sobota, 25 marca 2017

Winyl czyli rękodzielnictwo

We wcześniejszych postach zostały opisane powody, dla których płyty winylowej nie można naciąć z taśmy matki 1:1. Trzeba jednak dodać - winyl da się naciąć 1:1, ale bardzo cicho. Cichych płyt jednak nikt nie chce.

Wobec tego, żeby osiągnąć wymaganą głośność odtwarzania trzeba zmienić sygnał tak, że będzie się nadawał do nacięcia i nie spowoduje problemów przy odtwarzaniu.

Wszystkie korekty są wprowadzane ręcznie w czasie rzeczywistym. Technik ma możliwość śledzić co się będzie działo tylko z wyprzedzeniem jednego obrotu płyty. Nacinanie przypomina jazdę autem, kiedy trzeba dostosować prędkość, bieg itd. do warunków na drodze.

Lepszym porównaniem zwłaszcza dla osób mających styczność z fotografią chemiczną jest wykonywanie powiększeń. Negatywu w większości przypadków nie można skopiować 1:1 na papier dlatego, że kontrasty motywu, a w konsekwencji negatywu są zbyt duże w stosunku do możliwości papieru. Zwłaszcza w fotografii czarno-białej stosuje się przysłanianie, doświetlanie i wiele innych technik. W tym porównaniu negatyw jest taśmą matką i negatyw ma za duży kontrast w stosunku do papieru czyli acetatu. Chociaż to porównanie nie jest dokładne, bo acetat można naciąć "gorąco" czyli głośno, a problemem będą za małe możliwości do śledzenia we wkładce.

Nie można przejechać dwa razy tak samo danego odcinka drogi, dlatego, że człowiek nie jest automatem. Nie ma też dwóch identycznych wykonanych ręcznie powiększeń. Z tego powodu każdy winyl brzmi nieco inaczej. Chodzi o różne tłoczenia, a nie o różne egzemplarze z tego samego tłoczenia.

Różne tłoczenia wyprodukowane w różnych latach przez tą samą wytwórnię, a zwłaszcza inną wytwórnię, różnią się nieco dźwiękiem ponieważ osoba nacinająca wykonała swoją pracę trochę inaczej.

Opracowano specjalną technikę dwuetapową produkcji stempli, która pozwala obejść problem powtarzalności wyników nacinania. W metodzie jednoetapowej wykonuje się jeden stempel z jednego acetatu. Nakład w konsekwencji nie będzie imponujący. Więc trzeba wykonać więcej sztanc, ale skoro każde nacięcie matrycy jest trochę inne, nacinanie dodatkowych acetatów jest złym pomysłem. Wytwórnia nie może sobie pozwolić na to, że płyty będą się różnić głośnością, dynamiką itp itd. w ramach tego samego wydania.

Zamiast nacinać nowe acetaty stosuje się metodę dwuetapową. Z posrebrzonego acetatu czyli z mastera wykonuje się kopię pośrednią czyli metal master i dopiero na jego bazie robi się stemple. Warto wiedzieć, że ten proces jest dość trudny technologicznie, bo wymaga pokrycie elementu pośredniego warstwą smaru. Jeśli się da smaru za dużo, wtedy utraci się część informacji w wysokich tonach. Po wykonaniu tzw. metalowej matki można z niej zrobić dowolną ilość stempli do tłoczenia.

W odniesieniu do ślepej wiary w jakieś niezwykłe właściwości płyty analogowej w stosunku do rzekomej jej wierności z oryginałem okazuje się to być kompletnym nieporozumieniem. Nie dość, że płyta musi mieć zmieniony dźwięk ze względu na ograniczenia nośnika, ale na domiar złego wszystkie zmiany są robione ręcznie, można powiedzieć "na oko" więc stopień tej "wierności" zależy od umiejętności czy nawet osobistych preferencji technika nacinającego płyty.

