Стереофонический звук - Stereophonic sound

"Стерео" и "Стереофонический" перенаправляют сюда. Для группы см. Стереофоника. Для использования в других целях см. Стерео (значения).
Не путать с Дуофонический звук.

Разница во времени при стереофонической записи проезжающего автомобиля.

Стереофонический звук или, чаще, стерео, это метод воспроизведения звука, который создает иллюзию разнонаправленной слышимой перспективы. Обычно это достигается за счет использования двух или более независимых аудиоканалов через конфигурацию из двух или более музыкальные колонки (или стерео наушники ) таким образом, чтобы создать впечатление звука, слышимого с разных сторон, как при естественном слухе. Таким образом, термин «стереофонический» применяется к так называемым «квадрофонический " и "объемный звук системы, а также более распространенные двухканальные системы с двумя динамиками. Его часто противопоставляют однотонный, или "моно" звук, когда звук слышен как исходящий из одной позиции, часто впереди в звуковом поле (аналогично поле зрения ). Стереозвук широко используется с 1970-х годов в развлекательных системах, таких как радиовещание, телевидение, записанная музыка, Интернет, компьютерное аудио и кино.

см. подпись
Как работают стереофонические звуковые системы. На основной схеме изображена упрощенная ситуация в природе. На вставке показано электронное моделирование. Примечательно, что для таких электронных систем требуется более 1 динамика.

Этимология

Слово стереофонический происходит от Греческий στερεός (стерео, "твердый, твердый")[1] + φωνή (Телефон, "звук, тон, голос")[2] и был придуман в 1927 году Western Electric, по аналогии со словом "стереоскопический ".

Описание

Два микрофона настроены для одновременной записи фортепиано, что создает стереозвук.

Стерео звуковые системы можно разделить на две формы: первая - это «истинное» или «естественное» стерео, в котором записывается живой звук с любой естественной реверберацией или атмосферой с помощью множества микрофоны. Затем сигнал воспроизводится через несколько громкоговорителей, чтобы максимально точно воссоздать живой звук.

Во-вторых, «искусственное» или «панорамное» стерео, при котором одноканальный (моно) звук воспроизводится через несколько громкоговорителей. Изменяя относительную амплитуду сигнала, посылаемого каждому говорящему, можно предложить искусственное направление (относительно слушателя). Регулятор, который используется для изменения этой относительной амплитуды сигнала, известен как «pan-pot» (панорамный потенциометр). Комбинируя несколько монофонических сигналов с "панорамированием", можно создать полное, но полностью искусственное звуковое поле.

В техническом использовании, истинное стерео означает звукозапись и воспроизведение звука с использованием стереографическая проекция для кодирования взаимного расположения записываемых объектов и событий.

При двухканальной стереозаписи два микрофоны размещаются в стратегически выбранных местах по отношению к источнику звука с одновременной записью обоих. Два записанных канала будут похожи, но каждый будет иметь различную информацию о времени прибытия и уровне звукового давления. Во время воспроизведения мозг слушателя использует эти тонкие различия во времени и уровне звука, чтобы триангулировать положение регистрируемых объектов. Стереозаписи часто невозможно воспроизвести на монофонических системах без значительной потери верность. Поскольку каждый микрофон записывает каждый волновой фронт в немного другое время волновые фронты находятся вне фаза; в результате конструктивная и деструктивная вмешательство может произойти, если обе дорожки воспроизводятся на одном динамике. Этот явление известен как отмена фазы.

История

Схема Клемана Адера Театрофон прототип в Опере во время Всемирной выставки в Париже (1881)

Ранняя работа

"Блуждающий дракон играет с Фениксом", первая часть из Двенадцати, возможно, самый ранний "случайный стерео", сделанный как полевые записи к Бертольд Лауфер за Франц Боаз в 1901 г.

Клеман Адер продемонстрировал первую двухканальную аудиосистему в Париже в 1881 году с серией телефонных передатчиков, подключенных со сцены Парижская опера в анфиладу залов Парижской электротехнической выставки, где слушатели могли слышать прямую трансляцию выступлений через приемники для каждого уха. Scientific American сообщил:

"Каждый, кому посчастливилось слышать телефоны во Дворце промышленности, отмечал, что при прослушивании двумя ушами на двух телефонах звук приобретает особый характер облегчения и локализации, который не может произвести один приемник. ... Этот феномен очень любопытен, он приближен к теории бинаурикулярного прослушивания и, как мы полагаем, никогда раньше не применялся для создания этой замечательной иллюзии, которую можно почти назвать слуховой перспективой ».[3]

Этот двухканальный телефонный процесс был коммерциализирован во Франции с 1890 по 1932 год как Театрофон, а в Англии с 1895 по 1925 г. Электрофон. Обе услуги были доступны через монетоприемники в отелях и кафе или по подписке в частных домах.[4]

Также были случаи, когда два записывающих станка (для одновременного создания двух мастеров) получали питание от двух отдельных микрофонов; когда выживают оба мастера, современные инженеры смогли синхронизировать их для создания стереозаписей времен до появления технологии стереофонической записи (например, Элгар Ремастед, Somm CD 261 и Случайное стерео, Безупречный классический CD PASC422).

Современный стереофонический звук

Современная стереофоническая технология была изобретена в 1930-х годах британским инженером. Алан Блюмлейн в EMI, запатентовавшие стереозаписи, стереофильмы, а также объемный звук.[5]

В начале 1931 года Блюмлейн с женой были в местном кинотеатре. Системы воспроизведения звука ранних «звуковых фильмов» неизменно имели только один набор динамиков, что могло приводить к несколько сбивающему с толку эффекту, когда актер находился с одной стороны экрана, в то время как его голос, казалось, исходил с другой. Блюмлейн заявил жене, что он нашел способ заставить звук следовать за актером по экрану.

Генезис этих идей неясен, но он объяснил их Исаак Шенберг в конце лета 1931 г. Его самые ранние заметки по этому вопросу датированы 25 сентября 1931 г., а его патент имел название «Улучшения в системах передачи звука, звукозаписи и воспроизведения звука». Заявление датировано 14 декабря 1931 г. и принято 14 июня 1933 г. Великобритания номер патента 394,325.[6]

Патент охватывал многие идеи в стерео, некоторые из которых используются сегодня, а некоторые нет. Примерно 70 претензий включают:

  • Схема «перетасовки», которая была направлена ​​на сохранение эффекта направленности, когда звук из пары разнесенных микрофонов воспроизводился через стереонаушники вместо пары громкоговорителей;
  • Использование совпадающей пары микрофонов скорости с их осями, расположенными под прямым углом друг к другу, что до сих пор известно как "Пара Блюмлейна ";
  • Запись двух каналов в единственной канавке записи с использованием двух стенок канавки, расположенных под прямым углом друг к другу и под углом 45 градусов к вертикали;
  • Стерео дисковая режущая головка;
  • Использование гибридных трансформаторов для построения матрицы между левым и правым сигналами, суммой и разностью сигналов;

Блюмлейн начал бинауральные эксперименты еще в 1933 году, и первые стереодиски были записаны позже в том же году, за двадцать пять лет до того, как этот метод стал стандартом для стереофонических дисков. Эти диски использовали две стенки паза под прямым углом, чтобы нести два канала.

Большая часть работ по развитию этой системы для кинематографического использования не была завершена до 1935 года. В короткометражных тестовых фильмах Блюмлейна (в первую очередь, «Поезда на станции Хейс», который длится 5 минут 11 секунд, и «Ходячий и говорящий фильм») ), его первоначальное намерение заставить звук следовать за актером было полностью реализовано.[7]

В 1934 году Блюмлейн записал Моцарт с Симфония Юпитера под руководством сэра Томас Бичем в Студии Abbey Road в Лондоне, используя его вертикально-боковую технику.[5]

В Соединенных Штатах, Харви Флетчер из Bell Laboratories также исследовал методы стереофонической записи и воспроизведения. Одним из исследованных приемов была «стена звука», в которой использовалось огромное количество микрофонов, висящих в линию поперек оркестра. Использовалось до 80 микрофонов, каждый из которых подавал сигнал на соответствующий громкоговоритель, расположенный в идентичном месте в отдельной комнате для прослушивания. Несколько тестовых стереофонических записей с использованием двух микрофонов, подключенных к двум щупам, прорезающим две отдельные канавки на одном восковом диске, были сделаны с использованием Леопольд Стоковски и Филадельфийский оркестр в Филадельфии Музыкальная Академия в марте 1932 г. Первый (изготовлен 12 марта 1932 г.) из Скрябина Прометей: Поэма огня, является самой ранней из известных сохранившихся преднамеренных стереозаписей.[8]

27 апреля 1933 г. Bell Laboratories продемонстрировала трехканальный стереофонический звук с прямой трансляцией Филадельфийский оркестр из Филадельфия к Зал Конституции в Вашингтоне, округ Колумбия, по нескольким телефонным линиям класса А. Леопольд Стоковски обычно дирижер оркестра присутствовал в зале Конституции, чтобы контролировать микширование звука. Пять лет спустя та же система будет распространена на многоканальную запись фильмов и будет использоваться от концертного зала в Филадельфии до звукозаписывающих лабораторий Bell Labs в Нью-Джерси для записи Уолт Дисней с Фантазия (1940) в том, что Дисней назвал Фантазия.

