Стереофонический звук , или чаще стерео , — это метод воспроизведения звука, который воссоздает разнонаправленную, трехмерную звуковую перспективу. Обычно это достигается за счет использования двух независимых аудиоканалов посредством конфигурации двух громкоговорителей (или стереонаушников ) таким образом, чтобы создать впечатление звука, слышимого с разных сторон, как при естественном слухе.
Поскольку многомерная перспектива является решающим аспектом, термин « стереофонический» также применяется к системам с более чем двумя каналами или динамиками, например, к квадрафоническим системам и системам объемного звучания . Бинауральные звуковые системы также являются стереофоническими .
Стереозвук широко используется с 1970-х годов в развлекательных средствах массовой информации, таких как радиовещание, музыкальные записи, телевидение, видеокамеры , кино, компьютерное аудио и Интернет.
Слово стереофонический происходит от греческого στερεός ( stereos , «твердый, твердый») [1] + φωνή ( phōnḗ , «звук, тон, голос») [2] и было придумано в 1927 году компанией Western Electric по аналогии с слово стереоскопическое . [ нужна цитата ]
Стереозвуковые системы можно разделить на две формы: первая — это настоящее или естественное стерео, в котором живой звук захватывается с любой присутствующей естественной реверберацией с помощью набора микрофонов . 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 на каждый динамик, можно предложить искусственное направление (относительно слушателя). Элемент управления, который используется для изменения этой относительной амплитуды сигнала, известен как панорамный потенциометр (панорамный потенциометр). Объединив несколько панорамированных моносигналов вместе, можно создать полноценное, но полностью искусственное звуковое поле.
В техническом использованииистинное стерео означает запись звука и воспроизведение звука, в которых используетсястереографическая проекциядля кодирования относительного положения записанных объектов и событий. [ нужна цитата ]
Во время двухканальной стереозаписи два микрофона размещаются в стратегически выбранных местах относительно источника звука, и оба записывают одновременно. Два записанных канала будут похожи, но каждый будет иметь различную информацию о времени прихода и уровне звукового давления. Во время воспроизведения мозг слушателя использует эти тонкие различия во времени и уровне звука для триангуляции положений записанных объектов. Поскольку каждый микрофон записывает каждый волновой фронт в несколько разное время, волновые фронты не совпадают по фазе ; в результате могут возникнуть конструктивные и деструктивные помехи , если обе дорожки воспроизводятся на одном динамике. Это явление известно как аннулирование фазы . Компоновка микрофонов с совпадающей парой обеспечивает стереозапись с минимальной разницей фаз между каналами. [3]
Клеман Адер продемонстрировал первую двухканальную аудиосистему в Париже в 1881 году с серией телефонных передатчиков, подключенных от сцены Парижской оперы к анфиладе залов Парижской электрической выставки, где слушатели могли слышать прямую трансляцию выступлений через приемники на каждое ухо. Журнал Scientific American сообщил:
Каждый, кому посчастливилось слышать телефонные разговоры во Дворце промышленности, замечал, что, если слушать обоими ушами оба телефона, звук приобретает особый характер рельефности и локализации, который не может воспроизвести один приемник. Это явление очень любопытно, оно приближается к теории бинаурикулярного слуха и, как мы полагаем, никогда раньше не применялось для создания этой замечательной иллюзии, которой почти можно дать название слуховой перспективы. [4]
Этот двухканальный телефонный процесс был коммерциализирован во Франции с 1890 по 1932 год как « Театрофон» , а в Англии с 1895 по 1925 год как « Электрофон» . Обе услуги были доступны через монетоприемники в отелях и кафе или по подписке в частных домах. [5]
Были случаи, когда два записывающих станка (для одновременного производства двух мастеров) питались от двух отдельных микрофонов; когда оба мастера выживут, современные инженеры смогут синхронизировать их для создания стереозаписей времен, когда еще не существовало технологии преднамеренной стереофонической записи. [6]
Современная стереофоническая технология была изобретена в 1930-х годах британским инженером Аланом Блюмлейном из EMI , который запатентовал стереозаписи, стереофильмы, а также объемный звук. [7] В начале 1931 года Блюмляйн и его жена были в местном кинотеатре. Системы воспроизведения звука ранних звуковых фильмов неизменно имели только один набор динамиков, что могло привести к несколько сбивающему с толку эффекту, когда актер находился на одной стороне экрана, в то время как его голос, казалось, исходил с другой. Блюмлейн заявил жене, что нашел способ заставить звук следовать за актером по экрану. Происхождение этих идей неясно, но он объяснил их Исааку Шёнбергу в конце лета 1931 года. Его самые ранние заметки по этому вопросу датированы 25 сентября 1931 года, а его патент имел название «Усовершенствования в области передачи звука и связанные с ней». Системы звукозаписи и воспроизведения звука». Заявка была датирована 14 декабря 1931 года и была принята 14 июня 1933 года под номером патента Великобритании 394 325 . [8] Патент охватывает множество идей в области стерео, некоторые из которых используются сегодня, а некоторые нет. Около 70 претензий включают:
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 стереофонографических дисков. В этих дисках две стенки канавки располагались под прямым углом для размещения двух каналов. В 1934 году Блюмлейн записал Симфонию «Юпитер » Моцарта под управлением сэра Томаса Бичема в студии Abbey Road Studios в Лондоне, используя свою вертикально-латеральную технику. [7] Большая часть работ по разработке этой системы для кинематографического использования не была завершена до 1935 года. Говорящий фильм»), его первоначальное намерение, чтобы звук следовал за актером, было полностью реализовано. [9]
В Соединенных Штатах Харви Флетчер из Bell Laboratories также исследовал методы стереофонической записи и воспроизведения. Одним из исследованных методов была стена звука , в которой использовалась огромная группа микрофонов, подвешенных в линию перед оркестром. Было использовано до 80 микрофонов, каждый из которых питал соответствующий громкоговоритель, расположенный в одинаковом положении в отдельной комнате для прослушивания. Несколько тестовых стереофонических записей с использованием двух микрофонов, подключенных к двум щупам, прорезающих две отдельные канавки на одном восковом диске, были сделаны с Леопольдом Стоковским и Филадельфийским оркестром Музыкальной академии Филадельфии в марте 1932 года. Первая (сделана 12 марта 1932 года) « Прометей : Поэма огня » Скрябина — самая ранняя известная сохранившаяся преднамеренная стереозапись. [10] Спектакль был частью общероссийской программы, включавшей «Картинки с выставки» Мусоргского в оркестровке Равеля , отрывки из которой также были записаны в стерео. [11]
27 апреля 1933 года компания Bell Laboratories продемонстрировала трехканальный стереофонический звук, осуществив прямую трансляцию выступления Филадельфийского оркестра из Филадельфии в Конституционный зал в Вашингтоне, округ Колумбия, по нескольким телефонным линиям класса А. Леопольд Стоковский, обычно дирижер оркестра, присутствовал в Зале Конституции и контролировал звуковое сопровождение. Пять лет спустя та же система будет расширена до многоканальной записи фильмов и будет использоваться от концертного зала в Филадельфии до лабораторий звукозаписи Bell Labs в Нью-Джерси для записи «Фантазии» Уолта Диснея ( 1940) в том, что Дисней назвал Fantasound . [ нужна цитата ]
_(14569926537).jpg/1280px-Bell_telephone_magazine_(1922)_(14569926537).jpg)
Позже в том же году Bell Labs также продемонстрировала бинауральный звук на Всемирной выставке в Чикаго в 1933 году, используя манекен с микрофонами вместо ушей . [12] Оба сигнала были отправлены в разных диапазонах AM- станций. [13]
Используя отрывки, записанные Филадельфийским оркестром под руководством Леопольда Стоковского , предназначенные, но не использованные в «Фантазии » Уолта Диснея , на демонстрации Bell Laboratories в Карнеги-холле 9 и 10 апреля 1940 года использовались три огромные акустические системы. Синхронизация была достигнута путем создания записей в виде трех звуковых дорожек к фильму, записанных на одном фрагменте пленки, причем четвертая дорожка использовалась для регулирования увеличения громкости. Это было необходимо из-за ограничений динамического диапазона оптической кинопленки того периода, однако сжатие и расширение объема не были полностью автоматическими, а были разработаны для обеспечения возможности ручного студийного улучшения ; т. е. художественная настройка общей громкости и относительной громкости каждого трека по отношению к другим. Стоковский, который всегда интересовался технологией воспроизведения звука, лично участвовал в улучшении звука на демонстрации.
