyen sem tiltották a játszadozást.) A mono- és sztereokompatibilis kvadrót a hallgatási szokásokat és vevőkészülék ellátottságot vizsgáló felmérések is alátámasztották, hiszen a szigetországban sokan még mindig csak monóban hallgatták a műsorokat, és főként az idősebbek csak középhullámon gyönyörködtek a recsegésben. Jelzem, hogy ugyanebben az időszakban Magyarországon alig 3% volt az URH sávos vevőkészülékek aránya, s csak 1993-ban lépte át a 10%-os küszöböt – köszönhetően az egyre népszerűbb kereskedelmi rádióknak.
A tesztelt mátrixok a következők voltak:

Az első négy mátrixról (A, B, C, D) már volt szó; az ötödik (E) egy soha el nem terjedt, sokadik javaslat volt a sorozatban már többször említett Péter Scheibertől. A hatodik (F), a BMX nevű mátrix alapkoncepciója nagyon eltér a többitől, nagyon fogékony elme kell a megértéséhez, de ígérem, hogy legközelebb bemutatom, annál is inkább, mert a H mátrix utolsó változatának sok köze van hozzá. A hetedik (G) a BMX-nek a BBC általi módosítása annak érdekében, hogy a kvadró összegjelek fázisai ne kavarjanak be akkor, ha nem kvadróban, hanem sztereóban vagy monóban hallgatják a műsort. Élesben soha nem vetették be. A nyolcadik pedig a BBC H. A H jelölés tehát semmit nem jelent, csak azt, hogy az angol abc-ben ez a 8. betű. Nyilván nem lep meg téged, hogy az egyébként igen hosszadalmas tesztelés győztese a BBC H lett.

A BBC H érdekessége, hogy különböző szögekkel taszigálja a fázist. A kódoló egyenletek a következők (a zárójelben levő szám a fázistolás szöge):
Lt = 0,94*Lf(10) + 0,34*rf(65) + 0,94*Lb(-25) + 0,34*Rb(-115);
Rt = 0,34*Lf(-65) + 0,94*Lf(-10) + 0,34*Lb(115) + 0,94*Rb(25).
Ettől már rögtön sikítófrászt kap az ember, ám a dekódoló egyenletek sem sokkal barátságosabbak.
Lf = 0,94*Lt(-10) +0,34*Rt(65);
Rf = 0,34*Lt(-65) + 0,94*Rt(10);
Lb = 0,94*Lt(25) + 0,34*Rt(-115);
Rb= 0,34*Lt(115) + 0,94*Rt(-25).
Ezek után elképzelhető, milyen lehet a kóder és főként a dekóder tényleges megvalósítása. A BBC mérnökei nemcsak elképzelték, hanem meg is építették ezeket, azonban ezek a kapcsolási rajzok nem lettek nyilvánosak. Viszont a BBC H mátrixszal 1977-ben megkezdődtek a nyilvános adáskísérletek, méghozzá nem is akármilyen tartalommal. Nagyon sok volt az élő adás, s igaz ugyan, hogy ezek többségét kiváló akusztikájú helyszínekről lebonyolított komolyzenei közvetítések jelentették, de volt például H mátrixra újrakevert Pink Floyd koncert is, meg néhány musical, jazz-előadás, sőt hangjáték is.
Bizonyára nagy élményt jelenthetett volna ez a hallgatók számára, ehhez azonban hiányzott egy „apróság”. Nemcsak megépíteni nem lehetett a kifejezetten H mátrixra optimalizált dekódereket. Az alábbi újságkivágás a Radio Times Magazin 1977. áprilisi számából származik A cikket a BBC rádiós műsorszóró részlegének főmérnöke írta. Megmutatja az elragadtatott rádióhallgatónak, hogyan élvezheti a BBC kvadró adásait. A gondtalan, boldog (férfi!) hallgatóknak azt javasolja, hogy csatlakoztassák rádiójukat a négycsatornás rendszerükhöz (a már meglévő sztereóhoz és az újonnan vásárolt második sztereóhoz) egy H mátrix dekódert tartalmazó dobozon keresztül – egy olyan eszközön keresztül, amely a kereskedelmi forgalomban nem létezett.

Jobb híján QS dekódereket használtak azok, akik egyáltalán vették a fáradságot az adások négycsatornás hallgatásához, de ilyenkor a H mátrix pontosabb irányleképzése vált kámforrá. Egy közbülső megoldás jelent meg a Wireless World magazin 1977. júniusi számában, amelyben végre közölték a BBC H mátrix alapkapcsolását, kibővítve a Sansui VM-jével. De ez a variáció akkor már elavult volt.

Voltak továbbá olyan megszállottak, akik magnóra vették az adásokat, hogy egyszer talán dekóder is lesz. Annak, hogy nem voltak elérhetők a dekóderek, nemcsak az volt az oka, hogy a BBC nem készülékgyár volt, hanem az is, hogy a kb. kétévnyi adáskísérletek során többször is masszírozták, finomították az eljárást. A BBC tizenkét LP-n adta ki a legjobb H mátrixos felvételeinek egy részét, de ezeken nem szerepel az, hogy kvadró muzsikáról van szó. Mások is jelentettek meg BBC H mátrixszal készült lemezeket, csak azt nem tudjuk, melyik változattal.

A H mátrix eredeti dekóderével a BBC sem volt elégedett, ezért a Sansui variomátrixával próbálkozott, majd kifejlesztette a sajátját. Ez utóbbiban van itt kérem minden, amitől csak el tud élvezni egy tömbvázlaton rutinosan maszturbáló analóg villamosmérnök, és amellyel állítólag 100 Hz-től 20 kHz-ig 20 db-re javult az áthalláscsillapítás. A tesztelők szerint viszont pumpált is rendesen a hangkép, ami egyáltalán nem volt meglepő.

A BBC rájött, hogy egymaga nem képes minden feladatot megoldani, ezért együttműködött két másik szakmai és egy pénzügyi intézménnyel. Az egyik szakmai az ambiszónia (ambisonics) nevű eljárást fejlesztő társaság volt, a másik a Nippon Columbia, vagy ahogy nálunk ismerik, a Denon. A BBC H-nak nemcsak a kódolása változott meg, hanem a neve is először HJ-re, aztán UHJ-re. Eddig is kéjutazás volt a kvadró, de egyszerű útszéli gyorsnumera ahhoz a perverzitáshoz képest, ami ezután következett. Készülj a legrosszabbakra!