Bell Labs демонстрирует стереосистему на всемирной выставке

Позже в том же году Bell Labs также продемонстрировала бинауральный звук на Всемирная выставка в Чикаго в 1933 году с использованием манекена с микрофонами вместо ушей.[9] Два сигналы были разосланы по отдельным ЯВЛЯЮСЬ радиостанции.[10]

Карнеги-холл демонстрация

Используя выбор, записанный Филадельфийский оркестр, под руководством Леопольд Стоковски, предназначенный для Уолта Диснея, но не используемый Фантазия, то Карнеги Холл демонстрация Bell Laboratories 9 и 10 апреля 1940 года использовались три огромные акустические системы. Синхронизация была достигнута путем записи в виде трех звуковых дорожек к кинофильмам, записанных на одном фрагменте пленки, при этом четвертая дорожка использовалась для регулирования увеличения громкости.

Это было необходимо из-за ограничений динамического диапазона на оптических кинопленках того периода, однако сжатие и расширение объема не было полностью автоматическим, а было разработано для ручного студийного «улучшения»; то есть художественная корректировка общей громкости и относительной громкости каждой дорожки по отношению к другим. Стоковски, который всегда интересовался технологиями воспроизведения звука, лично участвовал в «улучшении» звука на демонстрации.

Громкоговорители производили звук с уровнем звука до 100 децибел, и, согласно одному отчету, демонстрация вызывала у публики "завораживающий, а временами немало испуганный".[11] Сергей Рахманинов присутствовавшие на демонстрации отметили, что она была «изумительной», но «как-то не музыкальной из-за громкости». "Возьми это Картинки с выставки "- сказал он. - Я не знал, что это было, пока они не вошли в дело. Слишком много «улучшения», слишком много Стокски ».

Эпоха кино

В 1937 г. Bell Laboratories в Нью-Йорке провели демонстрацию двухканальных стереофонических кинофильмов, разработанных Bell Labs и Electrical Research Products, Inc.[12] И снова дирижер Леопольд Стоковски был готов опробовать новую технологию, сделав запись на специальную девятидорожечную звуковую систему в Музыкальная Академия в Филадельфия, во время создания фильма Сто мужчин и девушка за Универсальные картинки в 1937 году, после чего треки были сведены к одному для окончательного саундтрека.[13][14] Год спустя, MGM начал использовать три трека вместо одного для записи музыкальных фрагментов саундтреков к фильмам и очень быстро обновился до четырех. Один трек использовался для диалога, два - для музыки и один - для звуковых эффектов. Цель этой формы многодорожечной записи заключалась в том, чтобы упростить микширование на одну оптическую дорожку и не предназначалась для записи в стереофонических целях.[нужна цитата ] Самой первой двухдорожечной записью MGM (хотя и выпущенной в моно) была "It Never Rains But What It Pours" Джуди Гарланд, записанный 21 июня 1938 года для фильма Любовь находит Энди Харди.

Фантазия

Уолт Дисней начал экспериментировать с многоканальным звуком в начале 1930-х, как отмечалось выше.[15] Первым коммерческим фильмом, который был показан со стереофоническим звуком, был фильм Уолта Диснея. Фантазия, выпущенный в ноябре 1940 г., для которого был разработан специальный звуковой процесс (Фантазия ) был развит. Как и в демонстрациях в Карнеги-холле шестью месяцами ранее, Fantasound использовал отдельный фильм, содержащий четыре оптических звуковых дорожки. Три трека использовались для передачи левого, центрального и правого звука, а четвертый трек содержал три тона, которые индивидуально контролировали уровень громкости остальных трех.[16][17] Однако фильм не имел финансового успеха, и после двух месяцев проведения роуд-шоу в выбранных городах его саундтрек был преобразован в монофонический звук для общего выпуска. Только в переиздании 1956 года в фильме был восстановлен стереозвук. В начале 1940-х композитор-дирижер Альфред Ньюман руководил строительством звуковой сцены, оборудованной для многоканальной записи, для студий 20th Century Fox. Несколько саундтреков той эпохи все еще существуют в виде многоканальных элементов, некоторые из которых были выпущены на DVD, в том числе Как зелена была моя долина, Анна и король Сиама, День когда земля остановилась и Серенада солнечной долины который вместе с Жены оркестра, содержат единственные стереофонические записи Гленн Миллер Оркестр, каким он был в период расцвета Свинг Эра.

Синерама

Однако кинотеатры - это то место, где на самом деле стереофонический звук был представлен публике. На фоне большой помпы 30 сентября 1952 года стереозвук был официально доказан коммерческой жизнеспособностью общества. Синерама демонстрационный фильм Лоуэлл Томас и Майк Тодд названный Это Cinerama. Формат представлял собой впечатляющий широкоэкранный процесс с тремя отдельными 35-миллиметровыми кинофильмами (плюс отдельный звуковой фильм), синхронизированными друг с другом со скоростью 26 кадров в секунду, с добавлением по одной картинной панели слева и справа от зрителя под углом 45 градусов, кроме того. к обычной передней и центральной панели, создавая поистине захватывающий панорамный визуальный эффект, в некотором смысле сопоставимый с сегодняшним изогнутым экраном IMAX OMNI.

Точно так же Синерама технология звукового сопровождения, разработанная Азар Э. Ривз, пионер в области магнитной записи, использовал семь дискретных звуковых дорожек на магнитной 35-миллиметровой пленке с полным покрытием, чтобы окутать зрителя звуком, столь же захватывающим, как и при воспроизведении на экране: пять основных каналов за экраном, два канала объемного звука в задней части театра, плюс синхронизирующая дорожка для блокировки 4 машин, которые были специально оборудованы серводвигателями самолетов производства Ampex.

Появление многодорожечной магнитной ленты и записи на пленку сделало синхронизированную многоканальную запись с высокой точностью воспроизведения технически более простой, хотя и дорогостоящей. К началу 1950-х годов все основные студии записывали на 35-миллиметровую магнитную пленку для микширования, и многие из этих так называемых индивидуальных ракурсов все еще существуют, позволяя ремикшировать саундтреки в стерео или даже в объемном звучании.

В апреле 1953 г. Это Cinerama все еще играл только в Нью-Йорке, большинство зрителей, посещающих кино, впервые услышали стереофонический звук с дом восковых фигур, рано 3-D фильм в главных ролях Винсент Прайс и произведен Warner Bros. В отличие от 4-дорожечных стереопленок с магнитной печатью того периода, в которых были четыре тонкие полоски магнитного материала, проходящие по всей длине пленки, внутри и снаружи отверстий звездочки, звуковая система была разработана для дом восковых фигур, получивший название WarnerPhonic, представлял собой комбинацию 35-мм полностью покрытый магнитная пленка, содержащая звуковые дорожки для левого-центрального-правого, связанные с двумя двойными полосами Polaroid системные проекторы, один из которых несет моно-оптическую дорожку объемного звучания, а другой - монофоническую резервную дорожку, на случай, если что-то пойдет не так.

Только в двух других фильмах был показан этот странный гибрид звука WarnerPhonic: 3-D производство Атака на реке Перо, и Остров в небе. К сожалению, по состоянию на 2012 год стереомагнитные дорожки к обоим этим фильмам считаются утерянными навсегда. Кроме того, большой процент трехмерных фильмов содержал вариации трехдорожечного магнитного звука: Это пришло из космоса; Я, жюри; Незнакомец носил пистолет; Inferno; Поцелуй меня, Кейт; и много других.

Широкоэкранный

Вдохновлен Синерама, киноиндустрия быстро перешла к созданию более простых и дешевых широкоэкранных систем, первая из которых, Тодд-АО, был разработан бродвейским промоутером Майклом Тоддом при финансовой поддержке Роджерса и Хаммерштейна для использования одной 70-миллиметровой пленки со скоростью 30 кадров в секунду с 6 магнитными звуковыми дорожками для их экранной презентации «Оклахома!». Крупные голливудские студии сразу же бросились создавать собственные уникальные форматы, такие как Ворнер Браззерс. Panavision, Paramount Pictures ' VistaVision и Twentieth Century-Fox Film Corporation с CinemaScope, последний из которых использовал до четырех отдельных магнитных звуковых дорожек.

VistaVision использовала упрощенный и недорогой подход к стереофоническому звуку; это Perspecta В системе использовалась только монофоническая дорожка, но с помощью неслышимых тонов она могла изменять направление звука, идущего слева, справа или в обоих направлениях одновременно.

Благодаря стандартной 35-миллиметровой пленке, CinemaScope и его стереофонический звук можно было установить в существующие кинотеатры. CinemaScope 55 был создан той же компанией для использования более крупной формы системы (55 мм вместо 35 мм), чтобы обеспечить большую четкость изображения на экране, и должен был иметь 6-дорожечное стерео вместо четырех. Однако, поскольку для фильма требовался новый, специально разработанный проектор, система оказалась непрактичной, и два фильма, снятые в процессе, Карусель и Король и я, были выпущены в виде 35-мм уменьшенных копий CinemaScope. Чтобы компенсировать это, премьерное участие Карусель использовали шестиступенчатую магнитную пленку в замке, и переиздание 1961 года Король и я, показала фильм "напечатанный" до 70 мм, также использовался стереофонический саундтрек с шестью дорожками.