Smar na etapie pośrednim i szczególnie jak się zdaje brak korekt przy nacinaniu skutkowały tym, że zwłaszcza wiele polskich wydań licencyjnych nie dorównuje oryginałom.

niedziela, 19 marca 2017

Słownik pojęć audiofilskich: średnica

Jak ktoś ma życzenie zabłysnąć znawstwem musi użyć słowa "średnica". Nie ma innej rady, poza wyrazem "ciepły". Jak ktoś mówi coś o średnicy, albo że coś jest albo ma być ciepłe, to znaczy że się zna.

Problem ze "średnicą" jednak jest taki, że właściwie nikt nie wie o czym mówi.

Mało kto potrafi określić wysokość dźwięku, który słyszy. Prawie nikt nie wie jaka nuta odpowiada jakiej częstotliwości. Dlatego ktoś uważający coś za średnicę może słyszeć nuty basowe, albo takie, które są już tonami wysokimi.

Sprawa komplikuje się jeszcze bardziej jeśli weźmie się pod uwagę to, że chociaż jakiś dźwięk ma częstotliwość fundamentalną, która określa jego wysokość, ale są także harmoniczne. Jeśli dany dźwięk faktycznie ma częstotliwość fundamentalną pośrodku zakresu tonów średnich, to harmoniczne będą się znajdować na pograniczu tonów średnich i wysokich, a wyższe harmoniczne będą już faktycznie tonami wysokimi.

Więc co słyszy tak naprawdę ktoś mówiący o "średnicy"? Odrzuca jakoś harmoniczne z wyższego zakresu?

Z drugiej strony instrumenty basowe potrafią grać tony średnie jako częstotliwość fundamentalną, nie mówiąc już o harmonicznych, które wypadają już całkiem pośrodku zakresu tonów średnich.

Najciekawsze jednak jest to, że nawet słuchając jakiegoś instrumentu grającego tony średnie uważamy jego brzmienie za ciekawe właśnie dlatego, że przyjemnie układają się proporcje harmonicznych w zakresie tonów wysokich. Więc "fajna średnica" może być taka fajna, bo rzeczywiście fajne są harmoniczne w wysokich tonach.

To samo dotyczy basu. Fajny bas jest wtedy, jak ma fajne harmoniczne w tonach jak najbardziej średnich.

Sam ton podstawowy jest dość nudny. Cały urok, wdzięk i smak nadają instrumentom i głosom harmoniczne. Nawet bylejakie i najtańsze skrzypce potrafią zagrać częstotliwość fundamentalną tak samo jak najdroższy i najlepszy stradivarius. Ale przewaga stradivariusa nad skrzypkami Janka Muzykanta, który sam je wystrugał polega na tym, że ma ciekawiej brzmiące harmoniczne.

Ale audiofile chyba sobie tym głowy nie zawracają. Użyli "magicznego" słowa i wszyscy wiedzą, że oni coś wiedzą. Nawet jeśli nie mają pojęcia o pojęciu pojęcia. Ale oni wiedzą wszystko o średnicy, wiedzą znacznie lepiej niż ci, którzy coś mówią o tonach średnich.

A kto wie najlepiej? Najlepiej wiedzą ci, którzy słyszą średnicę na używkach. Ale używka już nie zawiera się w słowniku pojęć audiofilskich.

niedziela, 12 marca 2017

Przesłuchy między rowkami płyty winylowej i charakterystyka częstotliwościowa

Każdy kolekcjoner winyli ma takie, na których utwory zaczynają się dwa razy. Zdarza się też, że podwójne są zakończenia. Bywa i tak, że cały czas słychać dźwięki, które będą zagrane za chwilę lub były zagrane przed chwilą. Te efekty biorą się z przesłuchów pomiędzy ścieżkami. Nie są to jakieś specjalne wersje lub skutek nadzwyczajnych właściwości sprzętu, te podwójne początki i zakończenia. Przesłuchy w czasie trwania są już ewidentną i dużą wadą płyty.