Согласно одному отчету, громкоговорители производили звук мощностью до 100 децибел, и демонстрация держала аудиторию «зачарованной, а временами и в немалой степени напуганной». [14] Сергей Рахманинов , присутствовавший на демонстрации, отметил, что это было «чудесно», но «как-то немузыкально из-за громкости». «Сделайте эти фотографии с выставки », - сказал он. «Я не знал, что это такое, пока они не усвоили эту пьесу. Слишком много «улучшений», слишком много Стоковского».
В 1937 году Bell Laboratories в Нью-Йорке продемонстрировала двухканальные стереофонические кинофильмы, разработанные Bell Labs и Electrical Research Products, Inc. [15] И снова дирижер Леопольд Стоковский был рядом, чтобы опробовать новую технологию. запись на специальную запатентованную звуковую систему из девяти дорожек в Музыкальной академии в Филадельфии во время съемок фильма « Сто мужчин и девушка» для Universal Pictures в 1937 году, после чего треки были сведены до одного для окончательного саундтрека. [16] [17] Год спустя MGM начала использовать три трека вместо одного для записи музыкальных отрывков из саундтреков к фильмам и очень быстро увеличила количество треков до четырех. Один трек использовался для диалогов, два — для музыки и один — для звуковых эффектов. Самой первой двухдорожечной записью, сделанной MGM (хотя и выпущенной в моно), была «It Never Rains But What It Pours» Джуди Гарланд , записанная 21 июня 1938 года для фильма Love Finds Andy Hardy .
В начале 1940-х годов композитор-дирижер Альфред Ньюман руководил строительством звуковой сцены, оборудованной для многоканальной записи, для студии 20th Century Fox. Несколько саундтреков этой эпохи до сих пор существуют в своих многоканальных элементах, некоторые из них были выпущены на DVD, в том числе « Как зелена была моя долина» , «Анна и король Сиама» , «День, когда Земля остановилась» и « Серенада солнечной долины» , которые вместе с оркестром «Жены» представляют собой единственные стереофонические записи оркестра Гленна Миллера в период его расцвета в эпоху свинга .
Как отмечалось выше, Уолт Дисней начал экспериментировать с многоканальным звуком в начале 1930-х годов. [18] Первым коммерческим фильмом, демонстрируемым со стереофоническим звуком, была « Фантазия » Уолта Диснея, выпущенная в ноябре 1940 года, для которой был разработан специализированный звуковой процесс ( Fantasound ). Как и на демонстрациях в Карнеги-холле шестью месяцами ранее, Fantasound использовала отдельный фильм, содержащий четыре оптических саундтрека. Три дорожки использовались для передачи левого, центрального и правого звука, а четвертая дорожка содержала три тона, которые индивидуально контролировали уровень громкости остальных трех. [19] [20] Первоначально фильм не имел финансового успеха, однако после двух месяцев роуд-шоу в отдельных городах его саундтрек был переведен в монозвук для общего выпуска. Только в переиздании 1956 года в фильме был восстановлен стереозвук.
Демонстрационный фильм Cinerama Лоуэлла Томаса и Майка Тодда под названием This is Cinerama был выпущен 30 сентября 1952 года. Формат представлял собой широкоэкранный процесс, включающий три отдельных 35-миллиметровых кинофильма и отдельный звуковой фильм, воспроизводимый синхронно друг с другом со скоростью 26 кадров в секунду. , добавляя по одной панели изображения слева и справа от зрителя под углом 45 градусов в дополнение к обычной передней и центральной панели, создавая поистине захватывающее панорамное визуальное впечатление, в некотором роде сравнимое с сегодняшним изогнутым экраном IMAX OMNI .
Технология звукового сопровождения Cinerama, разработанная Хазардом Э. Ривзом , использовала семь отдельных звуковых дорожек на полнослойной магнитной 35-миллиметровой пленке. Система имела пять основных каналов за экраном, два канала объемного звучания в задней части театра, а также канал синхронизации для блокировки четырех машин, которые были специально оснащены авиационными серводвигателями производства Ampex .
Появление многодорожечной магнитной ленты и подобной пленочной записи сделало высокоточную синхронизированную многоканальную запись более технически простой, хотя и дорогостоящей. К началу 1950-х годов все крупные студии записывали на 35-миллиметровую магнитную пленку для сведения, и многие из этих так называемых индивидуальных ракурсов все еще сохранились, что позволяет микшировать саундтреки в стерео или даже в объемном формате.
В апреле 1953 года, когда This is Cinerama еще шла только в Нью-Йорке, большинство кинозрителей впервые услышали стереофонический звук в « Доме восковых фигур» , раннем 3-D фильме с Винсентом Прайсом в главной роли, снятом Warner Bros. Звуковая система, разработанная для House of Wax и получившая название WarnerPhonic, представляла собой комбинацию 35-миллиметровая магнитная пленка с полным покрытием, содержащая звуковые дорожки для левого, центрального и правого динамиков, соединенная с двумя двухполосными системными проекторами Polaroid , один из которых нес моно оптическую дорожку объемного звучания, а другой - резервную монодорожку, используемую в в случае события что-то должно пойти не так.
Только в двух других фильмах использовался этот уникальный гибридный звук WarnerPhonic: в трехмерной постановке « Атака на реке Фезер » и «Остров в небе» . К сожалению, по состоянию на 2012 год стереомагнитные треки к обоим фильмам считаются утерянными навсегда. Кроме того, большой процент 3-D фильмов содержал вариации трехдорожечного магнитного звука: «Оно пришло из космоса» ; Я, Жюри ; Незнакомец носил пистолет ; Инферно ; Поцелуй меня, Кейт ; и многие другие.
Вдохновленная Cinerama , киноиндустрия быстро перешла к созданию более простых и дешевых широкоэкранных систем, первая из которых, Todd-AO , была разработана бродвейским промоутером Майклом Тоддом при финансовой поддержке Роджерса и Хаммерштейна для использования одной 70-миллиметровой пленки, проходящей на скорости 30 кадров в секунду с 6 магнитными саундтреками для экранной презентации Оклахомы! . Крупные голливудские студии немедленно бросились создавать свои собственные уникальные форматы, такие как Warner Bros. Panavision , Paramount Pictures ' VistaVision и CinemaScope 's Twentieth Century-Fox Film Corporation , последняя из которых использовала до четырех отдельных магнитных саундтреков.