В конце концов, 50 комплектов комбинированных проекторов 55/35 мм и репродукторов типа «пентхаус» были укомплектованы и поставлены компаниями Century и Ampex, соответственно, а оборудование для звукоизоляции 55 мм было поставлено Western Electric. Несколько образцов звуковых отпечатков диаметром 55 мм можно найти в Sponable Collection в Архиве кино и телевидения по адресу: Колумбийский университет. Заброшенный впоследствии проектор Century диаметром 55/35 мм в конечном итоге стал проектором Century JJ 70/35 мм.

Тодд-АО

После этого неутешительного опыта с их запатентованной системой «широкой колеи» Fox приобрела систему Todd-AO и модернизировала ее в более современную систему со скоростью 24 кадра в секунду с совершенно новыми 65-миллиметровыми производственными камерами с автоматическим диафрагмой (Mitchell BFC ... "Blimped Fox Camera ») и новые 65-миллиметровые MOS-камеры (Mitchell FC ...« Fox Camera ») и новые объективы Super Baltar с широким диапазоном фокусных расстояний, впервые примененные на южной части Тихого океана. По сути, хотя Тодд-АО был также доступен другим, этот формат стал основным устройством для создания и презентации Fox, заменив CinemaScope 55. Текущие DVD-диски с двумя художественными названиями CinemaScope 55 были перенесены с исходных 55-миллиметровых негативов, часто включая отдельные 35-миллиметровые фильмы в качестве дополнения для сравнения.

Вернуться к моно

Однако, начиная с 1957 года, фильмы, записанные в стерео (за исключением тех, которые показаны в Cinerama или Todd-AO), содержали альтернативную монофоническую дорожку для кинотеатров, не готовых или не желающих переоборудовать для стерео.[18] С тех пор и примерно до 1975 года, когда Dolby Stereo впервые использовался в фильмах, большинстве кинофильмов, даже некоторых из которых были созданы альбомы со стереофоническими саундтреками, например Дзеффирелли с Ромео и Джульетта - по-прежнему выпускались с монофоническим звуком,[19] стерео используется почти исключительно для дорогих мюзиклов, таких как Вестсайдская история,[20] Моя прекрасная леди,[21] или же Камелот;[22] эпосы, такие как Бен-Гур[23] или же Клеопатра.[24] Стерео также использовалось для драм с сильной зависимостью от звуковых эффектов или музыки, таких как Выпускник,[25] с этими Саймон и Гарфанкель счет.

Dolby Stereo

Основная статья: Dolby Stereo

Сегодня практически все фильмы выпускаются со стереофоническим звуком, так как система Westrex Stereo Variable-Area была разработана в 1977 году для Звездные войны, производство которого для стерео было не дороже, чем для моно. В формате используется тот же рекордер Western Electric / Westrex / Nuoptix RA-1231, и в сочетании с технологией квадрофонической матрицы QS, лицензированной Dolby Labs от Sansui, эта система SVA может воспроизводить тот же левый, центральный, правый и объемный звук, что и оригинальная система CinemaScope. 1953 года с использованием одной оптической дорожки стандартной ширины. Эта важная разработка, наконец, привнесла стереозвук в так называемые «плоские» (неанаморфные) широкоэкранные фильмы, которые обычно проецируются с соотношением сторон 1,75: 1 или 1,85: 1.

Продюсеры часто использовали шесть магнитных саундтреков, доступных для 70-мм пленка выпускать распечатки и продукцию, снятую либо с размером 65 мм, либо с целью экономии, с размером 35 мм, а затем с раздувом до 70 мм. В этих случаях отпечатки размером 70 мм будут смешаны для стерео, а уменьшенные отпечатки на 35 мм будут повторно смешаны для моно.

Некоторые фильмы, снятые в 35 мм, например Камелот, содержали четырехдорожечный стереофонический звук, а затем были «увеличены» до 70 мм, чтобы их можно было показать на гигантском экране с шеститрековым стереофоническим звуком. Однако, к сожалению, многие из этих презентаций были лишь псевдостерео, в которых использовался несколько искусственный метод панорамирования с шестью дорожками. Процесс, несколько уничижительно известный как «Columbia Spread», часто использовался для синтеза левого центра и правого центра из комбинации левого и центрального, правого и центрального, соответственно, или, для эффектов, эффект можно было «панорамировать» в любом месте пять сценических громкоговорителей с использованием панорамирования на один вход / пять выходов. Dolby, который не одобрял эту практику, приводящую к потере разделения, вместо этого использовал левый центральный и правый центральный каналы для LFE (низкочастотное усиление), используя басовые блоки резервных промежуточных передних динамиков, а затем неиспользуемые Пропускная способность этих каналов ВЧ обеспечивает стереофонический объемный звук вместо моно объемного звука.

На смену Dolby Stereo пришел Dolby Digital 5.1 в кинотеатре, который сохранил 5.1-канальную схему Dolby Stereo 70 мм, а в последнее время с введением цифровое кино, Dolby Surround 7.1 и Dolby Atmos в 2010 и 2012 годах соответственно.

Современное домашнее аудио и видео

Одомашненный стереосистема, имеющая два динамика.

Развитие стереофонического звука было обусловлено техническими трудностями записи и воспроизведения двух или более каналов синхронно друг с другом, а также экономическими и маркетинговыми проблемами, связанными с внедрением новых аудиосредств и оборудования. Стереосистема стоит вдвое дороже монофонической, поскольку стереосистема содержит два предусилителя, два усилителя и две акустические системы. Кроме того, пользователю потребуется FM-тюнер для стереосистемы, чтобы модернизировать любой магнитофон до стереомодели, а также установить в фонографе стереокартридж. Вначале было неясно, подумают ли потребители, что звук настолько лучше, что стоит вдвое дороже.

Стерео эксперименты на диске

Раннее боковое, вертикальное и двустороннее стерео

Эдисон записывал на свои цилиндры и диски в вертикально-модулированном или вертикально-модулированном формате с 1877 года, а вскоре после этого Берлинер записывал в поперечном или боковом формате. Каждый формат развивался по своей собственной траектории до конца 1920-х годов, когда электрическая запись на диск с использованием микрофона превосходила акустическую запись, когда исполнителю приходилось кричать или играть очень громко в то, что по сути представляло собой мегафон наоборот.

В то время AM-радио существовало примерно десять лет, и вещатели искали как лучшие материалы, из которых можно было бы делать записи фонографа, так и лучший формат для их записи для воспроизведения на узком и, следовательно, по своей природе шумном радиоканале. . Поскольку по радио воспроизводились те же диски из шеллака, доступные для публики, было обнаружено, что, хотя теперь система воспроизведения была электрической, а не акустической, поверхностный шум на диске маскирует музыку уже после нескольких прослушиваний.

Разработка ацетата, бакелита и винила, а также производство транскрипций радиопередач помогли решить эту проблему. Как только были разработаны эти значительно более тихие соединения, было обнаружено, что виниловые проигрыватели того периода с резиновыми направляющими колесами обладали значительным запасом прочности. низкочастотный гул - но только в боковой плоскости. Таким образом, даже несмотря на то, что при прочих равных условиях боковая плоскость записи на диск имела более высокую точность, было решено записывать вертикально, чтобы производить записи с более высокой точностью на этих новых материалах с «тихой поверхностью», по двум причинам: повышение точности воспроизведения и несовместимость с домашними фонографами, которые с их системами воспроизведения только с боковой стороны могли бы воспроизводить тишину только с вертикально модулированного диска.

После 331⁄3 Запись RPM была усовершенствована для фильмов в 1927 году, скорость транскрипции радиопрограмм была уменьшена до соответствующего уровня, что опять же препятствовало воспроизведению дисков на обычном домашнем бытовом оборудовании. Несмотря на то, что размер иглы остался таким же, как у потребительских рекордов - 3 мил или 2,7 мил, размер диска был увеличен с 12 дюймов до тех же 16 дюймов, что использовались в ранних разговорных картинках, чтобы предотвратить дальнейшую практику. Теперь записи не только не могли воспроизводиться на домашнем оборудовании из-за несовместимого формата и скорости записи, но и не помещались даже на плеере, что устраивало правообладателей.

Двухканальная высокая точность воспроизведения и другие эксперименты

В то же время инженерам пришла в голову яркая идея. Разделите сигнал на две части, низкие и высокие частоты, и запишите высокие частоты на отдельной дорожке у края диска в боковом формате, чтобы не было высокочастотных искажений, а затем запишите низкие частоты на отдельную дорожку в вертикальный мод, чтобы избавиться от гула. К сожалению, вертикальные канавки занимают больше места, чем боковые; поэтому, когда басовая дорожка была заполнена, начиная с середины диска и заканчивая в центре, дорожка высоких частот имела большое количество неиспользуемого пространства в конце. Альтернативой была запись его с более широким шагом, то есть линий на дюйм, чтобы соответствовать басовой дорожке и удерживать оба стилуса в одном месте, ограничивая время воспроизведения немного дольше, чем один, даже на 331⁄3 Обороты на 12-дюймовом диске.

