Кіріспе

Цифрлық аудио жазба компаниясы +Soundstream Inc. Soundstream, Inc. компаниясының корпоративтік логотипі. Саласы: Цифрлық аудио. Құрылған: Salt Lake City, Юта (1975–1985). Негізін қалаушы: Доктор Томас Г. Стокхэм, кіші. Soundstream техникалық сипаттамалары: Жиілік диапазоны: 0 Гц-тен 21 кГц-ға дейін тегіс. Дүмпу және діріл: Өлшеуге келмейді. Жалпы гармоникалық бұрмалау: 0VU деңгейінде 0,004%-дан кем. Сигнал-шу қатынасы: 90 дБ-дан жоғары, RMS, салмақталмаған. Динамикалық диапазон: 90 дБ-дан жоғары, RMS, салмақталмаған. Өзара әсер: -85 дБ-дан кем. Магниттік лентаға көшіру: Жоқ. Дискреттiк жиілігі: Секундына 50 000. Цифрлық формат: 16 биттік сызықтық кодтау / декодтау. Soundstream Inc. – АҚШ-тағы алғашқы аудиофильдік цифрлық аудио жазба компаниясы, жазу және компьютерлік өңдеуге арналған коммерциялық қызметтер ұсынды.

Компания

Soundstream компаниясы 1975 жылы Юта штатының Солт-Лейк-Сити қаласында доктор Томас Г. Стокхэм-күллі (Dr. Thomas G. Stockham Jr.) құрды. Компания Telarc, Delos, RCA, Philips, Vanguard, Varèse Sarabande, Angel, Warner Brothers, CBS, Decca, Chalfont және басқа да лейблдерге бүкіл әлем бойынша жазба қызметтерін көрсетті. Олар барлығы 18 цифрлық диктофонды өндірді, оның жетісі сатылып, қалғандары жалға берілді. Жазбалардың көпшілігі классикалық музыкаға қатысты болғанымен, олардың қатарында кантри, рок, джаз, поп және авангард музыкасы да болды. АҚШ-тағы алғашқы тікелей эфирлік цифрлық жазба 1976 жылы Soundstream компаниясының 37 кГц, 16 бит, екі арналы прототипімен жасалды. New World Records Санта-Фе операсының Вергиль Томсонның «Біздің баршамыздың анасы» қойылымын жазды және Soundstream-ке олардың көпжолды консолінен стерео сигналды берді. Soundstream бұл жазбаны 1976 жылғы күзгі AES конвенциясында көрсетті; алайда, нәтижесіндегі жазба цифрлық мастерден емес, New World-тің бір мезгілде жазған аналогты таспадан басылды. Жазуды сынға алу, әсіресе Telarc-тың Джек Реннер мен Роберт Вудстың, тікелей Soundstream-нің барлық болашақ коммерциялық релиздерінде пайдаланылған төрт арналы, 50 кГц үлгілік жылдамдықты жазғышты жақсартуға әкелді. Бұл RCA Records компаниясы «Caruso – A Legendary Performer» деп шығарды. Кейінгі жылдары Soundstream RCA Caruso каталогының көпшілігін, сондай-ақ ирланд теноры Джон МакКормактың RCA жазбаларын қалпына келтірді. Soundstream-нің алғашқы коммерциялық шығарылған жазбасы – Диаханн Кэрролл Дик Эллингтон оркестрімен Мерсер Эллингтонның басшылығымен Этель Уотерске арналған құрметті ән (Orinda лейблінде) 1978 жылдың қаңтарында пайда болды. Келесі үш жылда классикалық музыканың шамамен 50%-ы Soundstream құрылғыларын қолданды, барлығы 200-ден астам жазба жасалды. Канадалық рок-топ True Myth Soundstream құрылғысын пайдаланып, өзінің дебюттік альбомын жазды. Топ альбомды екі тректі стерео-дискіге Джек Ричардсонның Торонтодағы Nimbus Nine студиясында тікелей эфирде жазды. Бәсекелестерінен айырмашылығы, Soundstream-нің аналогтық схемасы трансформаторсыз болды, бұл 0 Гц (DC) жиілік диапазонына мүмкіндік берді. Бұл 1978 жылы Фредерик Феннеллдің Теларк жазбасына «бұл дүниенің түкпір-түкпірінде естілген бас барабан» деген пікірді түсіндірді: Кливленд симфониялық желдері. Soundstream бірнеше жыл бойы Telarc-пен бірлесіп, аңызға айналған симфониялық жазбалар шығарды; ең алғашқылары Реннерде жазылған. Telarc микрофондарды және аудио консольді таңдап пайдаланудың сақтығы, Soundstream жазғышымен бірігіп, аудиофильді жаздырудың алтын стандартын жасады. Telarc өзінің көптеген Soundstream түпнұсқалық жазбаларын SACD форматында қайта шығарды. CD-ге дейін жасалған Soundstream жазбалары жоғары сапалы винил LP альбомдары ретінде шығарылды. Аналогтық ойнатуды пайдаланғанына қарамастан, бұл релиздердің көбісі цифрлық аудио үшін ерте қабылдануға жеткілікті әсерлі болды. Цифрлық аудио индустриясының цифрлыққа көшуіне доктор Стокхэмнің көптеген демонстрациялары көмектесті, оның цифрлық аудио теориясы мен практикасының нақты түсіндірмелері танымал болды. 1980 жылы Digital Recording Corporation (DRC) Soundstream компаниясын сатып алды. DRC механикалық түрде басылған CD-ге қарағанда фотографиялық түрде қайталанатын оптикалық картаны қолданатын үйдегі цифрлық ойнатқышты жасауға тырысты. Бұл күш-жігер CD-нің өсуімен көмескіленді, бұл 1985 жылы компанияның жойылуына әкелді.

