Як Quadrophonic Vinyl поміщає чотири канали в одну канавку? Подивіться через електронний мікроскоп і побачте
https://ift.tt/Ai0pgUN
Quadrophonic звук, можливо, був першою серйозною спробою принести об’ємне звучання до домашніх аудіосистем. Формат був представлений у 1970-х роках і працював шляхом додавання двох додаткових звукових каналів до лівого та правого каналів стереосигналу. Ці додаткові канали називалися „задні канали“, і ідея полягала в тому, щоб вести їх до динаміків, розташованих позаду слухача, створюючи занурювальний досвід, що імітує відчуття перебування у концертному залі.
На жаль, концепція так і не прижилася, не в останню чергу через те, що як квадрофонні системи, так і квадрофонне записувальне обладнання були дорогими — і перше було марним, якщо ніхто не виробляв квадрофонні платівки, а друге — марне, якщо ніхто не купує такі платівки. Якщо задуматися, однак, формат підкидає одне цікаве питання. Протягом 1970-х років вініл був беззастережно найпопулярнішим аудіоформатом. Тож як вкласти чотири аудіоканали у одну канавку платівки?
Ютубер, який під ніком „Microscopy Specialist“ (спеціаліст з мікроскопії) дає відповідь. Біографія пана Спеціаліста пояснює, що його ім’я Еріґ і він, так, спеціаліст з мікроскопії, що пояснює, чому у нього вітрило мікроскоп із скануванням у його вітальні.
У одному з його попередніх відео Eric розглядає, як працюють стереоплатівки. Щоб це зрозуміти, потрібно схопити базовий принцип всіх аналогових платівок, а саме — спектр звучання буквально вирізаний у канавку вінілової виїмки. У найпростішому випадку — моно-платівка — вирізаний спектр штовхає голку у напрямку, перпендикулярному канавці. Це призводить до того, що голка простежує геометрію waveform під час обертання платівки, а картрідж, до якого кріпиться голка, діє як перетворювач, перетворюючи цю фізичну рухомість у електричний сигнал. Проганайте отриманий сигнал через достатнє посилення — і бац, з’являється звук.
З огляду на це, якщо ви дуже розумні, ви, можливо, вже зможете здогадатися, як працює стереоплатівка. Стереозапис має два канали, а канавка має дві стіни. Якщо ви забезпечите, щоб ці стіни були ортогональні одна одному — тобто під кутом 90º — тоді у будь-який момент часу відстань, на яку голка зміщена від лівої стіни, кодує висоту waveform для одного каналу, а відстань від правої стіни — інший. У стереосистемі картрідж містить два магніти, які також розташовані під прямими кутами. Кожен з них генерує свій сигнал, і ви маєте два окремих канали. Посилюйте кожен з них і запустіть через свої динаміки — бац, у вас стерео!
Це вже досить винахідливо, але квадрофонний звук додає ще один рівень ускладнення: у нього є чотири канали, а платівка все одно має лише одну канавку. То куди поділися два додаткові канали (названі „задні канали“)? Як пояснює Еріґ, існувало дві різні підходи до цього завдання: один під позначенням CD-4, інший — Stereo Quadraphonic (SQ).
Обидва підходи ґрунтувалися на ідеї, що у канавку можна закодувати більше інформації, ніж просто аналогову форму, але фундаментальні відмінності між ними стають очевидними під мікроскопом. CD-4 вдалося витравити дві хвилеві форми на кожну стінку — одну з двох звичайних стереоканалів, але також дуже тонку й високу частотну форму. Ця друга хвиля містить інформацію для одного з задніх каналів, але перетворена на сигнал такої частоти, що робить його ультразвуковим (тобто за межами людського слуху). Це означає, що на звичайній стереосистемі диск CD-4 звучить як звичайна стереоплатівка. Проте спеціалізована система CD-4 містить декодер, який може взяти кожен з високочастотних сигналів і перетворити їх назад у придатні для слуху хвилі.
SQ, тим часом, стає дуже складним. Мікроскоп розкриває жодної таємниці. Як пояснює Еріґ, воно виглядає як звичайна стереоплатівка, бо воно дійсно є як звичайна стереоплатівка — але кожен із двох додаткових каналів закодований як фазово зрушений компонент одного з двох „нормальних“ каналів. Знову ж таки, на звичайній стереосистемі платівка SQ звучить так само, як звичайна стереоплатівка, бо два фазово зрушені сигнали скасовуються один одним. Однак на системі, обладнаній для відтворення SQ-звуку, декодер може витягти фазово зрушені сигнали з кожного каналу та перетворити їх назад у придатні для слуху хвилі.
У кожному випадку, якщо посилити обидва декодовані сигнали та відвести їх до задніх динаміків квадрофонної системи, то… бац, з’являється чотирьохканальний звук!
Однак, як пояснює Еріґ, кожний підхід має свої мінуси: CD-4 вимагає спеціалізованої голки, здатної впоратися з високочастотним каналом, і через його малі розміри та настільки детальну структуру цей канал швидко зноситься. SQ, з іншого боку,, схоже, має проблеми з відокремленням каналів.
Звісно, у часи 5.1-канального об’ємного звучання та домашніх кінотеатрів тощо ідея чотирьох звукових каналів, ймовірно, звучить не так захопливо, як раніше. Проте як вправу у вирішенні технічних завдань в межах можливостей аналогової технології квадрофонний звук лишається таким же захоплюючим, як винахідний — факт, який стає більш очевидним, коли розглядати його деталі в зблизька.
HI-FI News
через Gizmodo
https://gizmodo.com/
6 травня 2026 р. о 15:44
HI-FI News via Gizmodo
May 6, 2026 at 03:44PM
Залишити відповідь
Щоб відправити коментар вам необхідно авторизуватись.