Другой неудачный эксперимент в конце 1920-х - начале 30-х годов включал запись левого канала на левой стороне диска (когда его держали вертикально, краем к пользователю) и запись правого канала на правой стороне диска. Они были изготовлены на двух записывающих станках кинокомпании, которые работали в идеальной синхронизации друг с другом без каких-либо изменений и были способны записывать не только снаружи внутрь, но и наизнанку (см. Радиопрограммирование виниловой последовательности в разделе Граммофонная пластинка ), но также и против часовой стрелки, и при обычной записи по часовой стрелке путем установки режущей головки с неправильным выходом с помощью специального адаптера. Один мастер записывался обычным образом, а другой - против часовой стрелки, каждый мастер проходил отдельно через процесс нанесения покрытия, выстраивался в линию и затем устанавливался в прессе. Этот метод записи позже был использован Mattel для записи дисков против часовой стрелки для одного из своих ответов на GAF Talking. Просмотр мастера в середине 60-х гг.

Двусторонний стереодиск затем воспроизводился вертикально, сначала в системе, в которой два тонарма на одной стойке обращены друг к другу, а затем в офсетной системе, где один тонарм был установлен обычным образом, а другой - напротив, т.е. только с другой стороны механизма, но также и в другую сторону, чтобы оба тонарма могли начинаться с края и играть по центру. Но даже при вертикальном вращении диска во вращающемся зажиме наблюдалась та же проблема с удержанием двух тонармов на их соответствующих синхронных оборотах. Однако система была усовершенствована и адаптирована таким образом, чтобы один тонарм мог воспроизводить одну или другую сторону пластинки в музыкальных автоматах конца 1930-х - начала 40-х годов.

Пять лет спустя Bell Labs экспериментировала с двухканальной системой Lateral-Vertical, где левый канал записывался латерально, а правый канал - вертикально, при этом по-прежнему использовалась стандартная канавка диаметром 3 мил при 78 об / мин, что более чем в три раза больше, чем современный стилус для LP конца ХХ века. Проблема заключалась снова в том, что весь низкочастотный грохот был в левом канале, а все высокочастотные искажения были в правом канале. Более четверти века спустя было решено наклонить записывающую головку на 45 градусов вправо, чтобы и низкочастотный гул, и высокочастотные искажения распределялись поровну на оба канала, создав систему 45/45, которую мы знаем сегодня. .

Эмори Кук

В 1952 г. Эмори Кук (1913–2002), который уже прославился разработкой новых режущих головок с обратной связью для улучшения звука с ленты на винил, взял двухканальную систему высокого качества, описанную выше, и разработал на ее основе несколько ошибочно названную «бинауральную» запись. , который состоял из тех же двух отдельных каналов, разделенных на две отдельные группы канавок, идущих рядом друг с другом, как описано выше, то есть одна проходит от края диска до середины, а другая начинается в средней точке и заканчивается по направлению к ярлык, но он использовал два боковой канавки с кроссовером 500 Гц на внутренней дорожке, чтобы попытаться компенсировать низкую точность воспроизведения и высокочастотные искажения на внутренней дорожке.

Для каждой канавки требовалась своя монофоническая игла и картридж на отдельной ветви тонарма, и каждая игла была подключена к отдельному усилителю и динамику. Эта установка была предназначена для демонстрации режущих головок Кука на Нью-йоркской ярмарке аудио, а не для продажи записи; но вскоре после этого спрос на такие записи и оборудование для их воспроизведения вырос, и Cook Records начала производить такие записи на коммерческой основе. Кук записал множество звуков, от звуков железной дороги до грозы.[примечание 1] К 1953 году у Кука был каталог из 25 стереозаписей для продажи. аудиофилы.[26]

Запись на магнитную ленту

Первые стереозаписи на магнитной ленте были сделаны в г. Германия в начале 1940-х годов с использованием Магнитофон рекордеры. Было сделано около 300 записей различных симфоний, большинство из которых были изъяты Красная армия в конце Вторая Мировая Война. Записи были относительно высокая точность, благодаря открытию Смещение переменного тока. Запись 1944 года Антон Брукнер Симфония № 8 в постановке Герберт фон Караян и Оркестр Берлинской государственной оперы и запись 1944 или 1945 годов Уолтер Гизекинг играть Бетховен Концерт для фортепиано с оркестром № 5 (с зенитный огонь огонь слышен на заднем плане) - единственные записи, о которых еще известно.

В США стереомагнитная запись была впервые продемонстрирована на стандартной 1/4-дюймовой ленте в 1952 году с использованием двух наборов записывающих и воспроизводящих головок, перевернутых и смещенных друг относительно друга.[27] Год спустя, Remington Records начал записывать в стерео ряд своих сессий, в том числе выступления Тор Джонсон и Симфонический оркестр Цинциннати.

Позже в том же году было проведено больше экспериментальных стереозаписей с Леопольд Стоковски и группа музыкантов из нью-йоркской студии на RCA Victor Студии в Нью-Йорк. В феврале 1954 года лейбл также записал выступление Берлиоз 'шедевр Проклятие Фауста посредством Бостонский симфонический оркестр под руководством Чарльз Мунк, успех которого привел к практике регулярной записи сессий в стерео.

Вскоре после этого RCA Victor записал последние два NBC Radio транслировать концерты знаменитого дирижера Артуро Тосканини и Симфонический оркестр NBC, на стереофонической магнитной ленте, однако официально они никогда не выпускались, хотя уже давно доступны на пиратских пластинках и компакт-дисках. В Соединенном Королевстве, Decca Records начал запись сессий в стерео в середине 1954 года, и к тому времени даже более мелкие лейблы в США, такие как Concertapes, Bel Canto и Westminster, а также крупные лейблы, такие как RCA Victor, начали выпускать стереофонические записи на двухдорожечных предварительно записанных катушках. магнитная лента, стоимость которой в два или три раза выше стоимости монофонических записей, которые продавались в розницу по цене от 2,95 до 3,95 долларов за штуку за стандартный монофонический LP. Даже двухдорожечная монофоническая пленка, которую нужно было перевернуть на полпути и которая несла точно такую ​​же информацию, что и монофонический LP, - но без треска и треска, - продавалась за 6,95 доллара.[28]

Дополнительные затраты на стереозвук необходимо сопоставить с экономией времени. В 1954 году в США средняя недельная зарплата составляла 60 долларов.[29] Стоимость аренды квартиры составляла от 75 до 100 долларов в месяц за двухкомнатную.[нужна цитата ] Таким образом, многие из двухдорожечных стереофонических записей того периода были оценены с надбавкой - от 12,95 до 18,95 долларов за штуку.[нужна цитата ] Полноформатный альбом, когда соответствующий моно-LP стоил всего 3,95 доллара, стоил непомерно. Кроме того, цена стереофонического записывающего устройства, на котором воспроизводятся записи, могла быть равна стоимости нового автомобиля или превышать ее.[нужна цитата ]

Однако аудиофилы, практически не задумываясь о стоимости, все равно купили их и плееры,[нужна цитата ] и стереофонический звук появился по крайней мере в нескольких гостиных в середине 1950-х годов.[30] Стереозапись получила широкое распространение в музыкальном бизнесе к 3 кварталу 1957 года.

Стерео на диске

Этикетка и конверт из Аудио Fidelity Records Вторая демонстрационная стереозапись, ок. 1958 г.

В ноябре 1957 г. Аудио Fidelity Records лейбл выпустил первый массовый стереофонический диск. Сидни Фрей, основатель и президент, попросил инженеров Westrex, владельцев одной из двух конкурирующих стереофонических систем для записи дисков, вырезать диск для выпуска до того, как это сделало какое-либо из крупных звукозаписывающих лейблов.[31][32] На стороне 1 были Dukes of Dixieland, а на стороне 2 были железные дороги и другие звуковые эффекты, призванные привлечь внимание слушателя. Этот демонстрационный диск был представлен публике 13 декабря 1957 года в Times Auditorium в Нью-Йорке.[33] Было напечатано всего 500 копий этого первоначального демонстрационного отчета, и три дня спустя Фрей объявил в Журнал Billboard что он отправит бесплатную копию любому представителю отрасли, который напишет ему на фирменном бланке компании.[34][35] Этот шаг вызвал такую ​​широкую огласку.[36] что первые дилеры стереофонических фонографов были вынуждены продемонстрировать их на Audio Fidelity Records.

Также в декабре 1957 г. Bel Canto Records, еще один небольшой лейбл, выпустил свой собственный демонстрационный стереофонический диск на разноцветном виниле, чтобы у дилеров стереозвучания было больше одного выбора для демонстрации. Благодаря прилагаемым специальным вертушкам с прозрачным диском, освещенным снизу, чтобы продемонстрировать цвет и звук, трюк сработал еще лучше для Bel Canto, чей список джазовых, легкого прослушивания и лаунж-музыка, наложенные на свою торговую марку карибско-голубой винил, хорошо продавались в течение 1958 и начала 1959 годов.