Технология

Компания 1977 жылы төрт арналы, 16 битті, 50 кспц жазғыш құрылғысын жасады. Soundstream Digital Tape Recorder (DTR) Honeywell 5600E аспаптар тасымалының өңделген нұсқасынан және Soundstream компаниясы жобалаған мен құрастырған аналогтық және цифрлық схемалардан тұрды. DTR-дің 2 сериясы өндірілді. Бірінші серия (SN 1–4) шамамен 1977 жылдан 1979 жылға дейін, ал екінші серия (SN 5–13) шамамен 1980 жылдан 1981 жылға дейін өндірілді. Таспа форматымен үйлесімді және сырттан дерлік бірдей көрінетін болса да, кейінгі серияларды таспа тасымалын басқарудың екінші жиын түймелері арқылы анықтау оңай. Кейбір ішкі карталар екі серия арасында толыққанды үйлесімді емес.

Цифрлық таспа жазғышы

Цифрлық таспалық диктофон – аналогты-цифрлық түрлендіргіштерді, таспалық деректерді қалпына келтіру және сағатты генерациялау тізбектерін, сондай-ақ цифрлық-аналогтық түрлендіргіштерді қамтитын портативті төрт арналы цифрлық аудио процессор. Сыртқы жабдық (таспалық жетек, өңдеу жүйесі және цифрлық кешіктіру блогы) DTR-ге артқы панельдегі жалғауыштар арқылы қосылады. Оның өлшемдері 20"x18"x10", ал салмағы 67 фунт. Аналогты сигналдар DTR-ге құрылғының артқы жағындағы стандартты XLR жалғауыштары арқылы кіреді. Онда дифференциалдық кіріс күшейткіші сигналды алдыңғы панельдің демпферлік фейдері арқылы кіріс төмен өткізгіш (антиалиастық) сүзгісіне бағыттайды. Антиалиастық сүзгі (TTE Filters компаниясымен арнайы жасалған) – 22,5 кГц -3 дБ нүктесі бар 11 полюстік эллипстік функциялы пассивті сүзгі. А/Ц түрлендіргішіне кіретін XLR жалғауышынан аналогты сигнал жолы DC-мен байланыстырылған. Сүзгіленген аналогты сигнал арнайы үлгіні ұстап тұру тізбегі арқылы өтіп, 50 кГц үлгілеу жылдамдығымен жұмыс істейтін 16 биттік аналогты-цифрлық түрлендіргіш арқылы цифрландырылады. Әр 16 биттік үлгіге 3 биттік синхронизациялық үлгі және жұптық теңдік биті қосылып, 20 биттік сөз құралады, ол интерфейс электроникасымен сериялы түрде таспа жетегіне жіберіледі, онда әр аудио арнасының деректері екі бөлек таспа жолына жазылады. Екі жол 1 дюймдік таспаға шамамен 11 мм-ге бөлінеді, осылайша бір таспаның бірдей арналық ақпаратты қамтитын екі жолына әсер етуіне жол бермейді. Жазу кезінде 16 биттік аудионы кодтау, MSB-нің көбінесе нөлдері болған кезде тыныш кезеңдерде таспаға (магниттік арнаға) баратын DC-ді азайту үшін әрбір екінші аудио битін инверсиялайды. Кодтау процесінің тағы бір әсері – каналдық кодтағы айнымалы токтың күшеюі, бұл ойнату кезінде сағатты қалпына келтіруге (биттік синхронизацияға) көмектеседі. Әрбір екінші битті инверсиялау процесі ойнату кезінде кері қайтарылады, сондықтан дыбыс сапасына әсер етпейді. Таспаны ойнату кезінде немесе таспадан жазу және бақылау кезінде тасымалдаудан жазылған деректердің қосымша жолдары деректерді қалпына келтіру тізбегіне жіберіледі. Деректерді қалпына келтірудің бірінші кезеңі – деректерді кесуші, ол магниттік арна деректерінің нөлдік қиылыстарын автоматты түрде анықтап, идеалды шегіне реттейді. Бұл сағатты қалпына келтірудегі тербелістерді азайтады. Таспаға жазылған деректердің өткізу қабілеті шектеулі болғандықтан, деректерді кесуші деректерді екілік логикалық деңгей сигналдарына квадраттастырып, содан кейін кіріс деректер ағынымен сәйкес келетін сағаттарды қалпына келтіреді. Қосымша тізбектер сөз шекараларын анықтап, деректерді параллель форматқа түрлендіреді. Таспаның істен шығуы жағдайында қателерді болдырмау схемасы зақымдалмаған жолдың деректерін таңдайды. Таңдалған деректер бастапқы кристаллмен басқарылатын үлгілеу жылдамдығымен аналогтық MP1926A цифрлық-аналогтық түрлендіргішке (DAC) сағатталады. DAC аналогтық шығыс сигналы аналогтық MP201A бұрмалауды басу күшейткішімен (сондай-ақ деглитчинг күшейткіші) буферлендіріледі. MP201A DAC-қа бинарлық кіріс сөзінің бір үлгіден екіншісіне ауысу кезінде пайда болатын бұрмалауларды жояды. Бұрмалауды басу күшейткішінен аналогты сигнал кіріс антиалиастық сүзгісімен бірдей шығыс төмен өткізгіш (қайта құру) сүзгісіне, содан кейін дискретті транзисторлық шығыс сатысымен NE5534 негізіндегі шығыс буфер күшейткішіне бағытталады. Шығыс буфер күшейткіші 150 Ом-ға +20 дБм жеткілікті кернеу және ток күшейтуін қамтамасыз етеді, содан кейін сигнал DTR артқы панеліндегі XLR жалғауышынан шығарылады. DAC-тен шығыс XLR жалғауышына дейінгі шығыс сигналының жолы DC-мен байланыстырылған.