VistaVision применила упрощенный и недорогой подход к стереофоническому звуку; его система Perspecta содержала только монофоническую дорожку, но с помощью едва слышимых тонов она могла изменять направление звука, чтобы он исходил слева, справа или с обоих направлений одновременно.
Благодаря стандартной пленке размером 35 мм CinemaScope и ее стереофонический звук можно было модернизировать в существующих кинотеатрах. CinemaScope 55 был создан той же компанией, чтобы использовать систему большего размера (55 мм вместо 35 мм) для обеспечения большей четкости изображения на экране, и предполагалось, что он будет иметь 6-дорожечную стереосистему 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 уменьшенном формате CinemaScope на 35 мм. Чтобы компенсировать это, в премьерном фильме « Карусель» использовалась шестидорожечная магнитная пленка в интерлоке, а в переиздании « Короля и я» 1961 года фильм был напечатан на 70 мм с шестиканальным саундтреком.
В конце концов, 50 полных комплектов комбинированных 55/35-мм проекторов и пентхаусных репродукторов были изготовлены и доставлены компаниями Century и Ampex соответственно, а Western Electric поставила звуковое оборудование для печати с 55-миллиметровым выпуском. Несколько образцов звуковых отпечатков толщиной 55 мм можно найти в Sponable Collection в Архиве кино и телевидения Колумбийского университета . Заброшенный впоследствии проектор Century 55/35 мм в конечном итоге стал проектором Century JJ 70/35MM.
После этого разочаровывающего опыта со своей собственной 55-мм системой CinemaScope компания Fox приобрела систему Todd-AO и перепроектировала ее в более современную систему со скоростью 24 кадра в секунду с совершенно новыми 65-мм производственными камерами собственного производства ( Mitchell BFC... "Blimped Fox Camera»), а также совершенно новые 65-мм МОП-камеры (Mitchell FC… «Fox Camera») и совершенно новые объективы Super Baltar с широким диапазоном фокусных расстояний, впервые примененные в южной части Тихого океана . По сути, хотя Тодд-АО был доступен и другим, этот формат стал основным устройством для создания и представления Fox, заменив 55-миллиметровую систему CinemaScope. Текущие DVD с двумя полнометражными фильмами CinemaScope были перенесены с оригинальных 55-миллиметровых негативов, часто включая отдельные 35-миллиметровые пленки в качестве дополнительных материалов для сравнения.
Начиная с 1957 года фильмы, записанные в стерео (за исключением фильмов, показанных в Cinerama или Todd-AO), содержали альтернативную монофоническую дорожку для кинотеатров, которые не были готовы или не хотели переоборудовать под стерео. [21] С тех пор примерно до 1975 года, когда Dolby Stereo впервые был использован в фильмах, большинство фильмов – даже те, из которых были сделаны альбомы со стереофоническими саундтреками, такие как « Ромео и Джульетта » Дзеффирелли – все еще выпускались в монофоническом звуке. , [22] стерео зарезервировано почти исключительно для дорогих мюзиклов, таких как « Вестсайдская история» , [23] «Моя прекрасная леди » [24] и «Камелот» , [25] или таких эпосов, как «Бен-Гур» [26] и «Клеопатра» . [27] Стерео также было зарезервировано для драм с сильной зависимостью от звуковых эффектов или музыки, таких как «Выпускник » [28] с партитурой Саймона и Гарфанкеля .
Система Westrex Stereo Variable-Area была разработана в 1977 году для «Звездных войн» , и ее производство в стерео было не дороже, чем в моно. В этом формате используется тот же рекордер Western Electric/Westrex/Nuoptix RA-1231, а в сочетании с технологией квадрофонического матричного изображения QS, лицензированной Dolby Labs от Sansui, эта система может воспроизводить тот же левый, центральный, правый и объемный звук, что и оригинальная система CinemaScope. 1953 год, с использованием одной оптической дорожки стандартной ширины. Эта важная разработка, продаваемая как Dolby Stereo , наконец, принесла стереозвук в так называемые плоские (неанаморфотные ) широкоэкранные фильмы, которые чаще всего проецируются с соотношением сторон 1,75:1 или 1,85:1.
Продюсеры часто пользовались преимуществами шести магнитных саундтреков, доступных для отпечатков фильмов шириной 70 мм , а фильмы снимались либо на 65 мм, либо в целях экономии на 35 мм, а затем увеличивались до 70 мм. В этих случаях 70-миллиметровые отпечатки будут микшированы для стерео, а уменьшенные 35-миллиметровые отпечатки будут микшированы для моно.
Некоторые фильмы, снятые на 35 мм, такие как «Камелот» , имели четырехдорожечный стереофонический звук, а затем были увеличены до 70 мм, чтобы их можно было показать на огромном экране с шестидорожечным стереофоническим звуком. Однако, к сожалению, многие из этих презентаций были только псевдо-стерео, в которых использовался несколько искусственный метод шестидорожечного панорамирования. Процесс, известный несколько уничижительно как « Колумбийский спред» , часто использовался для синтеза левого центра и правого центра из комбинации левого и центра и правого и центра соответственно, или, для эффектов, эффект можно было «панорамировать» в любом месте пяти стадий. динамики с использованием панорамного потенциометра с одним входом и пятью выходами. Dolby, которая не одобряла эту практику, приводящую к потере разделения, вместо этого использовала левый центральный и правый центральный каналы для LFE (улучшение низких частот), используя басовые блоки резервных промежуточных передних динамиков, а затем и неиспользуемые ВЧ-мощность этих каналов позволяет обеспечить стереофоническое объемное звучание вместо монофонического объемного звучания.
На смену Dolby Stereo в кино пришла Dolby Digital 5.1, которая сохранила структуру каналов Dolby Stereo 70 мм и 5.1, а совсем недавно, с появлением цифрового кино , Dolby Surround 7.1 и Dolby Atmos в 2010 и 2012 годах соответственно.
Развитие стереофонического звука было обусловлено техническими трудностями записи и воспроизведения двух или более каналов, синхронизированных друг с другом, а также экономическими и маркетинговыми проблемами внедрения новых аудионосителей и оборудования. Стереосистема стоит вдвое дороже, чем монофоническая система, поскольку стереосистема содержит два предусилителя, два усилителя и две акустические системы. Кроме того, пользователю понадобится FM-стереотюнер, чтобы модернизировать любой магнитофон до стереомодели и оснастить фонограф стереокартриджем. Вначале было неясно, подумают ли потребители, что звук настолько лучше, что стоит вдвое дороже.
Томас Эдисон записывал на своих цилиндрах и дисках в формате холмов и долин (с вертикальной модуляцией) с 1877 года, а вскоре после этого Берлинер записывал в горизонтальном (латеральном) формате. Каждый формат развивался по своей собственной траектории до конца 1920-х годов, когда электрическая запись на диск с использованием микрофона превзошла акустическую запись, которая требовала громкого исполнения, до уровня, эквивалентного мегафону наоборот.