Доступные картриджи

Когда Audio Fidelity выпустила свой демонстрационный стереофонический диск, доступной цены не было. магнитный картридж на рынке, способном играть в нее. После выпуска других демонстрационных дисков и соответствующих библиотек, из которых они были взяты, еще одним стимулом к ​​популярности стереодисков стало снижение цены на стереокартридж для воспроизведения дисков - с 250 до 29,95 долларов в июне 1958 года.[37] Первые четыре массовых стереофонических диска, доступные покупателям, были выпущены в марте 1958 года.Джонни Пулео и его группа гармоник, том 1 (AFSD 5830), Железная дорога - Звуки уходящей эпохи (AFSD 5843), Лайонел - Лайонел Хэмптон и его оркестр (AFSD 5849) и Маршируют вместе с герцогами Диксиленда Том 3 (AFSD 5851). К концу марта у компании было еще четыре стерео LP, перемежающихся с несколькими релизами Bel Canto.[38]

Хотя как монофонические, так и стереофонические LP-пластинки производились в течение первых десяти лет стереозвука на дисках, основные лейблы выпустили свои последние монофонические пластинки. альбомы в 1968 году, понизив формат до одиночных игр со скоростью 45 об / мин, флексидиски и рекламные материалы по радио, которые продолжались до 1975 года.[39][40][41]

Раннее вещание

Радио

В декабре 1925 г. BBC экспериментальная передающая станция, 5XX, в Давентри, Нортгемптоншир, сделали первую стереотрансляцию на радио - концерт от Манчестер, проводится Сэр Гамильтон Харти —С 5XX вещанием нужного канала на национальном уровне длинная волна и местные станции BBC, вещающие левый канал средняя волна. BBC повторила эксперимент в 1926 году, используя 2LO в Лондоне и 5XX в Давентри. После экспериментальных FM-стереопередач в районе Лондона в 1958 году и регулярных демонстрационных передач в субботу утром с использованием телевизионного звука и средневолнового (AM) радио для обеспечения двух каналов, первые регулярные передачи BBC с использованием стереофонического FM-сигнала начались на BBC. Третья программа сеть 28 августа 1962 года.[42]

Чикаго ЯВЛЯЮСЬ радио станция WGN (и его сестра FM радиостанции, WGNB) 22 мая 1952 г. участвовал в часовой стереофонической демонстрационной трансляции с одним аудиоканал транслируется станцией AM, а другой аудиоканал - станцией FM.[43] WQXR в Нью-Йорке инициировал свои первые стереофонические передачи в октябре 1952 года, а к 1954 году транслировал все свои живые музыкальные программы в стереофоническом звуке, используя свои AM и FM станции для двух аудиоканалов.[44] Политехнический институт Ренсселера начал еженедельную серию прямых стереофонических трансляций в ноябре 1952 года, используя две станции AM в кампусе, хотя зона прослушивания не выходила за пределы кампуса.[45]

Тесты шести конкурирующих систем только для FM были проведены на KDKA-FM в Питтсбург, Пенсильвания, июль и август 1960 года.[46] В Федеральная комиссия связи объявил стереофонический FM технических стандартов в апреле 1961 года с лицензированным регулярным стереофоническим FM-радиовещанием, которое должно начаться в Соединенных Штатах 1 июня 1961 года.[47] ВЭФМ (в районе Чикаго) и WGFM (в Скенектади, Нью-Йорк ) были зарегистрированы как первые стерео станции.[48]

Его Святейшество Скотт Модель 350, ок. 1961: в США продан первый мультиплексный стереофонический FM-тюнер.

Телевидение

11 декабря 1952 г. Кармен, от Метрополитен Опера в Нью-Йорке до 31 театра по всей территории США, включая стереофоническую звуковую систему, разработанную RCA.[49] Первые несколько показов сезона 1958–59 Плимут Шоу (AKA Шоу Лоуренса Велка ) на ABC (Америка) транслировались со стереофоническим звуком в 75 медиа-рынки, причем один аудиоканал транслируется по телевидению, а другой - по радиосети ABC.[50][51] Таким же методом NBC Телевидение и радиосеть NBC предложили стереозвук для двух трехминутных сегментов Шоу Джорджа Гобеля 21 октября 1958 г.[52] 30 января 1959 года ABC's Подарки Уолта Диснея сделал стереотрансляцию Рассказ Петра Чайковского—Включая сцены из последнего анимационного фильма Диснея, Спящая красавица —При помощи ABC-станций AM и FM для левого и правого аудиоканалов.[53]

С появлением FM-стерео в 1961 году небольшое количество музыкальных телешоу транслировалось со стереозвуком с использованием процесса, называемого одновременное вещание, в котором звуковая часть шоу передавалась через местную стереофоническую FM-станцию.[54] В 1960-х и 1970-х годах эти шоу обычно вручную синхронизировались с катушка на катушку кассета, доставленная по почте на FM-станцию ​​(если концерт или музыка не исходят от местного происхождения). В 1980-х годах спутник Доставка как теле-, так и радиопрограмм сделала ненужным этот довольно утомительный процесс синхронизации. Одна из последних программ одновременной передачи была В пятницу вечером видео на NBC, незадолго до МТС стерео был одобрен FCC.

В BBC широко использовали одновременное вещание между 1974 и примерно 1990. Первая такая передача была в 1974 году, когда BBC транслировала запись лондонского радужного концерта Ван Моррисона одновременно на BBC2 TV и Radio 2. После этого она использовалась для многих других музыкальных программ, живых и записанных, включая ежегодный BBC Променад-концерты и Конкурс песни Евровидение. Появление NICAM стереозвук с телевизором сделал это ненужным.

Кабельное ТВ системы поставляли много стерео программ, использующих этот метод в течение многих лет, пока цены на стереосистему MTS модуляторы упавший. Одна из первых станций стереокабеля была Канал Кино, хотя самой популярной станцией кабельного телевидения, которая стимулировала использование одновременного стереовещания, была MTV.

Японское телевидение начало мультиплексное (стерео) звуковое вещание в 1978 году.[55] а регулярные передачи со стереозвуком появились в 1982 году.[56] К 1984 году около 12% программ, или около 14-15 часов на станцию ​​в неделю, использовали мультиплексную технологию. Западная Германия вторая телевизионная сеть, ZDF, начал предлагать стерео программы в 1984 году.[55]

МТС: Стерео для телевидения

Основная статья: Многоканальный телевизионный звук

В 1979 г. Нью-Йорк Таймс сообщил: «Что побудило [телевизионную] индустрию приступить к установлению стандартов [звука] высокой точности сейчас, по словам руководителей инженерных служб, участвовавших в проекте, так это в основном быстрое развитие новых телевизионных технологий, особенно тех, которые бросают вызов вещанию. телевидение, такое как видеодиск."[57]

Многоканальный телевизионный звук, более известный как МТС (часто еще как BTSC, для Комитет по системам телевещания который его создал) - это метод кодирования трех дополнительных аудиоканалы в NTSC -форматировать аудио перевозчик. Он был принят FCC как США стандарт для стерео телевидения коробка передач в 1984 г. 26 июля 1984 г. началась периодическая сетевая передача стереозвука на канале NBC. Вечернее шоу с участием Джонни Карсона - хотя в то время только флагманская станция сети в Нью-Йорке, WNBC, имел возможность стереовещания.[58] Регулярная стереотрансляция программ началась в 1985 году.

Методы записи

Техника A-B: стереофония по времени прибытия

Размещение стереомикрофона A-B.

При этом используются два параллельных всенаправленных микрофона на некотором расстоянии друг от друга, улавливающие стереофоническую информацию о времени прихода, а также информацию о некоторой разнице уровней (амплитуд), особенно если они используются в непосредственной близости от источника (источников) звука. На расстоянии около 60 см (24 дюйма) временная задержка (разница во времени прихода) сигнала, достигающего первого микрофона, а затем другого со стороны, составляет примерно 1,5 мс (от 1 до 2 мс). Если вы увеличите расстояние между микрофонами, вы эффективно уменьшите угол захвата. На расстоянии 70 см (28 дюймов) это примерно эквивалентно углу захвата почти совпадающей установки ORTF.

Этот метод может вызвать проблемы с фазой, когда стереосигнал микшируется в моно.

Техника X-Y: интенсивная стереофония

Размещение стереомикрофона X-Y.

Здесь два направленных микрофоны находятся в одном месте, обычно под углом от 90 ° до 135 ° друг к другу.[59] Стерео эффект достигается за счет разницы в уровне звукового давления между двумя микрофонами. Разница в уровнях 18 дБ (от 16 до 20 дБ) необходима для того, чтобы слышать направление громкоговорителя. Из-за отсутствия различий во времени прихода / неоднозначности фазы, звуковые характеристики записей X-Y имеют меньшее ощущение пространства и глубины по сравнению с записями, использующими установку A-B. Когда используются два микрофона в форме восьмерки, повернутых на ± 45 ° по отношению к источнику звука, установка X-Y называется Пара Блюмлейна. Создаваемое звуковое изображение реалистично.

Техника M / S: средняя / боковая стереофония

Техника стереомикрофона Mid-Side.

В этой совпадающей методике используется двунаправленный микрофон, обращенный вбок, и другой микрофон, расположенный под углом 90 °, обращенный к источнику звука. Второй микрофон обычно бывает кардиоидным, хотя Алан Блюмлейн описал использование всенаправленного преобразователя в своем первоначальном патенте.

Левый и правый каналы создаются с помощью простой матрицы: Left = Mid + Side; Right = Mid - Side (боковой сигнал с обратной полярностью). Эта конфигурация создает полностью моносовместимый сигнал, и, если записываются средние и боковые сигналы (а не матричные левый и правый), шириной стерео можно управлять после того, как запись была произведена. Это делает его особенно полезным для кинопроектов.

