Cs.Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 58. Oda is, meg vissza is

ov01

A hangtechnika egyik legnagyobb átka a zaj. A zaj csökkentése tehát – hacsak nem szándékosan zajongunk – a fejlesztések egyik legfőbb iránya. Mert azt, hogy nem dübörögnek eléggé a mélyek vagy nem cincognak eléggé a cintányérok, még csak-csak elviseljük valahogy, de ha a muzsikát vagy a beszédet állandó – ráadásul állandóan változó – sistergések zavarják meg, az teljesen tönkreteheti az élményünket.

A zaj csökkentésének egyik módja, hogy a hasznos jelet a hangátviteli lánc elején kompresszáljuk, a végén pedig expandáljuk. Az ilyen eljárásokat kompandálásnak, eszközét kompandernek nevezzük még akkor is, ha a kompresszor és az expander nincs ugyanabba a dobozba építve.

A történelem során számos cég dobott a piacra kompander rendszereket. A legelterjedtebbek a Dolby cég termékei és licencei voltak.

ov02

A vállalat a nevét az 1993-ban elhunyt Ray Dolbyról kapta, akit annak idején az egész világ gyászolt.

ov03

Az 1965-ben, Londonban alapított cég az első termékét, az akkor még csak Dolby NR-nek, később Dolby A-nak hívott zajcsökkentőt a professzionális stúdiótechnikában használták.

ov04

Az alapvető gond nemcsak az volt, hogy a magnószalag a mágnesezhető részecskék egyenetlen elrendeződése miatt véletlenszerű, fehérzaj jellegű sutyorgást termelt, hanem az is, hogy a zaj ráült a hasznos jelre. Ezt hívjuk zajmodulációnak, s ezt a jelenséget figyelheted meg az alábbi példában.

A szalagzaj különösen soksávos felvételek esetén szélviharrá változott, hiszen minden egyes sáv zaja 3 dB-vel növelte a zajszintet. 24 sáv esetén ez már akkora lett, mint a hasznos jel.

Ha halk a hasznos jel, akkor nem tudja elfedni, eltakarni a zajt. Ráadásul tudni kéne, mi a zaj és mi a tartalom szempontjából hasznos jel. Ez utóbbit csak olyan intelligens zajcsökkentők tudják, amilyen az emberi hallórendszer.

Minden Dolby zajcsökkentő alapelve az, hogy a halk hangokat kompresszálják, tehát a rendszer felvételkor alulról tömörít, s amikor a lejátszás során expandál, a halk hangokkal együtt a zaj erősségét is lejjebb viszi.

ov05

A Dolby A zajcsökkentőben négy sávra osztották a jelet 12 dB/oktáv meredekségű szűrőkkel. Ez azt jelenti, hogy az átvinni kívánt sáv szélétől oktávonként negyedakkorára csökken vagy nő a jel. A szűrők: aluláteresztő (80 Hz); sáváteresztő (80 Hz - 3 kHz); felüláteresztő (3 kHz); felüláteresztő (9 kHz). A küszöbszint -40 dBu (7,75 mV). Lejátszáskor az expander éppen a tükörképe a felvételnek, tehát -40 dBu alatt expandál, így – elvileg – visszaállítja az eredeti jelet, elnyomva a szalagzajt is. Az elérhető jel-zaj viszony javulás 10 dB, 9 kHz fölött már 15 dB minden egyes magnósávon.
ov06
A következő, 1968-ban piacra dobott zajcsökkentő sokkal olcsóbb lett, hiszen otthoni szalagos magnókhoz tervezték. A Dolby B névre hallgató áramkört ugyan beépítették az egyik csúcskészülékbe, a Revox A77 két változatába is, ám elsősorban a kazettás magnókban terjedt el, mert ezekben volt leginkább zavaró a zaj.

ov07

Mivel a szalagzaj főként a magas hangok tartományában rettenet, ráadásul az akusztikus hangszereket használó zenében a hasznos magas hangok halkak, a Dolby B csak a magas hangokba nyúlt bele.

ov08

A Dolby B működését teszi érthetőbbé, ha a kimenő jel változását a bemenő jel függvényében nézzük.

ov09

Ezen az látható, hogy a magas hangok rögzítése (felső görbe) felvételkor mindaddig nagyobb szintű a lineárishoz képest (középső görbe), ameddig a jelszint kicsi. Lejátszáskor (alsó görbe) pedig a rendszer pont annyit csökkent, amennyit felvételkor emelt.

ov10

A Dolby B-t sokmillió kazettás magnóba építették be, és a cégnek volt annyi esze, hogy minden egyes, nem a Dolby által gyártott áramkörért licencdíjat kért. Igaz, nem sokat, egyetlen dollárt. Százmillió magnó esetén viszont... igen, volt ennyi pénz, csak nem mindenkinek. Ezért hiányoztak a magyar gyártású magnókból a Dolby áramkörök. Ez amúgy igen furcsa helyzetet eredményezett, mert a magyar műsoros kazetták is Dolby B-sek voltak. Hozzáteszem gyorsan, hogy a világ legtöbb műsoros kazija olyan ócska volt, hogy a Dolby sem segített rajtuk. Ráadásul a kazettákat illegálisan sokszorosították is – ez maga volt a pokol. Egyszer engem kért meg a rendőrség, hogy állapítsam meg egy kaziról: „utángyártott”-e. Nem volt nehéz.

ov11

Egy idő után japán kazettás magnók is forgalomba kerültek; pl. ez, amilyen nekem is van, és még müxik.

ov12

Érdekes módon a Dolby B-hez – ismereteim szerint – nem készült digitális bővítmény, kivéve egy, az analóg hangfelvételek digitalizálásra szolgáló winamp bővítményt.