Honeywell таспалық дискілері

Soundstream модификацияланған Honeywell 5600e аспаптық таспа дисктері (HTD) арнайы жоғары жиілікті 18 тректі жазу және ойнату бастары қолданды. Екі сыртқы трек қосымша деректер үшін – SMPTE уақыт коды сияқты мәліметтер – үшін резервтелді. Қалған он алты трек сегіз арнаға дейін цифрлық аудионы жазу үшін пайдаланылды – әр аудио арнасы үшін екі қосалқы трек. Қосалқы трек жұбындағы екі трек магнит таспасының ақауларынан (жоғалулардан) туындаған ойнату қателерін азайту үшін мүмкіндігінше алыс орналастырылды – аудио арнасы бірінші және тоғызыншы тректерге жазылды. HTD алдыңғы бөлігіне Soundstream трек таңдау құрылғыларын орнатты. Сол жақтанғы таңдау операторға аудио арнасы жұбын (1,2; 3,4) қай таспа трек жұбына (1,2; 3,4; 5,6; немесе 7,8) тағайындауға мүмкіндік берді. Оң жақтанғы таңдау сегіз тректің әрқайсы үшін жазу схемасының қуатын қосуды басқарды. HTD бастапқыда 35 ips жылдамдықпен 1" Ampex 460 катушкалық таспаны пайдаланды. Кейіннен Soundstream Ampex 466 таспасына көшті, бұл 30 ips төмен жылдамдықпен жұмыс істеуге мүмкіндік берді.