Практически совпадающая техника: смешанная стереофония

ОРТФ стереомикрофонная техника.

Эти техники сочетают в себе принципы обоих А-Б и X-Y (совпадающая пара ) техники. Например, ORTF стерео техника из Office de Radiodiffusion Télévision Française (Радио Франции ) требует пары кардиоидные микрофоны размещены на расстоянии 17 см друг от друга под общим углом между микрофонами 110 °, в результате получается стереофонический угол захвата 96 ° (Угол стереозаписи, или SRA).[60] в NOS стерео техника Nederlandse Omroep Stichting (Голландская радиовещательная организация), общий угол между микрофонами составляет 90 °, а расстояние - 30 см, что позволяет фиксировать стереофоническую информацию о времени прибытия, а также информацию об уровне. Примечательно, что во всех разнесенных микрофонных решетках и во всех почти совпадающих методах используется расстояние не менее 17 см или более. 17 см примерно соответствует расстоянию до уха человека и, следовательно, обеспечивает такую ​​же межуральную разницу во времени (ITD) или больше, в зависимости от расстояния между микрофонами. Хотя записанные сигналы обычно предназначены для воспроизведения через стереодинамики, воспроизведение через наушники может обеспечить удивительно хорошие результаты в зависимости от расположения микрофонов.

Псевдо-стерео

В процессе реставрации или переделки однотонный записи, различные техники «псевдостерео», «квазистерео» или «повторно направленного стерео» использовались для создания впечатления, что звук изначально был записан в стерео. Эти методы сначала включали аппаратные методы (см. Дуофонический ) или, в последнее время, сочетание аппаратного и программного обеспечения. Multitrack Studio от Bremmers Audio Design (Нидерланды),[61] использует специальные фильтры для достижения псевдостереофонического эффекта: фильтр «полка» направляет низкие частоты в левый канал, а высокие частоты - в правый канал, а фильтр «гребенчатый» добавляет небольшую задержку во времени сигнала между двумя каналами, едва заметная на слух задержка,[заметка 2] но способствуя эффекту «расширения» исходной «ровности» моно записи.[62][63]

В соответствии с Sweetwater Sound, "Поскольку стоимость технологии обработки упала, производители смогли включить в оборудование двойные процессоры. Один из этих процессоров мог быть выделен для каждого входа, позволяя использовать два разных эффекта одновременно (по одному на каждом входе). Эти процессоры часто могли иметь их управляющие сигналы сгруппированы вместе, чтобы они действовали как один настоящий стерео процессор ». Это привело к фразе истинное стерео, «используется для описания архитектуры современных блоков эффектов, которые действительно могут обрабатывать стереовход как два дискретных канала».[64]

Специальная псевдостерео схема, изобретенная Кишии и Норо из Японии, была запатентована в США в 2003 году.[65] с уже выданными ранее патентами на аналогичные устройства.[66] Техники искусственного стереозвука использовались, чтобы улучшить качество прослушивания монофонических записей или сделать их более «продаваемыми» на сегодняшнем рынке, где люди ожидают стерео. Некоторые критики выразили озабоченность по поводу использования этих методов.[67]

Бинауральная запись

Дальнейшая информация: Бинауральная запись

Инженеры проводят техническое различие между «бинауральной» и «стереофонической» записью. Из этих, бинауральная запись аналогично стереоскопическая фотография. При бинауральной записи пара микрофонов помещается внутрь модель головы человека это включает наружные уши и слуховые проходы; каждый микрофон там, где барабанная перепонка было бы. Затем запись воспроизводится через наушники, так что каждый канал отображается независимо, без микширования или перекрестных помех. Таким образом, каждая из барабанных перепонок слушателя приводится в действие копией слухового сигнала, который он мог бы испытать в месте записи. Результат - точное дублирование слуховое пространство это испытал бы слушатель, если бы он находился в том же месте, что и модель головы. Из-за неудобства ношения наушников истинные бинауральные записи так и остались лабораторными и аудиофильскими диковинками. Однако «громкоговорительно-стереофоническое» прослушивание возможно с Амбиофоника.

Многочисленные ранние двухдорожечные магнитофонные ленты с катушкой на катушку, а также несколько экспериментальных форматов стереодисков начала 1950-х годов называли себя бинауральными, однако они были всего лишь различными воплощениями вышеописанных методов стерео или двухдорожечной моно записи ( ведущий вокал или инструмент изолирован на одном канале, а оркестр - на другом без ведущей.)

Воспроизведение

Стереофонический звук пытается создать иллюзию местоположения различных источников звука (голосов, инструментов и т. Д.) В исходной записи. Обычно цель записывающего инженера - создать стерео «изображение» с информацией о локализации. Когда стереофоническая запись воспроизводится через системы громкоговорителей (а не через наушники), каждое ухо, конечно, слышит звук из обоих динамиков. Звукорежиссер может и часто использует более двух микрофонов (иногда намного больше) и может сводить их к двум дорожкам таким образом, чтобы преувеличивать разделение инструментов, чтобы компенсировать смешение, которое возникает при прослушивании через динамики. .

В описаниях стереофонического звука, как правило, подчеркивается способность локализовать положение каждого инструмента в пространстве, но это будет справедливо только для тщательно спроектированной и установленной системы, в которой учитывается размещение динамиков и акустика помещения. В действительности, многие системы воспроизведения, такие как универсальные магнитофоны и т.п., не способны воссоздать реалистичное стереоизображение. Первоначально, в конце 1950-х и 1960-х годах стереофонический звук позиционировался как кажущийся «более богатым» или «более полным», чем монофонический звук, но такого рода заявления были и остаются очень субъективными и опять же зависят от оборудования, используемого для воспроизведения звука. звук. Фактически, плохо записанный или воспроизведенный стереофонический звук может звучать намного хуже, чем хорошо сделанный монофонический звук. Тем не менее, многие звукозаписывающие компании выпустили "демонстрационные" записи стерео для продвижения стерео. Эти записи часто включали инструкции по настройке стереосистемы, «балансировке» динамиков и различные записи окружения, чтобы продемонстрировать стереоэффект.[68] При воспроизведении стереозаписей наилучшие результаты достигаются при использовании двух одинаковых громкоговорителей перед слушателем и на одинаковом расстоянии от него, при этом слушатель располагается на средней линии между двумя динамиками. По сути, равносторонний треугольник формируется с углом между двумя динамиками около 60 градусов, если смотреть с точки зрения слушателя. Многие высококачественные многоканальные (двухканальные и не только) акустические системы тогда и сейчас включают подробные инструкции с указанием идеальных углов и расстояний между динамиками и положением слушателя, чтобы максимизировать эффект на основе, часто обширных, испытаний конструкции конкретной системы .

Виниловые пластинки

Сборник LP стерео баннеров

Хотя Декка записала Ансермет проводит Антар in стерео Май 1954 года потребовалось четыре года, чтобы продать первые стерео LP.[69] В 1958 году появилась первая группа серийных двухканальных стереосистем. виниловые пластинки был выпущен Audio Fidelity в США и Pye в Великобритании с использованием Вестрекс Система одноканальная "45/45". В то время как стилус движется горизонтально при воспроизведении монофонической записи на диск, на стереозаписи стилус движется как вертикально, так и горизонтально. Можно представить себе систему, в которой левый канал записывался сбоку, как в монофонической записи, с информацией о правом канале, записанной с вертикальным движением «холм и долина»; такие системы были предложены, но не приняты из-за их несовместимости с существующими конструкциями звукоснимателей (см. ниже).

В системе Westrex каждый канал перемещает режущую головку под углом 45 градусов к вертикали. Во время воспроизведения комбинированный сигнал воспринимается катушкой левого канала, установленной по диагонали напротив внутренней стороны канавки, и катушкой правого канала, установленной по диагонали напротив внешней стороны канавки.[70] Система Westrex предусматривала инвертирование полярности одного канала: таким образом, большое смещение канавки происходило в горизонтальной плоскости, а не в вертикальной. Последнее потребует больших экскурсий вверх-вниз и будет способствовать пропуску картриджей во время громких пассажей.

Комбинированное движение стилуса в терминах вектора представляет собой сумму и разность двух стереоканалов. Фактически, все горизонтальные движения щупа передают суммарный сигнал L + R, а вертикальное движение щупа несет разностный сигнал L-R. Преимущества системы 45/45 заключаются в большей совместимости с монофоническими системами записи и воспроизведения.

Несмотря на то, что монофонический картридж технически будет воспроизводить равное сочетание левого и правого каналов, вместо воспроизведения только одного канала, это не рекомендовалось в первые дни стерео из-за сопряженного стилуса большего размера (1,0 мил против 0,7 мил для стерео). с отсутствием вертикальной податливости моно картриджей, доступных в первые десять лет стерео. Эти факторы могут привести к тому, что стилус «вонзится» в стереовинил и вырежет стерео часть канавки, разрушив ее для последующего воспроизведения на стереокартриджах. Вот почему часто можно увидеть баннер PLAY ONLY WITH STEREO CARTRIDGE AND STYLUS на стерео виниле, выпущенном в период с 1958 по 1964 год.

