Úvod
Právě takový název "Quo vadis Diy Audio, going to hell" si zaslouží článek, který by měl poodhalit roušku tajemství jež zastírá vývoj Diy Audio projektů uplynulých let.
Není tomu tak dávno co jsem napsal článek Co slyšíme, článek pojednávající o otřesném vývoji kvality přenosu a záznamu akustického signálu. Někteří tento vývoj nazývají velmi výstižně Cesta do pekel!
Já se nyní otevřeně ptám, jde vývoj Diy Audio stejnou cestou? Ano, odpověď zní ano"Diy Audio going to hell!"
Přenos a záznam akustického signálu
Přenos a záznam akustického signálu, postupně doznával značných změn, uplynulo hodně vody od doby kdy Karel Gott zpíval hit s názvem Zdvořilý Woody. Byla to velmi krásná doba, která vyústila v přijetí normy pro Hi-Fi DIN 45500.
Norma pro Hi-Fi DIN 45500
Samotná historie se datuje od dvacátých let 20. století, kde s rozvojem elektroakustiky, mikrofonů, zesilovačů a reprodukčních zařízení vznikala i kritéria jejich používání a posuzování.
První aparatury pro kvalitní reprodukci byly vyráběny pro zvuková kina. Největší rozmach éry Hi-Fi byl zaznamenán v padesátých a šedesátých létech minulého století, kdy kvalitní reprodukční technika začala být dostupná pro širší veřejnost.
Tyto aktivity vedly v německém Deutsches Institut für Normung (DIN) v roce 1973 k vytvoření standardu – norma pro Hi-Fi DIN 45500.
Dolby NR
Jednou z cest jak dosáhnout vyšší věrnost zvuku, bylo i hledání cest, jak potlačit nežádoucí šumy přenosových cest a záznamových médii.
Systém Dolby NR (noise reduction system) je řada systémů k potlačení šumu. Systémy byly vyvíjeny společností Dolby Laboratories, používají řízené komprese dynamiky signálu při záznamu zvuku na analogové magnetické pásky a následně řízené expanze dynamiky signálu při reprodukci. Tím bylo dosaženo zlepšení poměru signál/šum a lepší věrnosti signálu.
První typ Dolby A byl vyvinut v roce 1965, nejznámější Dolby B v roce 1968, v roce 1986 jako poslední v analogové řadě vzniklo Dolby Spectral Recording (SR), které zcela ovládlo 35mm filmovou produkci.
Princip
Hlavní myšlenka spočívá na zjištění, že bílý šum, který působí rušivě při poslechu, se na magnetických páskách projevuje více na kmitočtech nad 1 kHz. Před nahráním na pásku je v předzesilovači upraven signál tak, aby vyšší kmitočty byly zesíleny více. Díky tomu mají po zaznamenání na magnetickou pásku vyšší odstup od šumu.
Při přehrávání je signál upraven tak, aby získal původní dynamiku. S potlačením vyšších kmitočtů na původní úroveň je potlačen i šum. Tím se získá výrazně větší odstup signálu od šumu média, než by bylo možno získat prostým nahráním bez úprav.
Jednotlivé verze Dolby NR se liší průběhem křivky, popisující úpravu signálu a tím také mírou získaného odstupu signálu od šumu.
Dolby A
Dolby A bylo původně určeno pro studiovou elektroniku při nahrávání zvuku, kde nalezlo od roku 1965 široké uplatnění, poté se rozšířilo i do filmového průmyslu při nahrávání a reprodukci akustického doprovodu k filmům.
Akustické pásmo bylo rozděleno do několika dílčích frekvenčních pásem, dynamika každého pásma byla řízena a upravována samostatně, poté byl signál opět sloučen do jednoho akustického pásma. Takto pořízený záznam míval značně rozdíly komprese mezi jednotlivými zpracovávanými částmi akustického pásma.
Při ručním nastavení záznamu se prováděl o nastavených hodnotách záznamu zápis, bez kterého byla nahrávka do originální podoby neobnovitelná, a zápis o nastavených hodnotách při záznamu musel být nedílnou součásti nahrávky.
Dolby B
Dolby B bylo určeno pro spotřební elektroniku, kde nalezlo široké uplatnění napříč celým spektrem výrobků, od drahých zařízení až po zařízení levná.
Dolby B bylo ochuzenou verzí Dolby A, komprese dynamiky signálu při záznamu a následná expanze dynamiky signálu při přehrávání se prováděla pouze na vyšších frekvencích akustického pásma, které dále nebylo děleno.
Řízení bylo prováděno vždy plně automaticky, jednotlivé charakteristiky se mohly lišit v návaznosti na použitý záznamový materiál a rychlost posuvu magnetického pásku.
Dolby C
Dolby C vzniklo později a bylo odvozeno od Dolby B, bylo určeno pro spotřební elektroniku používající magnetofonové kazety, které postupně vytlačovaly cívkové magnetofony.
Zde se více negativně projevoval vliv špatně nastavené či opotřebované záznamové a snímací hlavy v důsledku čeho by docházelo ke zhoršení věrnosti signálu, proto se Dolby C používalo a používá spíše pro kvalitní a dražší zařízení. Rozvoj materiálů pro kazety vedl k dalším změnám záznamových a přenosových charakteristik.
Při kopírováni dolbyovaných nahrávek a potřebě přehrávání kopie opět systémem Dolby C je vhodnější pořizovat kopii bez použití systému Dolby tedy 1:1.
