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

Импульсная нейросеть научилась предвидеть будущее в трех измерениях: что именно произойдет, когда именно и с какой вероятностью

Когда человек ждет определенного события, его мозг вычисляет не только абстрактный факт его наступления. Нервная система одновременно оценивает три параметра: что именно произойдет, в какой...

Почему кроссовер не всегда лучше седана: 5 особенностей, о которых стоит знать до покупки

Кроссоверы давно стали привычной частью городского движения. Их покупают для поездок на работу, за продуктами, на дачу и в путешествия. Высокая посадка, большой кузов, увеличенный дорожный просвет....

Почему встреча с кабаном иногда опаснее встречи с медведем?

Когда речь заходит об опасных животных, первое место в воображении обычно занимает медведь. Он огромный, сильный и действительно способен нанести человеку тяжёлые травмы. Но в лесу есть другой...

Почему у обычной карповой рыбы ядовитая икра: что известно о маринке

Если посмотреть на маринку на фотографии, ничего необычного я бы в ней не заметила. Вытянутое тело, мелкая чешуя, довольно привычные для карповых очертания. Она совсем не похожа на рыбу, от...

Правда ли, что акула может учуять каплю крови в воде за несколько километров

Правда ли, что акула способна за несколько километров уловить запах от попавшей в воду капли крови? Насколько чувствительно обоняние акул и как по запаховому шлейфу акулы находят свою добычу.

Квантовые спины впервые сдвинули сантиметровый объект: как физики преодолели барьер микромира

В фундаментальной физике существует давняя граница между микромиром и макромиром. Законы квантовой механики формулировались для отдельных элементарных частиц — электронов, протонов,...