И наоборот, с тем преимуществом, что не повреждает диск любого типа даже с самого начала, стереокартридж воспроизводит поперечные канавки монофонической записи одинаково через оба канала, а не через один канал. Кроме того, это дает более сбалансированный звук, поскольку два канала имеют одинаковую точность воспроизведения, в отличие от обеспечения одного канала с боковой записью с более высокой точностью и одного канала с вертикальной записью с более низкой точностью. В целом, этот подход может обеспечить более высокую точность воспроизведения, поскольку «разностный» сигнал обычно имеет малую мощность и, таким образом, меньше подвержен искажениям, присущим записи в стиле «холм и долина».

Кроме того, поверхностный шум имеет тенденцию улавливаться в большей емкости в вертикальном канале, поэтому монофоническая запись, воспроизводимая на стереосистеме, может иметь худшую форму, чем такая же запись в стереорежиме, и при этом быть приятной. (Видеть Граммофонная пластинка для получения дополнительной информации о боковой и вертикальной записи.)

Эта система была разработана Алан Блюмлейн из EMI в 1931 году и был запатентован в Великобритании в том же году, но не был сведен к реальной практике, как это требовалось для патентования в США и других странах в то время. (Блюмлейн погиб в авиакатастрофе при испытании радиолокационного оборудования во время Вторая мировая война, и поэтому он никогда не сводил систему к реальной практике через обе запись и EMI вырезал первые тестовые стереодиски, используя эту систему в 1933 году, но она не использовалась в коммерческих целях до четверти века спустя, а другая компания (Вестрекс отдел Litton Industries Inc, как преемник Western Electric Company) и получил название StereoDisk. Стереозвук обеспечивает более естественное впечатление от прослушивания, так как пространственное расположение источника звука воспроизводится (по крайней мере частично).

В 1960-х годах обычной практикой было создание стереоверсий музыки из монофонических мастер-лент, которые обычно помечались в списках треков как «электронно переработанные» или «электронно-улучшенные» стерео. Они были созданы с помощью множества методов обработки, чтобы попытаться отделить различные элементы; это оставило заметные и неудовлетворительные артефакты в звуке, обычно звучащем "фазовым". Однако по мере того, как многоканальная запись становилась все более доступной, становится все проще мастеринг или ремастеринг более правдоподобных стереозаписей из заархивированных многодорожечных мастер-лент.

Компакт-диск

В Красная книга CD Спецификация включает два канала по умолчанию, поэтому моно-запись на компакт-диске либо имеет один пустой канал, либо один и тот же сигнал передается на оба канала одновременно. Однако на некоммерческих компакт-дисках в других форматах, таких как White Book или Orange Book, может храниться до четырех часов.[нужна цитата ] стереомузыки на одном компакт-диске для расширенного программирования в общественных местах, например в торговых центрах.

Эти форматы немного уменьшают частоту дискретизации с 44,1 кГц, а также длину слова с 16 бит и используют другие проприетарные технологии для увеличения времени на диске.[нужна цитата ] и, как в 16-дюймовой транскрипции[non sequitur ] выше - сделать их неиграбельными на подавляющем большинстве потребительского оборудования.

Вещание

Радио

В FM-вещание, пилот-тональная стереосистема Zenith-GE используется во всем мире.

Из-за ограниченного качества звука большинства AM-приемников, а также из-за того, что AM-стереоприемники относительно редки, относительно небольшое количество AM-станций используют стерео. Используются различные схемы модуляции для AM стерео, из которых самым известным является Motorola с C-QUAM, официальный метод передачи в стерео AM для большинства стран мира. Все больше AM-станций переходят на цифровые HD Радио, что позволяет передавать стереозвук на AM-станции; Отсутствие совместимости HD Radio с C-QUAM, а также другие проблемы с помехами препятствовали использованию HD Radio на шкале AM. Для цифрового аудиовещания, MP2 используются аудиопотоки. DAB - это один из форматов цифрового радио, который используется для трансляции цифрового звука по наземным или спутниковым сетям. DAB распространяется на видео, и новый формат называется DMB.

В Швеции, Телеверкет изобрел другую систему стереовещания, названную Компандерная система. Он имел высокий уровень разделения каналов и даже мог использоваться для трансляции двух моносигналов - например, для языковых исследований (с двумя языками одновременно). Но тюнеры и приемники с системой пилот-тона продавались, чтобы люди на юге Швеции могли слушать, например, датское радио. В конце концов Швеция (Televerket) решила начать вещание в стерео по системе пилот-тона в 1977 году. Но в Швеции стерео-радио было отложено из-за двух конкурирующих систем.[нужна цитата ]

Телевидение

Для аналогового телевидения (PAL и NTSC) в разных частях мира используются различные схемы модуляции для трансляции нескольких звуковых каналов. Иногда они используются для обеспечения двух монофонических звуковых каналов на разных языках, а не для стерео. Многоканальный телевизионный звук используется в основном в Америке. NICAM широко используется в Европе, за исключением Германии, где Zweikanalton используется. Система поднесущих FM / FM EIAJ используется в Японии. За Цифровое ТВ, Аудиопотоки MP2 широко используются в потоках программ MPEG-2. Dolby Digital аудио стандарт, используемый для цифрового телевидения в Северной Америке, с возможностью передачи от 1 до 6 дискретных каналов.

Общее использование

Этикетка для звука 2.0 (стерео).

Обычно «стерео» - это двухканальная система воспроизведения звука, а «стереозапись» - это двухканальная запись. Это вызывает большую путаницу, поскольку пять (или более) каналов домашний театр системы обычно не называются "стерео".[требуется разъяснение (видеть разговаривать)]

Большинство многоканальных записей являются стереозаписями только в том смысле, что они представляют собой стереофонические «миксы», состоящие из набора моно и / или настоящих стереозаписей. В частности, современная популярная музыка обычно записывается с использованием близкий микрофон техники, которые искусственно разделяют сигналы на несколько дорожек. Отдельные треки (которых могут быть сотни) затем «микшируются» в двухканальную запись. Аудиоинженеры определяют, где каждая дорожка будет размещена в стереофоническом "изображении", используя различные методы, которые могут варьироваться от очень простых (например, "слева направо" элементы управления панорамированием ) на более сложные и основанные на психоакустический исследования (например, выравнивание каналов, средняя обработка, и использование задерживать использовать эффект приоритета ). Конечный продукт, использующий этот процесс, часто мало или совсем не похож на реальные физические и пространственные отношения музыкантов во время первоначального выступления; действительно, нередко разные треки одной и той же песни записываются в разное время (и даже в разных студиях), а затем смешиваются в финальную двухканальную запись для коммерческого выпуска.

Классическая музыка записи - заметное исключение. Они с большей вероятностью будут записаны без перезаписи треков позже, как в поп-записях, так что фактические физические и пространственные отношения музыкантов во время оригинального исполнения могут быть сохранены на записи.

Баланс

Баланс может означать количество сигнала от каждого канала, воспроизводимого в стерео Аудио запись. Обычно регулятор баланса в центральном положении имеет 0 дБ усиления для обоих каналов и будет ослаблять один канал при повороте регулятора, оставляя другой канал на 0 дБ.[71]

Смотрите также Панорамирование.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Термин «бинауральный», который использовал Кук, не следует путать с современным использованием этого слова, где «бинауральный» - это запись во внутреннем ухе с использованием небольших микрофонов, помещенных в ухо. Кук использовал обычные микрофоны, но использовал то же слово «бинауральные», что и Алан Блюмлейн использовал для своих экспериментальных стереозаписей почти 20 лет назад.
  2. ^ Гребенчатый фильтр позволяет изменять диапазон от 0 до 100. миллисекунды.