Nástup CD
S nástupem CD se problém šumu záznamového media poněkud vytratil, frekvenční pásmo však muselo být díky nízké vzorkovací frekvenci 44kHz striktně omezeno do 20kHz.
Omezení šumu záznamového media, však dalo více vyniknout šumům přenosových cest a výkonových zesilovačů.
Plíživá komprese signálu
Celý trh v oblasti audia byl stále více ovládám komercí a kvalita postupně ustupovala. Plíživá komprese signálu se tak začala postupně prosazovat, vyšší hlasitost signálu lépe maskovala šum přenosové cesty a úroveň signálu se hnala až k limitaci, která je vždy nepříjemná, proto se hledaly další cesty, až se najednou objevil zcela nový pojem Mastering
Mastering
Mastering je dnes velmi používaný a nejde nic jiného než o řízenou kompresi signálu, obdobnou jakou jsme znali ze systému Dolby NR.
Když dva dělají totéž, není to vždy totéž. Dolby NR ve všech podobách ke své činnosti potřebovalo vždy signál zkompresovat a následně expandovat.
Řízená komprese vždy zaručila řízené snížení dynamiky signálu a její posazení nad šumové pozadí, následná řízená expanze vždy řízeně obnovila původní dynamiku signálu a současně potlačila šumové pozadí.
Mastering je však něco odlišného, stejně jak u Dolby NR se nejdříve signál zkompresuje a tím se zaručí vyšší podíl užitečného signálu vůči šumovému pozadí. Jenže Mastering je řízen jen při kompresi signálu a nikdo již nekontroluje a jž vůbec nezaznamenává jak, proto již není cesty jak se vrátit k původnímu signálu.
Mastering naprosto degraduje signál, okrádá jej o dynamiku, ale i o jeho kvalitu a nemá nic společného s původním pojmem a pojetím Hi-Fi.
Quo vadis Diy Audio konstruktéři
Reakce Diy Audio konstruktérů ne sebe nedala dlouho čekat, spíše naopak. Diy Audio konstruktéři se přímo předbíhali obzvláště ti Česko-Slovnenští, kdo dokáže ze svého zesilovače vyloudit větší kravál, bez ohledu na jeho kvalitu, tím se stalo, že Diy Audio konstruktéři se dnes hrdě hlásí k dynamice nad střední úroveňí signálu jen 5÷6dB a někteří jdou tak daleko, že si ji pletou s dynamikou celkovou či poměrem signál šum.
Diy Audio konstruktéři se předhání v tom jak jejich zesilovače dokážou trvale dodávat maximální výkon, kde je střední akustický výkon roven špičkovému výkonu zesilovače. Diy Audio konstruktéři opovrhují konstrukcemi, které nemají svůj zdroj a chlazení dimenzovány na trvale maximální výkon.
Pojďme se však podívat, jak si takto pojaté a dimenzované zesilovače poradí s opravdu kvalitním signálem živé hudby či nahrávek přes 30let starých, kde je běžná dynamika nad úrovní středního signálu i 20dB.
Diy Audio going to hell
Diy Audio konstruktéři nám připravili vysoce kvalitní zesilovače z vysoce kvalitních součástek, ne zřítka pozlacené, zesilovače schopné trvalého provozu na maximální výkon.
Jsme zvyklí poslouchat nejnovější nahrávky a mnohým ani nepřijde, že jsou silně masterované a jejich dynamika je velmi plochá, ne-li naprosto otřesná.
Pokud si však na takto zkonstruovaných zesilovačích pustíme signál živé hudby či nahrávku přes 30let starou, zvuk je stejný a nikdo nás nepřesvědčí, že starý vinyl je lepší než cokoliv dnešního.
Ale zdání občas klame, náš zesilovač již nemá žádnou rezervu nad středním výkonem. Signál který je o 20dB nad touto úrovní již nemá žádnou šanci projít bez omezení, ale i na tuto možnost mnozí "Mistři" Diy Audio konstruktéři pamatovali a vybavili své zesilovače, říkají tomu měkkou limitací. Zvěrstva, které se signálem neudělal moderní mastering, provede se signálem samotný zesilovač.
Ano je to přesně tak, ne jenom mastering je cestou do pekel, stejnou cestou do pekel je konstrukce zesilovačů, které nemají dostatečnou výkonovou rezervu a nejsou schopny si poradit se signály s větší dynamikou nad střední hodnotou signálu!
Závěr
Mnozí by mohli namítat, že stačí jen zesilovači ubrat o 20dB na hlasitosti a hned je schopen si s takovým signálem poradit. Ano to je pravda, ale pak vyvstává otázka, proč má zesilovač zdroj a chladič dimenzovaný na 100násobek výkonu než na který je používán.
Proč majitel zaplatil tak drahou konstrukci, když ji nemůže využívat, proč má zesilovač deklarovaný mnohem větší střední výkon než na jaký jej lze opravdu kvalitně provozovat.
Kouzelné Watty a Dynamika se již probíraly, Diy Audio konstruktéři zamyslete se a stavte zesilovače schopné přenést dynamiku 20dB nad střední hodnotou signálu, tak jak tomu bylo v průkopnických dobách a době vzniku normy pro Hi-Fi DIN 4500, tak aby jste nemuseli při vyšší kvalitě signálu, pro jeho věrný přenos, ubírat na hlasitosti.
Více o konstruktérech zesilovačů, jejich konstrukcích a metodách jakými své konstrukce prosazují v diskusi.