ov13

Valójában ez is csak közelíti a Dolby B-t. Ha akarsz játszani ezzel a pluginnal, először töltsd le a legutóbbi winampot; én is meglepődtem, mi mindent tud már!

http://forums.winamp.com/showthread.php?t=374929

ov14

A telepítés után pedig töltsd le a bővítményt, és telepítsd azt is a winamp plugin mappájába a beállító mp3-kal együtt!

http://www.hansvanzutphen.com/tape_restore_live/download/

ov15

A beállításokban a DSP effekteknél jelöld ki ezt a programot, és már indulhat is a kísérletezés!

ov16

A múlt század 70-es éveiben az USA néhány rádióállomása a Dolby B módosított változatát, a Dolby FM-et használta. A dolbyzott adás ugyan némi minőségromlás árán közönséges URH vevőkészülékkel is hallgatható volt, de igazi előnye akkor mutatkozott meg, ha Dolby áramkört is tartalmazott a vevőkészülék.



Sajnos, a Dolby FM – és a hozzá hasonló minden más rádiós analóg zajcsökkentő – megbukott. Pedig ha valahol, akkor az URH sávos rádiózásban lett volna jelentősége; talán a négycsatornás, kvadró rádióadás sem tűnt volna el. Természetesen, azt nem lehetett sejteni sem, hogy az URH FM rádió ilyen szívós lesz, és kiüti a földi digitális rádiót is.

A Dolby B mintegy 9 dB-vel, tehát kb. egyharmadával csökkenti a szalagzajt a magas hangok tartományában. Ez ugyan jóval több, mint a semmi, de sajnos, bele-beleharapdál a hasznos magas hangokba is, emiatt súlyos bírálatok érték.

Ezért aztán úgy döntött a Dolby, hogy két módosított Dolby B áramkört kapcsol egymás után: ez lett 1980-ban a Dolby C. A Dolby C felvételkor már két oktávval lejjebb kezd kompresszálni.

ov17

Még szemléletesebb, ha a kimenő jel változását a bemenő jel függvényében nézzük.

ov18
Noha a Dolby C használata során „A” szűrővel mérve 15 dB-vel (a reklámok szerint 20 dB-vel, tehát tízedrészére) csökkentett zajt lehetett elérni, a gondok még nagyobbak voltak, mint a Dolby B-vel. Hogy miért, ahhoz először hallgass meg közepesnél kicsit nagyobb hangerőn egy zajcsökkentő nélküli felvételt!

Majd ugyanezt Dolby B-vel.

végül Dolby C-vel!

Kétségtelen, hogy a szalagzaj kisebb a dolbyzott változatokban, viszont már a Dolby B-nél is csökkent a gitár hangjának határozottsága, és kezdtek eltűnni a környezet zörejei. A Dolby C-nél a tenger alig hallható, az elejéről a szél hiányzik, és a gitár mintha a semmiből és erőtlenül szólalna meg.

Az igazság az, hogy én még elő embert nem láttam, aki a Dolby C-t használta volna.

Viszont a profi hangtechnikában 1986-ban megjelent a Dolby SR. Ez már valóban kiváló volt, a méregdrága óradíjú analóg stúdiókban ma is használják.

ov19
Ezzel a szerkezettel minden egyes magnósávon 25-30 dB jel-zaj viszony javulást lehet mérni, ami gyakorlatilag azt jelenti, hogy éppen csak hallható a szalagzaj, ha nagyon akarjuk. A Dolby SR a hangfrekvenciás tartományt 32 részre bontja, és mindegyikben külön-külön, agresszívan kompandál. A THD ennek ellenére 0,2% alatt marad, ami az analóg magnóvilágban fincsi érték.

És végül, 1989-ben dicsekedett el a Dolby cég a Dolby S zajcsökkentővel, amiről azt állította, hogy ugyanazt a minőséget tudja, mint a CD. Ez egyrészt nem volt igaz, másrészt a CD-ket is minősítette. A rendszer két frekvenciatartományban dolgozott; kisebb frekvenciákon 10 dB, a magas hangok tartományában 25 dB zajcsökkentést tudott. A Dolby ezt a zajcsökkentőt a drágább magnókba szánta, ezért elő is írta, hogy milyen paramétereket kell tudnia a kazettás készüléknek.



Bár a rendszer végül megbukott, a nagy USA-beli cégek kb. 30 millió műsoros kazettát kódoltak Dolby S-ben.

Már csak egy kérdéscsoport maradt hátra: A 21. században mi a tanulsága az analóg kompandereknek és a Dolby zajcsökkentőknek?

Egyrészt az, hogy a profi távközlésben gyakran, a hangtechnikában – pl. a hangosfilmben – néhol használják is. Másrészt az, hogy mennyi mérnöki lelemény volt ebben a rendszerben.

Ami a Dolbyt illeti: a cég a honlapjáról a csak hangra vonatkozó részek eltűntek, de számos helyen minden megtalálható a Dolby zajcsökkentőkről. Egy szűk rajongói réteg kivételével analóg kazettát már nem használunk, viszont egy csomó, főként alternatív hangfelvétel csak kazettán jelent meg. Ezeket és más ritkaságokat sürgősen digitalizálni kéne, mert a 30-50 éves felvételek rohamosan rohadhatnak a kazettás rendszer tulajdonságai miatt. Ehhez kiváló minőségű magnókat kéne beszerezni – a gagyi áruházak kínálta „digitalizáló magnók” alkalmatlanok ilyen célokra. De mivel már senki nem gyárt profibb kazettás magnót, drágán és nehezen lehet valóban jóhoz jutni, és ezeket is rendbe kell hozni.

Ugyanolyan kulturális örökségről van szó, mint pl. a felhúzós karórák világa. Tudjuk, hogy pontatlan, hogy sérülékeny, de a történelmünk része.