Цифрлық өңдеу жүйесі

Soundstream-нің цифрлық өңдеу жүйесі – коммерциялық жазбаларды өңдеу үшін қолданылған компьютердің алғашқы мысалы болды. Ол Digital Equipment PDP 11/60 компьютерінен, DAP (Digital Audio Processor) өңдеу бағдарламалық жасақтамасын (Soundstream қызметкері Роберт Ингебретсен жасаған) іске қосатын, Soundstream интерфейсінен (Digital Audio Interface) – жазғышы мен компьютер дискілері арасындағы деректерді тасымалдау үшін (Braegen 14 дюймдік дискілік жетектері), цифрлық-аналогтық ойнату аппараттық құрылғысынан, DAP бағдарламалық жасақтамасын басқару және іске қосу үшін командаларды енгізуге арналған мәтіндік бейне дисплей терминалынан және өңделіп жатқан немесе өңделген аудионың толқын формаларын көрсетуге арналған сақтау осциллоскопынан тұрды. Бұл жүйе, іс жүзінде, алғашқы цифрлық аудио жұмыс станциясы еді. Soundstream өз мекемесінен басқа Paramount Pictures (Голливуд), RCA (Нью-Йорк) және Bertelsmann (Германия) компанияларында да өңдеу жүйелерін орнатты. Заңсыз көшірмелерді талдауға көмектесу үшін АҚШ Әділет министрлігіне де жүйе жеткізілді. Өңдеу үлгілік дәлдікпен (яғни, секундының 1/50,000 бөлігімен) жүргізілуі мүмкін; барлық микстеу цифрлық түрде орындалды. Солт-Лейк мекемесіндегі өңдеу бөлмесіндегі дыбыс жүйесі Threshold SL 10 алдын-күшейткішін, Sumo "The Power" күшейткішін және Infinity RS4.5 динамиктерін пайдаланды.

Цифрлық аудио интерфейсі

Цифрлық аудио интерфейсі (DAI) – цифрлық редакциялау жүйесі мен сыртқы аппараттық құралдар арасындағы деректерді кірістіру/шығару жолы болды. DAI сессиялық таспалардан шикі деректерді қабылдап, оларды өңдеу жүйесінің компьютеріне сақтау үшін жіберді. Дайын (редакцияланған) деректер DAI арқылы өңдеу жүйесінің компьютерінен DTR-ге шебер таспа жасау үшін жіберіледі. Редакциялау процесі кезінде, өңдеу жүйесінің компьютерінен алынған деректер DAI арқылы редакциялау бөлмесіндегі Цифрлық аудио түрлендіргіш құрылғыға (DAC Box) берілді. DAI өңдеу жүйесінің компьютерінде орналасты және бір мегабайт көлемінде FIFO буферіне ие болды. Нақты уақыт режиміндегі кірістіру/шығару мүмкіндігі – сол кездегі стандартты дискретизация жылдамдықтарының кез келгенінде 16 биттік аудио деректерінің сегіз арнасын құрады.

Цифрлық кідіру бірлігі

LP кесу процесінде алдын ала қарау арнасын ұсыну үшін Soundstream сандық кешіктіру құрылғысын (DDU) құрастырды. Таспадан алынған сандық деректерді пайдаланушы таңдаған уақытқа қарай кешіктіруге болады: 3 мс-тен 1,308 секундқа дейін, 5,12 мс қадаммен. Кешіктіру FIFO немесе сақиналық буфердің өзгермелі тереңдігі арқылы жүзеге асырылды.

S-1610 адаптері

Sony PCM 1610 Digital Audio Processor пайдаланушылары Soundstream редакциялау жүйесін қолдану үшін компания S 1610 адаптерін әзірледі. Адаптер екі бағытты екі арналы формат түрлендіргіш болды. Sony PCM 1610-нан алынған деректер Soundstream DTR форматында қолданылатын форматқа түрлендірілді, нәтижесінде Digital Audio Interface-ке түсетін деректер DAI-ға DTR-ден келгендей сезілді. Сол сияқты, Soundstream форматындағы аяқталған (өңделген) деректер адаптер арқылы Sony форматына қайта келтірілді. Sony деректері 44,1 кГц немесе 44,1/1,001 кГц екі үлгі алу жиілігінде импортталды/экспортталды. Sony форматындағы кез келген метадеректер формат түрлендіру кезінде жойылды. Бұл тек форматты түрлендіру болды, адаптер үлгі алу жиілігін түрлендірмеді.

M адаптері

3M Digital Mastering System пайдаланушылары Soundstream-нің өңдеу жүйесінен пайдалану үшін компания M адаптерін әзірледі. Адаптер екі жақты сегіз арналы формат түрлендіргіш болды. 3M Digital Mastering System деректері Soundstream DTR қолданатын форматқа түрлендірілді, соның нәтижесінде Digital Audio Interface-ке түсетін деректер DAI-ға DTR-ден түскендей сезім тудырды. Сол сияқты, Soundstream форматындағы аяқталған (өңделген) деректер адаптер арқылы 3M форматына қайта келтірілді.

DAC қорабы

Негізінен DTR-дың ойнату тізбегінен туындаған DAC Box – Soundstream редакторларының редакциялау кезінде аудио деректерін бағалау үшін пайдаланған төрт арналы құрылғы. Компьютерден аудио Digital Audio Interface арқылы DAC Box-қа жіберіледі.