Nośniki analogowe mają taką przypadłość, że słychać rzeczy, których nie powinno być słychać. Na taśmie magnetofonowej zdarza się słyszeć muzykę grającą tył na przód, jeżeli głowica odczytująca jest ustawiona niewłaściwie. W radio analogowym słychać zakłócenia od innej stacji itp.

Idealnie nacięte rowki wyglądałyby schematycznie w ten sposób:

Rys. 1


Tak jest w przypadku DMM. Nacinanie w lakierze powoduje, że rowki, z dużymi amplitudami deformują sąsiednie:

Rys. 2

Odkształcenia rowka można najłatwiej zobaczyć na końcu płyty. Jeśli popatrzy się na spiralny rowek, można dostrzec, że ma tzw. rogi.

Rys. 3

Rowek został wycięty, ale częściowo też wyciśnięty.

Przesłuchy między rowkami zdarzają się tylko na płytach nacinanych w lakierze, DMM ta przypadłość nie dotyczy. Dlatego tak się dzieje, że nacinanie w lakierze odbywa się przy użyciu rozgrzanego ostrza, które topi plastik i ma on wtedy możliwość takiego odkształcenia się jak na rysunkach 2 i 3.

Nie można naciąć lakieru na zimno, bo wtedy temu procesowi towarzyszyłoby, najprawdopodobniej, skrzypienie i rezonanse. Jeśli ktoś ma amatorską maszynę do nacinania może wyłączyć grzanie szafiru i spróbować. Jeśli nie ma, w sieci jest filmik, który pokazuje takie skrzypiące i piszczące nacinanie w plastiku na zimno.

Lakier czyli acetat nacinany na gorąco zachowuje się trochę jak guma, trochę jak gorąca polewa do ciasta i skutki tego są jakie są jeśli nie dopilnuje się temperatury perfekcyjnie. Że przesłuchy zdarzają się dość często, widać że zagadnienie jest trudne. Można zaryzykować stwierdzenie, że wszystkie winyle nacinane w acetacie mają przesłuchy, tylko bardzo ciche, albo mało kto słucha uważnie.

Kolejną wadą płyty winylowej jest fakt, że zmienia się jej charakterystyka częstotliwościowa. Im bliżej środka płyty, tym z wysokimi tonami jest gorzej. Są dwie przyczyny tego zjawiska.

Przyczyna pierwsza to zmienna prędkość liniowa na brzegu zewnętrznym i przy środku płyty. Dlatego, że prędkość liniowa się zmienia, inna jest gęstość zapisu.

Rys. 4. Im bliżej końca płyty winylowej, tym zapis jest gęstszy i tym większe problemy z jakością.

Na mniejszej długości rowka trzeba zapisać tyle samo informacji, więc musi ona być "ściśnięta". Mimo wszystko można zapisać całe pasmo akustyczne, ale nie może się to odbywać bez korekt. Dlatego, że ostrze tnące przesuwa się z inną prędkością liniową inna będzie amplituda rowka. Przy nacinaniu w lakierze amplituda nie będzie liniowa, bo ostrze przy innej prędkości, a więc mniejszej, oddaje ciepło inaczej i lakier inaczej się rozgrzeje, będzie bardziej miękki i plastyczny. Ruch ostrza nie będzie dobrze odwzorowany, bo nacinana jest galareta o różnej konsystencji. Przy nacinaniu w miedzi z kolei przy mniejszej prędkości liniowej opór materiału jest większy.

Tak czy inaczej korekty są konieczne, żeby zachować liniowość. Paradoks polega na tym, że faktycznie korekty wprowadza się nie dlatego, żeby charakterystyka była wyrównana.

Druga przyczyna zmiennej odpowiedzi częstotliwościowej winylu jest trudność z odczytem gęstego zapisu z końca strony przez typową igłę.

Przeciętna igła ma szlif dość "gruby" i ze względu na wymiary igła się nie mieści w gęsty zapis. Najlepsze igły są bardziej smukłe niż eliptyczne a już tym bardziej koniczne i są w stanie wpisać się w wysokie częstotliwości, ale i tak pod warunkiem, że nie zostaną one nacięte zbyt głośno.