Рекомендации

  1. ^ στερεός, Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон, в цифровой библиотеке Персея
  2. ^ φωνή, Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон, в цифровой библиотеке Персея
  3. ^ «Телефон в Парижской опере», Scientific American, 31 декабря 1881 г., страницы 422–23.
  4. ^ "Судебный циркуляр", Времена (Лондон), 6 ноября 1895 г., стр. 7. «Инженеры-электрики почтамта. Электрофонная служба», г. Времена (Лондон), 15 января 1913 г., стр. 24. «Проводная беспроводная связь», Времена (Лондон), 22 июня 1925 г., стр. 8.
  5. ^ а б «Восстановлены ранние стерео записи». BBC. 1 августа 2008 г. В архиве с оригинала 7 августа 2008 г.. Получено 7 августа, 2008. Блюмлейн подал патент на «стереозвук» в 1931 году в документе, который запатентовал стереозаписи, стереофильмы, а также объемный звук. Затем он и его коллеги сделали серию экспериментальных записей и фильмов, чтобы продемонстрировать технологию и посмотреть, есть ли какой-либо коммерческий интерес со стороны молодой кино- и аудиоиндустрии.
  6. ^ Патент GB 394325, Алан Дауэр Блюмлейн, «Улучшения в системах передачи звука, звукозаписи и воспроизведения звука», выпущенный 1933-06-14, передан Alan Dower Blumlein and Musical Industries, Limited 
  7. ^ Роберт Александр (2013). «Изобретатель стерео: жизнь и творчество Алана Дауэра Блюмлейна». п. 83. CRC Press,
  8. ^ Фокс, Барри). «Сто лет стерео: пятьдесят Hi-Fi», p 911. Scientific American, 24–31 декабря 1981 г. Получено 1 марта 2012 г. Спектакль был частью общероссийской программы, включая Мусоргский с Картинки с выставки в Равель оркестровка, отрывки из которой также были записаны в стерео. Видеть: Стокский, Харви Флетчер и экспериментальные записи Bell Labs, stokowski.org, дата обращения 1 марта 2012 г.
  9. ^ Б. Б. Бауэр, "Некоторые методы улучшения стереофонической перспективы", Транзакции IEEE по аудио, Май – июнь 1963 г., с. 89.
  10. ^ "Радио добавляет третье измерение ", Популярная наука, Январь 1953 г., стр. 106.
  11. ^ "Звуковые волны" рок "Карнеги-холл как" улучшенная музыка "", Нью-Йорк Таймс, 10 апреля 1940 г., стр. 25.
  12. ^ «Новые звуковые эффекты в кино», Нью-Йорк Таймс, 12 октября 1937 г., стр. 27.
  13. ^ Нельсон Б. Белл, «В разработке саундтреков делаются большие шаги», Вашингтон Пост, 11 апреля 1937 г., стр. TR1.
  14. ^ Кинематографический вестник, 11 сентября 1937 г., стр. 40.
  15. ^ Т. Холман, Объемный звук: готово и работает, Второе издание, Elsevier, Focal Press (2008), 240 стр.
  16. ^ Эндрю Р. Бун "Микки Маус становится классикой ", Популярная наука, Январь 1941 г., стр. 65.
  17. ^ "Fantasound" У. Э., Гарити и Дж. Н. А. Хокинса. Журнал СМПЭ Том 37 августа 1941 г.
  18. ^ «Крыло 5 CinemaScope». Широкоэкранный музей. Получено 17 октября, 2011.
  19. ^ "Ромео и Джульетта". 8 октября 1968 г.. Получено 1 января, 2017 - через IMDb.
  20. ^ "Вестсайдская история". 23 декабря 1961 г.. Получено 1 января, 2017 - через IMDb.
  21. ^ "Моя прекрасная леди". 25 декабря 1964 г.. Получено 1 января, 2017 - через IMDb.
  22. ^ "Камелот". 25 октября 1967 г.. Получено 1 января, 2017 - через IMDb.
  23. ^ "Бен-Гур". 29 января 1960 г.. Получено 1 января, 2017 - через IMDb.
  24. ^ «Клеопатра». 31 июля 1963 г.. Получено 1 января, 2017 - через IMDb.
  25. ^ "Выпускник". 22 декабря 1967 г.. Получено 1 января, 2017 - через IMDb.
  26. ^ "Коммерческий бинауральный звук не за горами ", Рекламный щит, 24 октября 1953 г., стр. 15.
  27. ^ "Приключения в звуке ", Популярная механика, Сентябрь 1952 г., стр. 216.
  28. ^ "Tape Trade Group, чтобы исправить стандарты ", Рекламный щит, 10 июля 1954 г., стр. 34.
  29. ^ «Сайт с информацией о политике SSA - POMS». 10 июня 2007 г. Архивировано с оригинал 10 июня 2007 г.
  30. ^ "Hi-Fi: двухканальный шум", Нью-Йорк Таймс, 17 ноября 1957 г., стр. XX1.
  31. ^ "Jazzbeat 26 октября 2007 г.". Jazzology.com. Получено 17 октября, 2011.
  32. ^ "История Гарри Р. Портера". Thedukesofdixieland.com. Архивировано из оригинал 26 января 2004 г.. Получено 17 октября, 2011.
  33. ^ "Демонстрация массового производства стереодисков," Billboard, 16 декабря 1957 г., стр. 27.
  34. ^ Реклама Audio Fidelity, Рекламный щит, 16 декабря 1957 г., стр. 33.
  35. ^ "Продемонстрирован массовый стереодиск ", Рекламный щит, 16 декабря 1957 г., стр. 27.
  36. ^ Альфред Р. Ципсер, «Стереофонический звук в ожидании бума», Нью-Йорк Таймс, 24 августа 1958 г., стр. F1.
  37. ^ "Разорвавшаяся индустрия Audio Fidelity взбудоражила индустрию ", Рекламный щит, 22 декабря 1962 г., стр. 36.
  38. ^ "CBS раскрывает стерео шаг," Рекламный щит, 31 марта 1958 г., стр. 9.
  39. ^ Сильван Фокс, «Диски сегодня: новые звуки и технологии - долгожданный рекорд процветания», Нью-Йорк Таймс, 28 августа 1967 г., стр. 35.
  40. ^ RCA Victor Red Seal Labelography (1950–1967).
  41. ^ "Mfrs. Душить монофонический ", Рекламный щит, 6 января 1968 г., стр. 1.
  42. ^ Начало экспериментального стереовещания 28 августа 1962 г., BBC
  43. ^ W-G-N и WGNB представят новый «визуальный» звук », Чикаго Трибьюн, 19 мая 1952 г., стр. В-6.
  44. ^ "Новости телевидения и радио", Нью-Йорк Таймс, 26 октября 1952 г., стр. Х-11. «Бинауральные устройства», Нью-Йорк Таймс, 21 марта 1954 г., стр. ХХ-9.
  45. ^ "Бинауральная музыка на территории кампуса ", Popular Science, апрель 1953 г., стр. 20.
  46. ^ "Комментарий: Дик Бёрден снова о FM Stereo". РАДИОВОРЛД. 1 февраля 2007 г. Архивировано с оригинал 10 сентября 2012 г.. Получено 22 сентября, 2009.
  47. ^ "Преобразование в стереовещание на FM одобрено F.C.C.", Нью-Йорк Таймс, 20 апреля 1961 г., стр. 67.
  48. ^ "WEFM начала стереофоническое FM-вещание", Чикаго Трибьюн, 2 июня 1961 г., стр. В-10.
  49. ^ «В театре будет специальная звуковая система для телевидения», Лос-Анджелес Таймс, 5 декабря 1952 г., стр. В-8.
  50. ^ "Телевидение прежде всего! Welk Goes Stereophonic" (реклама), Лос-Анджелес Таймс, 10 сентября 1958 г., стр. А-7.
  51. ^ "Дилеры: Лоуренс Велк лидирует в стерео! " (рекламное объявление), Рекламный щит, 13 октября 1958 г., стр. 23.
  52. ^ "Ожидайте гигантскую стереоаудиторию ", Рекламный щит, 20 октября 1958 г., стр. 12.
  53. ^ Седман, Дэвид. Наследие вещательного стереозвука. Журнал звуковых исследований. Октябрь 2012 г. http://journal.sonicstudies.org/vol03/nr01/a03
  54. ^ Например: Джек Гулд, "ТВ: Счастливый брак со стереосистемой FM", Нью-Йорк Таймс, 26 декабря 1967 г., стр. 67.
  55. ^ а б "Японская стереосистема ", Нью-Йорк Таймс, 16 июня 1984 г.
  56. ^ Хрономедия: 1982.
  57. ^ Лес Браун, «Hi-Fi стереотелевизор появится через 2–4 года», Нью-Йорк Таймс, 25 октября 1979 г., стр. С-18.
  58. ^ Питер В. Каплан, "TV Notes", Нью-Йорк Таймс, 28 июля 1984 г., с. 1, стр. 46.
  59. ^ ""Стереофонический зум "Майкла Уильямса" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 31 мая 2011 г.. Получено 17 октября, 2011.
  60. ^ Эберхард Зенгпиль. "Forum für Mikrofonaufnahme und Tonstudiotechnik. Эберхард Зенгпиль". Sengpielaudio.com. Получено 17 октября, 2011.
  61. ^ «Псевдо-стерео». Multitrackstudio.com. Получено 17 октября, 2011.
  62. ^ Процесс манипулирования гиперпризмой - квазистерео В архиве 31 марта 2008 г. Wayback Machine
  63. ^ Обзор и расширение псевдостерео ... В архиве 6 декабря 2007 г. Wayback Machine
  64. ^ "Настоящее стерео". Sweetwater Sound. 15 мая 1998 г.. Получено 31 декабря, 2019.
  65. ^ "Псевдостерео схема - Патент 6636608". Freepatentsonline.com. 21 октября 2003 г.. Получено 17 октября, 2011.
  66. ^ «Психоакустическая псевдостерео складчатая система». Patentstorm.us. Архивировано из оригинал 4 декабря 2008 г.. Получено 17 октября, 2011.
  67. ^ "'«Псевдостерео», журнал Time, 20 января 1961 г. ". Время. 20 января 1961 г.. Получено 17 октября, 2011.
  68. ^ Боргерсон, Джанет; Шредер, Джонатан (12 декабря 2018 г.). «Как стерео было впервые продано скептически настроенной публике». Разговор. Получено 23 декабря, 2018.
  69. ^ Grammy Pulse - Тома 2–3 - Стр. Vi Национальная академия звукозаписывающих искусств и наук (США) - 1984 «В конце концов, стереозвук был разработан в 1931 году, но только в 1958 году были проданы первые стереофонические пластинки. корпоративная и бюрократическая волокита, мы могли бы легко оказаться в долгом пути, прежде чем стереотелевизор станет таким же естественным, как наличие двух ушей ".
  70. ^ «Запись стереодиска». Получено 4 октября, 2006.
  71. ^ "Домашний справочник профессионального аудио AES". Получено 20 января, 2008.

внешняя ссылка