В то время AM-радио существовало примерно десять лет, и вещательные компании искали лучшие материалы для изготовления граммофонных пластинок, а также лучший формат для их записи для воспроизведения по узкому и, следовательно, по своей сути шумному радиоканалу. Поскольку радио воспроизводило те же шеллаковые диски, которые были доступны публике, было обнаружено, что, хотя система воспроизведения теперь была электрической, а не акустической, поверхностный шум на диске маскировал музыку уже после нескольких воспроизведений.
Разработка ацетата, бакелита и винила, а также производство транскрипций радиопередач помогли решить эту проблему. Как только были разработаны эти значительно более тихие составы, было обнаружено, что проигрыватели того периода с резиновым приводом и колесным приводом издавали сильный низкочастотный грохот – но только в боковой плоскости. Таким образом, даже несмотря на то, что при прочих равных условиях вертикальная плоскость записи на диск имела более высокую точность, было решено записывать вертикально, чтобы производить записи с более высокой точностью на этих новых материалах по двум причинам: увеличение точности за счет предотвращения боковой грохот и создать несовместимость с домашними фонографами, которые с их системами воспроизведения только с боковой стороны воспроизводят тишину только с диска с вертикальной модуляцией.
После 33+Запись на скорости 1/3 об / мин была усовершенствована для кинофильмов в 1927 году, скорость транскрипции радиопрограмм была уменьшена до соответствия, еще раз, чтобы затруднить воспроизведение дисков на обычном домашнем оборудовании. Несмотря на то, что размер иглы остался таким же, как у потребительских пластинок, - 3 мила (76 мкм) или 2,7 мила (69 мкм), размер диска был увеличен с 12 дюймов (30 см) до тех же 16 дюймов (41 см), что и у использовался в ранних говорящих картинках, чтобы создать дополнительную несовместимость. Теперь пластинки не только не могли воспроизводиться на домашней аппаратуре из-за несовместимого формата и скорости записи, но даже не помещались на плеере, что устраивало правообладателей.
Экспериментальный формат 1920-х годов разделял сигнал на две части, низкие и высокие частоты, и записывал высокие частоты на отдельную дорожку рядом с краем диска в латеральном формате, сводя к минимуму высокочастотные искажения, и записывал низкие частоты на отдельную дорожку в вертикальная мода для минимизации грохота. Накладные расходы в этой схеме ограничивали время игры чуть дольше, чем одиночный, даже при 33+1/3 об / мин на 12-дюймовом диске.
Другой неудачный эксперимент, проведенный в конце 1920-х и начале 30-х годов, заключался в записи левого канала на одной стороне диска и записи правого канала на другой стороне диска. Они были изготовлены на двух записывающих станках кинокомпании, которые работали идеально синхронно друг с другом и могли вести запись как против часовой стрелки, так и обычным способом записи по часовой стрелке. Каждый мастер отдельно подвергался гальваническому покрытию, выстраивался в линию и впоследствии монтировался в пресс. Затем двусторонний стереодиск воспроизводился вертикально, сначала в системе, в которой было два тонарма на одной стойке, обращенных друг к другу. У системы были проблемы с поддержанием синхронного вращения двух тонармов.
Пять лет спустя Bell Labs экспериментировала с двухканальной латерально-вертикальной системой, в которой левый канал записывался сбоку, а правый канал записывался вертикально, по-прежнему используя стандартную канавку толщиной 3 мила со скоростью 78 об/мин, что более чем в три раза больше, чем современный стилус для пластинок конца 20 века. В этой системе весь низкочастотный грохот находился в левом канале, а все высокочастотные искажения — в правом канале. Более четверти века спустя было решено наклонить записывающую головку на 45 градусов вправо, чтобы и низкочастотный грохот, и высокочастотные искажения равномерно распределялись по обоим каналам, создавая систему 45/45, которую мы создали. знаю сегодня.
В 1952 году Эмори Кук (1913–2002), который уже прославился разработкой новых дисковых режущих головок с обратной связью для улучшения звука с ленты на винил, взял описанную выше двухканальную систему высокого качества и разработал бинауральную [ примечание 1]. ] записать из него. Он состоял из двух отдельных каналов, разрезанных на две отдельные группы канавок, идущих рядом друг с другом: одна шла от края диска до середины, а другая начиналась с середины и заканчивалась меткой. Он использовал две боковые канавки с кроссовером 500 Гц на внутренней дорожке, чтобы попытаться компенсировать более 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 подключалась к отдельному усилителю и динамику. Эта установка была предназначена для демонстрации режущих головок Кука на аудиовыставке в Нью-Йорке. Он не был предназначен для содействия бинауральному процессу; но вскоре после этого спрос на такие записи и оборудование для их воспроизведения вырос, и компания Кука Cook Records начала коммерческое производство таких записей. Кук записал огромное количество звуков, от звуков железной дороги до грозы. К 1953 году у Кука был каталог из примерно 25 стереопластинок, выставленных на продажу аудиофилам . [29]
Первые стереозаписи на магнитную ленту были сделаны в Германии в начале 1940-х годов с помощью магнитофонных магнитофонов. Было сделано около 300 записей различных симфоний, большая часть которых была конфискована Красной Армией в конце Второй мировой войны . Записи имели относительно высокую точность благодаря обнаружению смещения переменного тока . Запись 1944 года Симфонии № 8 Антона Брукнера в постановке Герберта фон Караяна и Оркестра Берлинской государственной оперы и запись 1944 или 1945 года, когда Вальтер Гизекинг играет Фортепианный концерт № 5 Бетховена ( на заднем плане слышен зенитный огонь) - единственные записи, которые, как известно, существуют до сих пор.
В США стереозапись на магнитную ленту была впервые продемонстрирована на стандартной 1/4-дюймовой ленте в 1952 году с использованием двух наборов головок записи и воспроизведения, перевернутых и смещенных друг от друга. [30] Год спустя Remington Records начала записывать ряд своих сессий в стерео, включая выступления Тора Джонсона и Симфонического оркестра Цинциннати .
Позже в том же году с Леопольдом Стоковски и группой нью-йоркских студийных музыкантов в RCA Victor Studios в Нью-Йорке были проведены новые экспериментальные стереозаписи . В феврале 1954 года лейбл также записал исполнение шедевра Берлиоза «Осуждение Фауста» Бостонским симфоническим оркестром под руководством Чарльза Мунка , успех которого привел к практике регулярной записи сессий в стерео.
Вскоре после этого RCA Victor записала два последних концерта, транслируемых по радио NBC , знаменитого дирижера Артуро Тосканини и Симфонического оркестра NBC на стереофоническую магнитную ленту, однако они так и не были официально выпущены, хотя уже давно доступны на пиратских пластинках и компакт-дисках. В Великобритании Decca Records начала записывать сессии в стерео в середине 1954 года, и к тому времени даже более мелкие лейблы в США, такие как Concertapes, Bel Canto и Westminster, наряду с крупными лейблами, такими как RCA Victor, начали выпускать стереофонические записи на двух дорожках. предварительно записанная катушечная магнитная лента по цене в два или три раза дороже монофонических записей, которые продавались в розницу по цене от 2,95 до 3,95 долларов за стандартную монофоническую пластинку. Даже двухдорожечная монофоническая кассета, которую пришлось перевернуть на полпути и которая содержала точно ту же информацию, что и монофоническая пластинка – но без потрескиваний и хлопков – продавалась за 6,95 доллара. [31]
Стереофонический звук появился по крайней мере в нескольких избранных гостиных в середине 1950-х годов. [32] К 3-му кварталу 1957 года стереозапись получила широкое распространение в музыкальном бизнесе.