Nie ma igły tak smukłej, która wciśnie się w zapis 20 kHz o nieco większym poziomie, jeśli to będzie pod koniec strony. Jeśli igła nie jest w stanie odczytać wysokich częstotliwości, to spada poziom odczytu i powstają zniekształcenia. Sygnał o wysokiej częstotliwości odczytany typową igłą przypomina sygnał trójkątny.

Żeby uniknąć trudności z odczytem zmienia się barwę dźwięku. Koryguje się EQ góry pasma w ten sposób, że ścisza się najwyższe częstotliwości i podbija nieco niższe. Powiedzmy, że trzeba ściszyć okolice 20 kHz a wzmocnić 10 kHz.

Faktycznie nie tylko charakterystyka częstotliwościowa zmienia się w miarę, jak się przybliżany do końca płyty. Spada dynamika dźwięku i rosną zniekształcenia. Jeśli ktoś ma dużą kolekcję płyt na pewno ma takie na których ten sam utwór jest nagrany na początku strony lub w środku i jako ostatni. Różnica w jakości jest dość duża.

Spadek jakości i zmieniającą się barwę dźwięku można usłyszeć kiedy można porównać wydanie na płycie winylowej i kompaktowej. Trzeba mieć tylko wydania z tego samego czasu. Wobec tego jeśli jakaś płyta jest z roku 1986 trzeba porównać CD z tego roku i pierwsze tłoczenie na winylu.

Najlepiej zgrać winyl na dysk do formatu 16/44,1 i znormalizować głośność poszczególnych ścieżek. To samo trzeba zrobić z CD. Jeśli będzie się porównywać utwory z początku i nawet ze środka strony winyla z CD, okaże się, że różnice są minimalne i polegają raczej na tym, że na winylu są różne zakłócenia, trzaski, szumy itp. Generalnie brzmienie jest bardzo podobne. Jednak ostatnie utwory ze strony winyla w porównaniu do CD brzmią już zauważalnie gorzej.

Warto skoncentrować się na wybranym instrumencie lub wokalu. Na końcu winyla wszystko brzmi bardziej szorstko, twardo, są słyszalne różne podbarwienia itp. mniejsza jest klarowność, dynamika. Po prostu winyl gra gorzej. Tych wad się nie słyszy lub nie chce słyszeć, jeśli się słucha winyli jako winyli i z niczym nie porównuje.

Tak zwane inner-groove distortion (albo end-of-side distortion) to obszerny temat. I niestety LP gra gorzej niż CD. Ślepa wiara w bajeczki wciskane przez marketingowców nie może zmienić stanu rzeczy.

środa, 8 marca 2017

Na marginesie: audiofilskie gwoździe

Więc stało się i kolejna granica na drodze do kompletnego obłędu została przekroczona. Znaleźli się tacy, co wpadli na pomysł watowania bezpieczników w sprzęcie audio. Najpierw jacyś spryciarze z działu sprzedaży i marketingu wpadli na pomysł, że czemu nie sprzedawać bezpieczników, których koszt produkcji wyraża się w centach, za setki dolarów. Ale jakiś sens w tym jest. Ludzie wymyślają różne rzeczy, żeby zarobić.

Teraz ktoś jednak wpadł na pomysł watowania bezpieczników, bo "lepiej grajom". Więc tu nie ma czegoś takiego, że cwaniaczek robi naiwnemu wodę z mózgu, żeby go skroić. To jest czysta paranoja, inicjatywa sama ze siebie, z czystej głupoty.

Więc ostrzegam. Zamiana bezpiecznika w jakimś urządzeniu audio może skończyć się porażeniem prądem, zniszczeniem sprzętu, a nawet pożarem.

poniedziałek, 6 marca 2017

Na marginesie: Kto poszatkował Reduktor Szumu?

Reduktor Szumu kompletnie nie rozumie czym jest dźwięk cyfrowy. Szczegółowe wyliczenie wszystkich nonsensów, które się znajdują w filmie "Cyfra" dałoby długą listę, a trzeba przecież jeszcze do niektórych się odnieść.

