Почему на виниловых пластинках практически нет стереобаса: тупик канавки 45/45

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Аудио и звук

Включите почти любую качественную виниловую пластинку и присмотритесь к тому, откуда идёт бас. Гитары могут разъезжаться по краям стереокартины, тарелки шелестеть где-то справа, а низкие частоты почти всегда будут звучать строго из центра, будто им запретили двигаться в стороны. Это не прихоть звукорежиссёра и не ограниченность вашей акустики. Это следствие одной физической проблемы, с которой инженеры бьются с тридцатых годов прошлого века.

Разгадка спрятана в самой канавке пластинки — точнее, в том, как устроена запись двух каналов звука на одной-единственной спиральной дорожке.

Автор: traaf / CC BY-SA 2.0 Источник: commons.wikimedia.org

Как втиснуть два канала в одну канавку

У обычной моно-пластинки канавка колеблется только в одной плоскости — из стороны в сторону, как след змейки при взгляде сверху. Звукосниматель считывает это единственное боковое движение и превращает его в единственный электрический сигнал. Просто и надёжно, но такая схема физически не способна разделить звук на левый и правый каналы.

Решение придумал инженер Алан Блюмлейн ещё в 1931 году, а первые экспериментальные стереодиски нарезали уже в 1933-м. Правда, до массового потребителя технология добралась лишь спустя почти три десятилетия — коммерческие стереопластинки появились в 1958 году, а стандартом индустрии стали к началу 1960-х. Идея Блюмлейна оказалась элегантной: канавка получила две стенки, каждая под углом 45 градусов, и каждая несёт свой отдельный канал звука. Стилус одновременно и независимо считывает движение обеих стенок, формируя левый и правый сигналы. Отсюда и название системы — 45/45.

Где прячется вертикальная ловушка

Вот тут и начинается настоящая инженерная головоломка. Чтобы закодировать разницу между левым и правым каналом, резцу при нарезке пластинки приходится двигаться не только вбок, но ещё и вертикально — вверх и вниз. Именно вертикальная составляющая отвечает за то, насколько сильно отличаются друг от друга два канала звука.

Низкие частоты в этом смысле — самый неудобный гость. Басовые сигналы физически несут куда больше энергии, чем высокие, и требуют значительно большего размаха колебаний резца. Если записать бас на полную мощность безо всяких ограничений, канавке пришлось бы становиться настолько широкой, что двенадцатидюймовая пластинка вместила бы буквально несколько минут музыки. А если этот широкий бас ещё и развести по разным каналам — панорамировать влево-вправо или сделать не совпадающим по фазе — вертикальное смещение канавки становится избыточным и по-настоящему опасным.

Автор: Nicolas Richoffer / CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Последствия такого избытка звукорежиссёры описывают одинаково: искажения звука, нестабильная канавка, которую стилус физически не может ровно отследить, а в самых критических случаях — полный соскок звукоснимателя с дорожки. В профессиональном жаргоне мастеринга такой резкий вертикальный перепад иногда так прямо и называют — трамплином для стилуса.

Поэтому инженеры выбирают путь наименьшего риска: перед нарезкой пластинки низкие частоты намеренно сводят в моно или как минимум сильно сужают их стереобазу. Делается это ради защиты сразу трёх вещей — самого режущего резца при мастеринге, готовой канавки на отпечатанном диске и звукоснимателя, которому предстоит читать эту канавку через годы после выпуска пластинки. Порог частоты, ниже которого начинается такое сведение, не зафиксирован жёстким стандартом — разные студии называют цифры от 100 до 300 Гц в зависимости от материала и опыта конкретного мастеринг-инженера, но сама логика ограничения остаётся неизменной с начала эры стерео.

Есть в этой истории приятный побочный эффект. Точно та же самая борьба за компактность канавки в своё время подарила индустрии стандарт эквализации RIAA: бас специально ослабляют при записи, а потом усилитель или фонокорректор поднимают его обратно при воспроизведении. Так канавка остаётся компактной, на пластинку помещается разумное количество музыки, а слушатель даже не догадывается, какой изящный компромисс скрывается за тем, что бас на его любимой пластинке звучит строго из центра.

Изображение в превью:
Автор: traaf / CC BY-SA 2.0
Источник: commons.wikimedia.org
Другое
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

4 комментария

Добавить комментарий

M
ИИшный бред. Направление звука (т. н. стереоэффект) определяется человеком по разнице фаз между левым и правым ухом. Поскольку расстояние между ушами является константой, то относительная разница убывает по мере увеличения длины волны (т. е. по мере снижения высоты звука). Поэтому, чем ниже звук, тем сложнее человеку определить направление на источник. Пластинки и вообще любая техника к этому феномену не имеет никакого отношения.
SergeyKrasilnikov
В статье речь не о том что и как слышит человек, а о том почему на винил невозможно записать исходную басовую партию. В молодости работал в студии звукозаписи и насмотрелся на работу звукоинженеров и звукооператоров при подготовке записи на винил. У пластинки теоретический динамический диапазон 60 дБ, практический 38-42 дБ. Чтобы в этот диапазон вписаться, необходимо прогнать запись через компрессор, срезать все частоты выше 16 кГц, ниже 200 Гц закатать в моно. Де-ессером аккуратненько вырезать полосы в области сибилянтов. И много чего ещё. И при всем этом постараться не убить запись совсем.
Запись на виниле — это грамотно обработанный, красиво рафинированный звук.
Кстати, именно поэтому он многим нравится, его проще воспринимать психике.
Да и аппаратуре его воспроизводить проще, особенно бюджетной.
A
Не надоело ковыряться в технологиях каменного века?
Mindkiller
Кинестетики никогда не променяют физические носители на то, что нельзя потрогать.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

FiiO QX11 — мощно и функционально — обзор портативного ЦАПа-усилителя для наушников с ЖК-экраном

Недавно компания FiiO выпустила еще один мощный портативный ЦАП QX11 с функцией Desktop Mode и остальными фирменными плюшками. Три года назад они выпустили свой KA15, который на тот момент стал...

Как самозанятому специалисту вести учёт клиентов

«А на пятницу есть свободное время?» — обычный вопрос, за которым начинается переписка. Нужно открыть расписание, предложить варианты, уточнить услугу, сохранить телефон. Если человек...

Индексы цемента: руководство по типам, таблице соответствия ГОСТов и их реальному назначению

Большинство людей уверены, что цемент представляет собой обычный серый порошок с дальней полки гаража. Мешок годами стоит в темном углу, терпеливо ждет мелкого ремонта, а затем отправляется в...

Десять лет назад iPhone 7 навсегда изменил мобильную историю. А что такого было в этом смартфоне?

Пока iPhone 18 Pro и Pro Max бьют рекорды продаж, самое время вспомнить, что происходило ровно десять лет назад. Тогда компания Apple представила флагманы iPhone 7 и 7 Plus, которые при внешнем...

Почему реальность существует, даже когда на нее никто не смотрит: геометрия квантового дарвинизма

Квантовая механика и повседневный физический опыт описывают реальность на разных языках. Одиночная элементарная частица в изолированных условиях способна находиться в состоянии квантовой...

Астрономы ошибались в глубине Вселенной? Новый метод измерения расстояния между квазарами

Когда астрономы направляют современные телескопы на самые далекие участки Вселенной, они смотрят в ее глубокое прошлое. Свет от объектов с красным смещением z ≥ 5 шел до Земли более 12 миллиардов...