В ноябре 1957 года небольшой лейбл Audio Fidelity Records выпустил первый стереофонический диск массового производства. Сидни Фрей, основатель и президент, поручил инженерам Westrex, владельцам одной из двух конкурирующих систем для резки стереодисков, нарезать диск для выпуска до того, как это смогла сделать какая-либо крупная звукозаписывающая компания. [33] [34] На стороне 1 были представлены герцоги Диксиленда, а на стороне 2 были представлены железная дорога и другие звуковые эффекты, призванные привлечь и окутать слушателя. Этот демонстрационный диск был представлен публике 13 декабря 1957 года в зале Times Auditorium в Нью-Йорке. [35] Было выпущено всего 500 копий этой первоначальной демонстрационной пластинки, и три дня спустя Фрей объявил в журнале Billboard Magazine , что он отправит бесплатную копию любому представителю отрасли, который напишет ему на фирменном бланке компании. [36] [37] Этот шаг вызвал такую широкую огласку [38] , что первые дилеры стереофонографов были вынуждены продемонстрировать это на Audio Fidelity Records.
Также в декабре 1957 года еще один небольшой лейбл Bel Canto Records выпустил свой собственный демонстрационный стереофонический диск на разноцветном виниле, чтобы у дилеров стерео было более одного выбора для демонстрации. Благодаря входящим в комплект специальным проигрывателям с прозрачным диском, подсвеченным снизу, чтобы подчеркнуть цвет и звук, этот трюк сработал еще лучше для Bel Canto, чей список джаза, легкой музыки и лаунж-музыки сочетался с их торговой маркой Карибского синего цвета. винил хорошо продавался на протяжении 1958 года и в начале 1959 года.
Когда Audio Fidelity выпустила свой демонстрационный стереофонический диск, на рынке не было доступного магнитного картриджа , способного воспроизводить его. После выпуска других демонстрационных дисков и соответствующих библиотек, из которых они были отобраны, другим стимулом к популярности стереодисков стало снижение цены стереокартриджа для воспроизведения дисков — с 250 до 29,95 долларов в июне 1958 года . 39] Первые четыре стереофонических диска массового производства, доступные для покупателей, были выпущены в марте 1958 года – Джонни Пулео и его банда гармоник, том 1 (AFSD 5830), Railroad – Sounds of a Vanishing Era (AFSD 5843), Лайонел – Лайонел Хэмптон. и его оркестр (AFSD 5849) и « Марш вместе с герцогами Диксиленда», том 3 (AFSD 5851). К концу марта у компании было еще четыре стерео пластинки, перемежающиеся несколькими релизами Bel Canto. [40]
Хотя в течение первых десяти лет существования стереофонических дисков выпускались как монофонические, так и стереофонические пластинки, крупные звукозаписывающие компании выпустили свои последние монофонические альбомы в 1968 году, ограничив формат синглами со скоростью 45 об/мин, гибкими дисками и рекламными материалами для радио, которые продолжались до 1975 года. [41] [42] [ 43]
Самый ранний подход к стереофоническому радио (тогда его обычно называли «бинауральным») использовал две отдельные передачи для индивидуальной отправки левого и правого аудиоканалов, что требовало от слушателей управлять двумя приемниками, чтобы услышать стереоэффект. В 1924 году Франклину М. Дулитлу был выдан патент США № 1 513 973 [44] на использование двойной радиопередачи для создания стереоприема. В том же году Дулиттл начал годичную серию тестовых передач, используя свою средневолновую радиовещательную станцию WPAJ в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, которой было временно разрешено одновременно управлять вторым передатчиком. Левый и правый звук передавался на два передатчика с помощью двух микрофонов, расположенных на расстоянии около 7 дюймов (18 см) друг от друга, чтобы имитировать расстояние между ушами человека. [45] [46] Дулиттл прекратил эксперименты в первую очередь потому, что отсутствие доступных частот в перегруженном диапазоне AM-вещания означало, что станциям было непрактично занимать две частоты, [47] плюс для слушателей было громоздко и дорого работать на двух частотах. радиоприемники. [47]
В 1925 году сообщалось, что в Берлине, Германия, были проведены дополнительные экспериментальные стереопередачи, снова с двумя средневолновыми передачами. [48] В декабре того же года длинноволновая станция Британской радиовещательной компании (BBC) , 5XX в Давентри, Нортгемптоншир , приняла участие в первой британской стереотрансляции – концерте из Манчестера под управлением сэра Гамильтона Харти – с трансляцией 5XX по всей стране. правый канал и местные станции BBC, транслирующие левый канал на средних волнах. [49] BBC повторила эксперимент в 1926 году, используя 2LO в Лондоне и 5XX в Давентри. 12 июня 1946 года аналогичная экспериментальная передача с использованием двух станций была проведена в Голландии, которую ошибочно считали первой в Европе, а возможно, и в мире. [50]
В 1952 году в Соединенных Штатах возобновился интерес к стереовещанию, при котором для двух каналов по-прежнему использовались две станции, отчасти в ответ на развитие двухканальной магнитофонной записи. Правило «дуополии» Федеральной комиссии по связи (FCC) ограничивало владельцев станций одной AM-станцией на рынок. Но многие владельцы радиостанций теперь имели доступ к FM-станции, находившимися в совместном владении, и в большинстве этих тестов использовались парные AM- и FM-станции. 18 мая KOMO и KOMO-FM в Сиэтле, штат Вашингтон, провели экспериментальную трансляцию, [51] а четыре дня спустя чикагская AM-радиостанция WGN и ее дочерняя FM-станция WGNB совместно провели часовую стереофоническую демонстрацию. [52] 23 октября 1952 года две FM-станции в Вашингтоне, округ Колумбия, WGMS-FM и WASH , провели собственную демонстрацию. [53] Позже в том же месяце WQXR Нью-Йорка в паре с WQXR-FM запустили свою первую стереофоническую трансляцию, которая была ретранслирована на WDRC (бывшая WPAJ Франклина Дулиттла, теперь расположенная в Хартфорде, Коннектикут) и WDRC-FM . [54] [55] К 1954 году WQXR транслировала все свои живые музыкальные программы в стереофоническом звуке, используя свои AM и FM-станции для двух аудиоканалов. [56] Политехнический институт Ренсселера начал еженедельную серию прямых стереофонических трансляций в ноябре 1952 года с использованием двух AM-станций, WHAZ в сочетании с очень маломощной местной несущей станцией, что означало, что зона стереопрослушивания не выходила за пределы кампуса колледжа. [57]
Возобновленные испытания с двумя передатчиками имели ограниченный успех, поскольку для них по-прежнему требовалось два приемника, а при использовании пар AM-FM качество звука AM-передач, как правило, значительно уступало FM-сигналам.
Стереосистема пилот-тона Zenith-GE используется станциями FM-вещания по всему миру .