1. Sygnał cyfrowy jest tożsamy z analogowym. Znaczy to, że sygnał analogowy jest dokładnie taki sam jak cyfrowy i na odwrót. Można wziąć jeden i przekształcić na drugi i vice versa, drugi na pierwszy i będą identyczne.

2. Sygnał cyfrowy nie jest sygnałem dyskretnym. Sygnał cyfrowy jest ciągły tak samo jak analogowy. Dyskretny jest tylko sposób zapisu sygnału cyfrowego, ale sam sygnał jest ciągły.

3. Porównanie sygnału cyfrowego do klatek filmowych nie ma żadnego sensu. Klatki filmowe są zapisem wydarzeń co pewien okres czasu, cyfrowy zapis dźwięku daje informacje o tym, co się dzieje z dźwiękiem bez jakichkolwiek przerw, płynnie i stale.

4. Przekształcając sygnał analogowy na cyfrowy się go nie szatkuje. Szatkuje się kapustę. Sygnał analogowy się sampluje. Samplowanie nie ma nic wspólnego z szatkowaniem. Tak jak kapusta nie ma nic wspólnego z cyfrowym dźwiękiem.

5. W sygnale cyfrowym nie ma żadnych "schodków, które wystają". Nic nie wystaje i nigdzie nie ma żadnych schodków.

6. Aliasing nie jest powodowany przez "harmoniczne ze schodków". Aliasing jest powodowany przez niejednoznaczne odwzorowanie jeśli w przetwarzanym sygnale będą częstotliwości wyższe niż f/2 próbkowania. Żeby uniknąć aliasingu odfiltrowuje się częstotliwości wyższe niż f/2.

7. W sygnale cyfrowym nie ma schodków, a tym bardziej harmonicznych ze schodków. Schodki są tylko w przetworniku D/A typu zero-order hold, ale przed filtrem dolnoprzepustowym. Po odfiltrowaniu sygnał staje się taki sam, jak był analogowy.


8. W ogóle teraz stosuje się tylko przetworniki o architekturze sigma-delta, więc skoro nie ma przetworników D/A typu zero-order hold, to w ogóle na żadnym etapie nie występują "schodki" nawet przed filtrem dolnoprzepustowym. W przetworniku sigma-delta na żadnym etapie przetwarzania nie ma schodków. Żeby w ogóle były "schodki" trzeba więcej bitów niż jeden.

9. W nagrywaniu PCM też nie ma żadnych schodków. Są tylko sample czyli chwilowe wartości sygnału.

10. Na CD nie ma szumu kwantyzacji, bo zastępuje się go przez dithering.

11. Szum kwantyzacji jest w przetwarzaniu 24 bity, ale jest tak niski, że nie da się go usłyszeć.

12. Szum ditheringu też jest niemożliwy do usłyszenia, może w komorze ciszy słuchając tylko przerw pomiędzy ścieżkami przy wzmacniaczu odkręconym do dechy.

13. Wszystkie błędy czasowe zapisu i odczytu są tak małe, że nikomu nigdy się nie uda ich usłyszeć, na jakimkolwiek sprzęcie. Może na jakiejś zabawce?

14. W przetworniku sigma-delta nie występuje aliasing, ale w zwyczajnym też nie. Aliasing dotyczy tylko nagrywania.

15. W przetwornikach A/D nie ma problemu filtru antyaliasingowego, bo przetworniki pracują z dużymi częstotliwościami. Nawet nagrywając 48 kHz przetwornik pracuje wewnętrznie ze znacznie wyższą częstotliwością i filtr jest łagodny, ten fizyczny. Żeby przetwarzać dalej w 48 kHz stosuje się już filtr cyfrowy, pozbawiony wad filtra elektrycznego analogowego.

16. W przetwornikach D/A też nie ma problemu filtrów, bo mogą być łagodne. Przetworniki sigma-delta zwłaszcza pracują na dużych częstotliwościach.

To tyle teorii. A co w praktyce?

W praktyce można nagrać sygnał analogowy najprostszą kartą muzyczną i zapisać to nagranie nawet jako mp3 i nie uda się go odróżnić od oryginału.

Ja akurat mam tylko jedno źródło analogowego dźwięku - gramofon. Tuner radiowy nie jest już źródłem analogowym, bo do nadajnika UKF sygnał jest dosyłany cyfrowo. Ale mogę nagrać dźwięk z płyty analogowej cyfrowo i nie da się go odróżnić od oryginału.

Nikt nie jest w stanie odróżnić nagrania cyfrowego od dźwięku z płyty analogowej. To samo z jakimkolwiek źródłem analogowym.

Ale Reduktor Szumu w to nie uwierzy, przecież "słyszał" brzmienie wzmacniacza i odtwarzacza CD...

W ogóle można nagrać dźwięk z płyty analogowej, wypalić płytę CD, nagrać dźwięk z odtworzenia tego CD, wypalić to nagranie, odtworzyć, nagrać kilka/kilkanaście razy, w zależności od klasy sprzętu i nawet dziesiąta czy nasta kopia kopi cyfrowej nie da się odróżnić od oryginału analogowego.

Tyle "w temacie cyfry".

PS. Dodam na koniec, że obejrzałem film przypadkowo. Nie śledzę "dokonań" Reduktora na bieżąco. W ogóle nie śledzę.

sobota, 4 marca 2017

Stereofoniczne trzaski z płyty mono

Zapis na płycie winylowej przeważnie jest stereofoniczny, bywają jednak płyty długogrające mono. Mono na płycie różni się od stereo tym, że nie ma ruchu igły w pionie, jest tylko wychylenie w poziomie.



Jaki jest problem jeśli się odtwarza płytę mono wkładką stereo? Taki, że dźwięk muzyki jest mono, ale trzaski, szumy itd. itp. są stereofoniczne. Muzykę słyszy się bardziej na środku bazy czyli pomiędzy głośnikami, natomiast zakłócenia są wszędzie. Raz coś trzaśnie z lewej, raz z prawej, potem coś pośrodku, znów z lewej itd.

Muzyka jest jakby w tym samym miejscu, zakłócenia latają po całej szerokości bazy stereo, co jest rozpraszające.

Znacznie lepiej zapis mono brzmi, kiedy jest odtwarzany wkładką mono. Wtedy dźwięk jest pośrodku, ale też zakłócenia są pośrodku, mono. A na dodatek zakłócenia są trochę słabsze.

Jeśli się odrzuci wszystko na płycie, co wywołuje ruch igły w pionie, a wkładka mono tego właśnie nie czyta, oznacza, że odrzuca się pewną część zakłóceń. Na tym polega poprawa jakości dźwięku.

Problem w tym, że nie wszyscy mają wkładki mono, a wszyscy mają płyty mono. Odsłuch płyty mono wkładką stereo jest mało satysfakcjonujący.

Wydawać by się mogło, że stacje radiowe, zwłaszcza te większe, powinny dysponować różnymi wkładkami. Wkładka stereo do płyt długogrających rozumie się przez się. Wkładka do płyt 78 obrotowych też powinna być. Jednak radio powinno dysponować także wkładkami mono do płyt długogrających. Ale nie dysponuje.

Mimo wszystko, mimo że wkładki mono brak, to nie przeszkadza wypowiadać się PT redaktorom autorytatywnie i ze swadą, o tłoczeniach monofonicznych. A tak być nie powinno. Albo się jest zawodowcem, albo nie. I zawodowiec powinien powiedzieć wyraźnie: "proszę Państwa, odtworzymy Państwu przez radio tłoczenie mono John Coltrane - Blue Train, ale niestety nie mamy wkładki mono, niech sobie Państwo nagrają, a potem zmiksują oba kanały do mono, wtedy płyta zabrzmi bardziej tak, jak powinna."