В конечном итоге было установлено, что полоса пропускания, выделенная отдельным FM-станциям, достаточна для поддержки стереопередачи от одного передатчика. В Соединенных Штатах FCC курировала сравнительные испытания шести предложенных стандартов FM, проводимые Национальным комитетом по стереофоническому радио. Эти испытания были проведены KDKA-FM в Питтсбурге, штат Пенсильвания, в июле и августе 1960 года . начать работу в Соединенных Штатах 1 июня 1961 года. [59] В полночь в своих часовых поясах 1 июня WGFM General Electric в Скенектади, штат Нью-Йорк, WEFM Zenith в Чикаго и KMLA в Лос-Анджелесе стали первыми тремя станциями. начать вещание с использованием новых стереостандартов. [60]
После экспериментальных FM-стереопередач в районе Лондона в 1958 году и регулярных субботних утренних демонстрационных передач с использованием телевизионного звука и средневолнового (AM) радио для обеспечения двух каналов, в сети Третьей программы BBC начались первые регулярные передачи BBC с использованием стереосигнала FM . 28 августа 1962 г. [61]
В Швеции компания Televerket изобрела другую систему стереовещания под названием Compander System . Он имел высокий уровень разделения каналов и мог даже использоваться для трансляции двух отдельных моносигналов – например, для изучения языка (с двумя языками одновременно). Но тюнеры и приемники с системой пилот-тона продавались, чтобы люди на юге Швеции могли слушать, например, датское радио. Наконец, в 1977 году Швеция (Televerket) решила начать вещание в стереофоническом формате по системе пилот-тонов.
Для AM-вещания очень немногие станции передают в стерео, отчасти из-за ограниченного качества звука большинства приемников и нехватки стереоприемников AM. Для AM-стерео используются различные схемы модуляции , наиболее известной из которых является C-QUAM компании Motorola , официальный метод для большинства стран мира, осуществляющих передачу в AM-стерео. Все больше станций AM переходят на цифровое HD-радио , которое позволяет передавать стереозвук на станциях AM; Отсутствие совместимости HD Radio с C-QUAM, а также другие проблемы с помехами препятствовали использованию HD Radio на циферблате AM. Для цифрового аудиовещания используются аудиопотоки MP2 . DAB — это один из форматов цифрового радио, который используется для трансляции цифрового звука по наземным вещательным сетям или спутниковым сетям. DAB распространяется на видео, а новый формат называется DMB .
11 декабря 1952 года спектакль «Кармен» по замкнутому телевидению , проходивший от Метрополитен-опера в Нью-Йорке до 31 театра по всей территории Соединенных Штатов, включал в себя стереофоническую звуковую систему, разработанную RCA . [62] Первые несколько шоу сезона 1958–59 годов «Плимутского шоу» (также известного как «Шоу Лоуренса Велка ») по сети ABC (Америка) транслировались со стереофоническим звуком на 75 медиарынках , с одним аудиоканалом, транслируемым по телевидению и другим по радиосети ABC. [63] [64] Тем же методом телевидение NBC и радиосеть NBC предложили стереозвук для двух трехминутных сегментов шоу Джорджа Гобеля 21 октября 1958 года . [65] 30 января 1959 года Уолт Дисней на канале ABC Компания Presents осуществила стереотрансляцию « Истории Петра Чайковского» , включая сцены из последнего анимационного фильма Диснея « Спящая красавица », используя принадлежащие ABC станции AM и FM для левого и правого аудиоканалов. [66]
После появления FM-стереовещания в 1962 году небольшое количество музыкальных телешоу транслировалось со стереозвуком с использованием процесса, называемого одновременным вещанием , при котором аудиочасть шоу передавалась через местную FM-стереостанцию. [67] В 1960-х и 1970-х годах эти шоу обычно вручную синхронизировались с катушечной магнитофонной записью, отправленной по почте на FM-станцию (если только концерт или музыка не исходили из местного источника). В 1980-х годах спутниковая доставка теле- и радиопрограмм сделала этот довольно утомительный процесс синхронизации ненужным. Одной из последних таких программ одновременной передачи была Friday Night Videos на канале NBC, как раз перед тем, как стереосистема MTS была одобрена FCC.
BBC широко использовала одновременное вещание в период с 1974 по 1990 год. Первая такая передача произошла в 1974 году, когда BBC транслировала запись лондонского концерта «Радуга» Ван Моррисона одновременно на телевидении BBC2 и радио 2. После этого она использовалась во многих других музыкальных программах. , вживую и в записи, включая ежегодные концерты BBC Promenade и конкурс песни Евровидение . Появление стереозвука NICAM в телевизорах сделало это ненужным.
Системы кабельного телевидения транслировали множество стереопрограмм, используя этот метод, в течение многих лет, пока цены на стереомодуляторы МТС не упали. Одной из первых кабельных стереостанций была The Movie Channel , хотя самой популярной станцией кабельного телевидения, которая способствовала использованию одновременного стереовещания, была MTV .
Японское телевидение начало мультиплексное (стерео) звуковое вещание в 1978 году, [68] а регулярные передачи со стереозвуком начались в 1982 году . [69] К 1984 году около 12% программ, или около 14 или 15 часов на станцию в неделю, составляло использование технологии мультиплексирования. Вторая телевизионная сеть Западной Германии , ZDF , начала предлагать стереопрограммы в 1984 году. [68]
Для аналогового телевидения (PAL и NTSC) в разных частях мира используются различные схемы модуляции для трансляции более одного звукового канала. Иногда они используются для обеспечения двух монофонических звуковых каналов на разных языках, а не стерео. Многоканальный телевизионный звук используется в основном в Америке. NICAM широко используется в Европе, за исключением Германии, где используется Zweikanalton . Система поднесущих EIAJ FM/FM используется в Японии. В цифровом телевидении аудиопотоки MP2 широко используются в программных потоках MPEG-2. Dolby Digital — это аудиостандарт, используемый для цифрового телевидения в Северной Америке, с возможностью использования от 1 до 6 отдельных каналов.
В 1979 году газета «Нью-Йорк Таймс» сообщила: «Что побудило [телевизионную] индустрию приступить к установлению стандартов высокого качества [звука] сейчас, по мнению технических руководителей, участвовавших в проекте, главным образом быстрое развитие новых телевизионных технологий». , особенно те, которые бросают вызов вещательному телевидению, например, видеодиски » . [70]
Многоканальный телевизионный звук , более известный как MTS (часто еще как BTSC , по названию создавшего его Комитета вещательных телевизионных систем), представляет собой метод кодирования трех дополнительных аудиоканалов в аудионоситель формата NTSC . В 1984 году он был принят FCC в качестве стандарта США для стереотелевизионной передачи . Спорадическая сетевая передача стереозвука началась на канале NBC 26 июля 1984 года с « Вечернего шоу» с Джонни Карсоном в главной роли – хотя в то время это был только сетевой сериал «Новый». Флагманская станция Йорка, WNBC-TV , имела возможность стереовещания. [71] Регулярная стереопередача программ началась в 1985 году.
При этом используются два параллельных всенаправленных микрофона на некотором расстоянии друг от друга, которые улавливают стереоинформацию о времени поступления, а также некоторую информацию о разнице уровней (амплитуд), особенно если они используются в непосредственной близости от источника(ов) звука. На расстоянии около 60 см (24 дюйма) временная задержка (разница во времени прихода) сигнала, достигающего первого микрофона, а затем другого сбоку, составляет примерно 1,5 мс (от 1 до 2 мс). Если вы увеличите расстояние между микрофонами, вы эффективно уменьшите угол срабатывания. На расстоянии 70 см (28 дюймов) он примерно эквивалентен углу срабатывания почти совпадающей установки ORTF.
Этот метод может вызвать проблемы с фазой, когда стереосигнал микшируется в моно.
Здесь два направленных микрофона находятся в одном месте, обычно направлены под углом от 90° до 135° друг к другу. [72] Стереоэффект достигается за счет разницы в уровне звукового давления между двумя микрофонами. Разница уровней в 18 дБ (от 16 до 20 дБ) необходима для того, чтобы услышать направление громкоговорителя. Из-за отсутствия различий во времени прихода/фазы, звуковые характеристики записей XY имеют меньшее ощущение пространства и глубины по сравнению с записями, использующими установку AB. Когда используются два микрофона в форме восьмерки, расположенные на ±45° относительно источника звука, установка XY называется парой Блюмляйна . Создаваемое звуковое изображение реалистично.
В этом методе совпадения используется двунаправленный микрофон, обращенный вбок, и еще один микрофон, расположенный под углом 90 °, обращенный к источнику звука. Второй микрофон, как правило, представляет собой разновидность кардиоидного микрофона, хотя Алан Блюмлейн описал использование всенаправленного преобразователя в своем оригинальном 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 сигналы Mid и Side (а не матричные сигналы левого и правого каналов), шириной стерео можно управлять после завершения записи. Это делает его особенно полезным для кинопроектов.
Эти методы сочетают в себе принципы методов AB и XY ( совпадающих пар ). Например, стереофоническая техника ORTF Управления радиодиффузионного телевидения Франции ( Радио Франции ) требует наличия пары кардиоидных микрофонов , расположенных на расстоянии 17 см друг от друга под общим углом между микрофонами 110°, что приводит к углу стереофонической записи 96° ( Угол стереозаписи , или SRA). [73] В стереотехнике NOS Nederlandse Omroep Stichting (Голландской телерадиовещательной организации) общий угол между микрофонами составляет 90°, а расстояние — 30 см, что позволяет улавливать стереоинформацию о времени поступления, а также информацию об уровне. Примечательно, что все разнесенные микрофонные решетки и все почти совпадающие методы используют расстояние не менее 17 см и более. 17 см примерно равно расстоянию от уха человека и, следовательно, обеспечивает ту же межушную разницу во времени (ITD) или более, в зависимости от расстояния между микрофонами. Хотя записанные сигналы обычно предназначены для воспроизведения через стереодинамики, воспроизведение через наушники может дать удивительно хорошие результаты, в зависимости от расположения микрофона.
В ходе реставрации или ремастеринга монофонических пластинок использовались различные приемы псевдостерео , квазистерео или перенаправленного стерео , чтобы создать впечатление, что звук изначально был записан в стерео. Эти методы сначала включали аппаратные методы (см. Дуофонический ) или, в последнее время, комбинацию аппаратного и программного обеспечения. Multitrack Studio компании Bremmers Audio Design (Нидерланды) [74] использует специальные фильтры для достижения псевдостерео эффекта: полочный фильтр направляет низкие частоты в левый канал, а высокие частоты в правый канал, а гребенчатый фильтр добавляет небольшая задержка синхронизации сигнала между двумя каналами, задержка, едва заметная на слух, [примечание 2] , но способствующая эффекту расширения исходной неравномерности монозаписи. [75] [76]
Специальная псевдостереосхема, изобретенная Кисии и Норо из Японии, была запатентована в США в 2003 году [77] , при этом ранее уже были выданы патенты на подобные устройства. [78] Методы искусственного стерео использовались для улучшения качества прослушивания монофонических записей или для того, чтобы сделать их более «продаваемыми» на сегодняшнем рынке, где люди ожидают стерео. Некоторые критики выразили обеспокоенность по поводу использования этих методов. [79]
Инженеры проводят техническое различие между «бинауральной» и «стереофонической» записью. Из них бинауральная запись аналогична стереоскопической фотографии . При бинауральной записи пара микрофонов помещается внутрь модели человеческой головы , которая включает внешние уши и ушные каналы; каждый микрофон находится там, где должна быть барабанная перепонка . Затем запись воспроизводится через наушники, так что каждый канал воспроизводится независимо, без микширования и перекрестных помех. Таким образом, на каждую барабанную перепонку слушателя воздействует точная копия слухового сигнала, который он мог бы услышать в месте записи. Результатом является точное воспроизведение слухового пространственности , которое ощутил бы слушатель, если бы он или она находились в том же месте, что и голова модели. Из-за неудобства ношения наушников настоящие бинауральные записи так и остались лабораторной и аудиофильской диковинкой. Однако «динамико-бинауральное» прослушивание возможно с Ambiophonics .
Многочисленные ранние двухдорожечные стереокатушечные ленты, а также несколько экспериментальных форматов стереодисков начала 1950-х годов позиционировали себя как бинауральные, однако они были всего лишь различными воплощениями описанных выше методов стерео или двухдорожечной моно записи ( ведущий вокал или инструмент изолирован на одном канале, а оркестр — на другом без ведущего.)
Стереофонический звук пытается создать иллюзию местоположения различных источников звука (голосов, инструментов и т. д.) в исходной записи. Цель звукорежиссера обычно состоит в том, чтобы создать стерео «изображение» с информацией о локализации. Когда стереофоническая запись прослушивается через акустические системы (а не через наушники), каждое ухо, конечно, слышит звук из обоих динамиков. Звукорежиссер может использовать и часто использует более двух микрофонов (иногда намного больше) и может микшировать их на две дорожки таким образом, чтобы преувеличивать разделение инструментов, чтобы компенсировать смешение, возникающее при прослушивании через динамики. .
В описаниях стереофонического звука, как правило, подчеркивается способность локализовать положение каждого инструмента в пространстве, но это будет верно только в тщательно спроектированной и установленной системе, где учитываются расположение динамиков и акустика помещения. В действительности многие системы воспроизведения, такие как универсальные бумбоксы и т.п., неспособны воссоздать реалистичное стереоизображение. Первоначально, в конце 1950-х и 1960-х годах, стереофонический звук позиционировался как «более богатый» или «более полный», чем монофонический звук, но такого рода утверждения были и остаются весьма субъективными и, опять же, зависящими от оборудования, используемого для воспроизведения звука. звук. Фактически, плохо записанный или воспроизведенный стереофонический звук может звучать гораздо хуже, чем хорошо сделанный монофонический звук. Тем не менее, многие звукозаписывающие компании выпустили «демонстрационные» стереозаписи, чтобы способствовать продвижению стерео. Эти записи часто включали инструкции по настройке стереосистемы, «балансировке» динамиков и различные эмбиентные записи, чтобы продемонстрировать стереоэффект. [80] При воспроизведении стереозаписей наилучшие результаты достигаются при использовании двух одинаковых динамиков, расположенных перед слушателем и на равном расстоянии от него, при этом слушатель располагается на центральной линии между двумя динамиками. По сути, образуется равносторонний треугольник с углом между двумя динамиками около 60 градусов, если смотреть с точки зрения слушателя. Многие высококачественные многоканальные (двухканальные и более) акустические системы тогда и сейчас включают подробные инструкции, определяющие идеальные углы и расстояния между динамиками и положением прослушивания, чтобы максимизировать эффект, основанный на, часто обширном, тестировании конструкции конкретной системы. .
Хотя Decca записала дирижирование Ансерме Антара в стерео в мае 1954 года, потребовалось четыре года, чтобы были проданы первые стереофонические пластинки. [81] В 1958 году компания Audio Fidelity в США и Pye в Великобритании выпустила первую группу серийных двухканальных стереофонических виниловых пластинок с использованием одноканальной системы Westrex «45/45». В то время как при воспроизведении монофонической записи диска игла перемещается горизонтально, на стереозаписях игла перемещается как вертикально, так и горизонтально. Можно представить себе систему, в которой левый канал записывался латерально, как на монофонической записи, а информация правого канала записывалась 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 приводит в движение режущую головку под углом 45 градусов к вертикали. Во время воспроизведения объединенный сигнал воспринимается катушкой левого канала, установленной по диагонали напротив внутренней стороны канавки, и катушкой правого канала, установленной по диагонали напротив внешней стороны канавки. [82] Система Westrex предусматривала инвертирование полярности одного канала: таким образом большое смещение канавки происходило в горизонтальной плоскости, а не в вертикальной. Последнее потребовало бы больших отклонений вверх и вниз и способствовало бы пропуску картриджей во время громких отрывков.
Комбинированное движение иглы, с точки зрения вектора, представляет собой сумму и разность двух стереоканалов. Фактически, все горизонтальные движения стилуса передают сигнал суммы L+R, а вертикальные движения щупа передают 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 воспроизводит равную смесь левого и правого каналов, вместо воспроизведения только одного канала, на заре стерео это не рекомендовалось из-за большего размера иглы (1,0 мил или 25 микрометров против 0,7 мил). или 18 микрометров для стерео) в сочетании с отсутствием вертикальной совместимости моно картриджей, доступных в первые десять лет стерео. Эти факторы могут привести к тому, что игла «врежется» в стереовинил и разрежет стереочасть канавки, уничтожив ее для последующего воспроизведения на стереокартриджах. Вот почему на стереовиниле, выпущенном в период с 1958 по 1964 год, часто можно увидеть баннер «ИГРАЙТЕ ТОЛЬКО С СТЕРЕО КАРТРИДЖОМ И СТИЛУСОМ».
И наоборот, без повреждения любого типа диска даже с самого начала, стереокартридж воспроизводит боковые канавки монофонической записи одинаково через оба канала, а не через один канал. Кроме того, он дает более сбалансированный звук, поскольку два канала имеют одинаковую точность воспроизведения, а не обеспечивают один канал с боковой записью с более высокой точностью и один канал с вертикальной записью с более низкой точностью. В целом, этот подход может обеспечить более высокую точность, поскольку разностный сигнал обычно имеет низкую мощность и, следовательно, меньше подвержен влиянию собственных искажений записи в стиле холма и долины .
Кроме того, поверхностный шум имеет тенденцию улавливаться в большей степени в вертикальном канале, поэтому монозапись, воспроизводимая на стереосистеме, может быть в худшем состоянии, чем та же запись в стерео, но при этом доставлять удовольствие. ( Подробнее о боковой и вертикальной записи см. в разделе Граммофонная пластинка .)
Хотя эта система была разработана Аланом Блюмлейном из EMI в 1931 году и в том же году была запатентована в Великобритании, изобретатель не довел ее до практического применения , как это требовалось в то время для патентования в США и других странах. (Блюмляйн погиб в авиакатастрофе во время испытаний радиолокационного оборудования во время Второй мировой войны , и поэтому он никогда не применял систему на практике ни с помощью средств записи , ни с помощью средств воспроизведения.) EMI записала первые тестовые стереодиски с использованием этой системы в 1933 года, но он не был применен в коммерческих целях до четверти века спустя, и полностью другой компанией ( подразделением Westrex компании Litton Industries Inc, преемницей Western Electric Company) и получившим название StereoDisk. Стереозвук обеспечивает более естественное восприятие звука, поскольку (по крайней мере частично) воспроизводится пространственное расположение источника звука.
В 1960-х годах было обычной практикой создавать стереоверсии музыки из монофонических мастер-лент, которые обычно в списках треков имели пометку «электронно обработанное» или «электронно улучшенное» стерео. Они были созданы с помощью различных методов обработки, чтобы попытаться выделить различные элементы; это оставило заметные и неудовлетворительные артефакты в звуке, обычно звучащие «фазово». Однако по мере того, как многоканальная запись становилась все более доступной, становится все проще выполнять мастеринг или ремастеринг более правдоподобных стереозаписей из архивных многодорожечных мастер-лент.
Спецификация компакт-диска Red Book по умолчанию включает два канала, поэтому моно-запись на компакт-диске либо имеет один пустой канал, либо один и тот же сигнал передается на оба канала одновременно.
_label.svg/1280px-2_0_channels_(stereo)_label.svg.png)
В обычном использовании «стерео» — это двухканальная система воспроизведения звука, а «стереозапись» — это двухканальная запись. Это вызывает большую путаницу, поскольку пяти (или более)-канальные системы домашнего кинотеатра обычно не называют «стерео». [ нужны разъяснения (см. обсуждение ) ]
Большинство многоканальных записей являются стереозаписями только в том смысле, что они представляют собой стерео «миксы», состоящие из набора моно и/или настоящих стереозаписей. В частности, современная популярная музыка обычно записывается с использованием техники близкой микрофонной записи , которая искусственно разделяет сигналы на несколько дорожек. Отдельные треки (которых может быть сотни) затем «сводятся» в двухканальную запись. Звукоинженеры определяют, где каждая дорожка будет помещена в стерео «изображение», используя различные методы, которые могут варьироваться от очень простых (например, элементы управления панорамированием «влево-вправо» ) до более сложных и широко основанных на психоакустических исследованиях (например, эквалайзер канала , обработка средней стороны и использование задержки для использования эффекта приоритета ). Конечный продукт, использующий этот процесс, часто мало или совсем не похож на реальные физические и пространственные взаимоотношения музыкантов во время оригинального исполнения; действительно, нередко разные треки одной и той же песни записываются в разное время (и даже в разных студиях), а затем микшируются в окончательную двухканальную запись для коммерческого выпуска.
Записи классической музыки являются заметным исключением. Их с большей вероятностью запишут без последующего дублирования треков, как в поп-записях, чтобы на записи можно было сохранить фактическое физическое и пространственное соотношение музыкантов во время оригинального исполнения.
Баланс может означать количество сигнала каждого канала, воспроизводимого в стереофонической аудиозаписи . Обычно регулятор баланса в центральном положении будет иметь усиление 0 дБ для обоих каналов и ослаблять один канал при повороте регулятора, оставляя другой канал на уровне 0 дБ. [83]
Блюмлейн подал патент на «бинауральный звук» в 1931 году в документе, в котором были запатентованы стереозаписи, стереофильмы, а также объемный звук.
Затем он и его коллеги сделали серию экспериментальных записей и фильмов, чтобы продемонстрировать технологию и посмотреть, есть ли коммерческий интерес со стороны молодой кино- и аудиоиндустрии.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )