Кіріспе

Фонаграф жазбаларын жазу және ойнату ережесі. RIAA теңдеуі – Америка жазба индустриясы қауымдастығы (RIAA) белгілеген, фонаграф жазбаларын жазу және ойнатуға арналған ереже. Теңдеудің мақсаты – жазу уақытын ұзарту (әрбір жолақтың орташа енін азайту арқылы), дыбыс сапасын жақсарту және ойнату кезінде жолақтың зақымдануын азайту. RIAA теңдеу қисығы 1954 жылдан бастап жазбалар үшін де-факто жаһандық индустрия стандарты ретінде қолданылуы тиіс болған, бірақ нақты өзгеріс қай уақытта болғанын анықтау қиын. Одан бұрын, әсіресе 1940 жылдан бастап, әр жазба компания өз теңдеуін қолданды; 100-ден астам айналым және кесу жиіліктерінің комбинациялары қолданыста болды, олардың негізгілері – Columbia 78, Decca U.S., Еуропалық (әртүрлі), Victor 78 (әртүрлі), Associated, BBC, NAB, Orthacoustic, World, Columbia LP, FFRR 78 және микрожазба және AES. Осының салдарынан, жазу және ойнату сүзгілері сәйкес келмесе, әртүрлі нәтижелер алынды.

Басты сөздің пайда болуы

Электрлік жазбаларды теңестіру тәжірибесі өнердің бастапқы кезеңдеріне дейін барады. 1926 жылы Bell Telephone Laboratories қызметкерлері Джозеф П. Максвелл мен Генри К. Харрисон Western Electric "резеңке желісі" магниттік дискісін кесетін құралдың жазба үлгісінің тұрақты жылдамдыққа ие екенін анықтады. Бұл, жиілік жоғарылаған сайын, жазба амплитудасы төмендейтінін білдірді. Керісінше, төмен жиілікте жиілік төмендегенде, жазба амплитудасы артты. Сондықтан, 250 Гц-тен төмен, бас айналым нүктесінен төмен жиіліктерді әлсірету қажет болды, бұл күшейтілген микрофон сигналы жазба басына берілген кезде қажеттілік тудырды. Әйтпесе, төмен жиілікті модуляция тым күшті болып, кесу шамадан асып, кескіш келесі жазба жолағына еніп кетер еді. Бас аймағында тегіс жауап беретін магниттік түйреуішпен электрлік ойнату кезінде бас айналым нүктесінде амплитуданы қосымша күшейту қажет болды. Г. Х. Миллер 1934 жылы радио хабарларын таратуда айналым нүктесінде қосымша күшейту қолданылғанда, дыбыстың шынайырақ естілетінін және көптеген музыкалық аспаптардың нақты түрінде ерекшеленіп тұрғанын хабарлады. 1930 жылы Уэст, ал кейін П. Г. Х. Войт (1940) ертедегі Венте үлгісіндегі конденсаторлық микрофондардың жазба тізбегінде 4-6 дБ орта жиілікті жарқырауға немесе алдын ала баса назар аударуға әсер ететінін көрсетті. Бұл, Columbia Records және Victor Talking Machine Company сияқты Western Electric лицензиаттарының электрлік жазба сипаттамалары орта жиіліктерде жоғары амплитудаға ие болғанын білдірді. Мұндай жарқырау, орта және жоғары жиіліктерде әлсіз жауап беретін көптеген ерте магниттік түйреуіштердің кемшіліктерін өтеді. Нәтижесінде, бұл практика RIAA қисығынан 29 жыл бұрын 78 және 33⅓ айналымдық жазбаларда 1000 Гц-ден жоғары жиіліктерде алдын ала баса назар аударуды қолданудың эмпирикалық бастамасы болды. Соңғы жылдары жазбаларды теңестірудің әртүрлі әдістері пайда болды, бірақ ешқандай өнеркәсіптік стандарт болған жоқ. Мысалы, Еуропада көп жылдар бойы жазбаларды ойнату үшін 250-300 Гц бас айналым нүктесі және 10 000 Гц жоғары жиіліктің 0-ден -5 дБ-ға дейін немесе одан да көп мөлшерде әлсіреуі қажет болды. АҚШ-та тәжірибе әртүрлі болды және 500 Гц сияқты жоғары бас айналым жиіліктерін, сондай-ақ -8,5 дБ және одан да көп жоғары жиілікті әлсіретуді пайдалануға бейімділік пайда болды. Мұның мақсаты жазбаға жоғары модуляция деңгейін жазу болды.

Стандарттау

Электрлік жазуға қатысты алғашқы техникалық әдебиеттердегі мәліметтер, өнеркәсіпте жазу сипаттамаларын стандарттау жөніндегі күш-жігер 1942–1949 жылдарға дейін елеулі деңгейде жүргізілмегенін көрсетеді. Осы мерзімге дейін компаниялар арасындағы электрлік жазу технологиясы 1925 жылы Columbia және Victor компаниялары алғаш рет қолданған Western Electric лицензиялық әдісіне дейін құпия саналды. Мысалы, Brunswick пен Victor компанияларының тәжірибелері әртүрлі болды. Телерадио хабарларын таратушылар көптеген көздердің – әртүрлі «үй жазбаларын» шығарушылардың, Еуропалық жазбалардың, бүйірлік кесу транскрипцияларының және тік кесу транскрипцияларының – әртүрлі жазу сипаттамаларына күнделікті бейімделуге мәжбүр болды. 1942 жылы National Association of Broadcasters (NAB) ұйымы ішінде стандарттау жөніндегі жұмыстар басталды, кейіннен ол National Association of Radio and Television Broadcasters деп аталды. NAB 1942 және 1949 жылдары жағалау және тік кесу жазбалары, негізінен транскрипциялар үшін жазба стандарттарын шығарды. Бірқатар 78 айналымдық пластинка өндірушілер, сондай-ақ алғашқы LP өндірушілер де өз жазбаларын NAB стандартына сәйкес жасады. NAB қисығы 1930 жылдардың ортасынан бастап National Broadcasting Company ішінде қалыптасқан тәжірибелерден пайда болған NBC Orthacoustic қисығына өте ұқсас болды. Тәжірибе жүзінде, ешқандай формуласыз, 100 Гц-тен төмен аудио спектрінің бас бөлігін жүйедегі шу мен айналмалы үстелдің қозғалысынан туындаған дыбыстарды жою үшін біршама күшейтуге болатын. Сол сияқты, 1000 Гц-тен басталатын жоғары жиілікті бөлігінде, егер дыбыс жиіліктері 10 000 Гц-те 16 дБ-ға күшейтілсе, шеллак пластинкаларындағы жоғары шуға қарамастан, сөйлеудің нәзік сыбыртқылы дыбыстарын және музыкалық аспаптардың жоғары үндеулерін естіуге болар еді. Жазбаны толықтырушы кері қисықпен (де-эмпазис) ойнатқанда, сигнал мен шудың арақатынасы жақсарды және бағдарламалық материал көбірек шынайы дыбыстады. Осыған байланысты, шамамен 1940 жылы NBC Orthacoustic жазба қисығында қолданылғанға ұқсас жоғары жиілікті пре-эмпазис алғаш рет Эдвин Говард Армстронгтың жиілік модуляциясы (FM) радио хабар тарату жүйесінде қолданылды. Армстронг схемаларын және жоғары жиілікті де-эмпазисті пайдаланатын FM радио қабылдағыштары жоғары сапалы, кең диапазонды дыбыс шығаруды төмен шу деңгейімен қамтамасыз етті. 1948 жылдың маусымында Columbia LP шығарылғанда, оның әзірлеушілері 33⅓ айналымдық, микро-нақты ойықты, ұзақ ойналатын жазба туралы техникалық ақпаратты жариялады. Columbia жоғары жиілікті бөлігінде NAB қисығына ұқсас, бірақ 150 Гц-тен төмен бас бөлігінде күшейтілуі жоғарырақ жазба сипаттамасын ашты. Авторлар Columbia LP қисығының электрлік схемалық сипаттамаларын жариялады. Дегенмен, қисық әлі математикалық формулаларға негізделмеген, кем дегенде, ашық түрде емес. 1951 жылы, Екінші дүниежүзілік соғыстан кейінгі жоғары сапалы дыбыстың (hi-fi) танымалдылығының бастапқы кезеңінде Audio Engineering Society (AES) стандартты ойнату қисығын әзірледі. Бұл hi-fi күшейткіштерін өндірушілер үшін қолдануға арналған. Егер жазбалар hi-fi күшейткіштерінде жақсы дыбыстау үшін AES қисығына сәйкес жасалса, бұл стандарттауға қарай жасалған маңызды қадам болар еді. Бұл қисық аудио сүзгілердің өту жиіліктерімен анықталды және 2,5 кГц (шамамен 63,7 мкс) жиілігінде полюсқа және 400 Гц (шамамен 397,9 мкс) жиілігінде нөлге ие болды. RCA Victor және Columbia компаниялары қай жазба форматы жеңіске жетеді – Columbia LP немесе RCA Victor 45 айналымдық дискісі (1949 жылдың ақпанында шығарылды) – деген мәселеде «нарық соғысында» болды. Дискінің мөлшері мен айналу жылдамдығы туралы тартысқа қоса, жазу сипаттамаларында техникалық айырмашылықтар да болды. RCA Victor «New Orthophonic» жүйесін пайдаланды, ал Columbia өз LP қисығын қолданды. Ақырында, New Orthophonic қисығы 1953 жылы RCA Victor компаниясының R. C. Moyer жариялаған мақаласында ашылды; осы эволюция туралы қосымша ақпаратты сол автордың 1957 жылы жарияланған тағы бір мақаласында табуға болады. Ол RCA Victor сипаттамаларын 1925 жылғы Western Electric «резеңке желісі» жазғышынан 1950 жылдардың басына дейінгі ұзақ жылдар бойы қолданылған жазба тәжірибелеріне және аралық жылдардағы маңызды өзгерістердің себептеріне дейін бақылап көрсетті. RCA Victor New Orthophonic қисығы NAB/NARTB, Columbia LP және AES қисықтарының толеранттылық шегінде болды. Ол RIAA қисығының техникалық алғы құрылымы болды. 1953 және 1956 жылдар аралығында (1958 жылғы стерео LP-ге дейін) әлемдегі бірнеше стандарттау ұйымдары RCA Victor New Orthophonic қисығына сәйкес келетін ойнату қисығын қабылдады, ол ұлттық және халықаралық жазба нарықтарында стандартқа айналды. Дегенмен, бұл стандарттардың барлығы бірдей болғанымен, жалпыға бірдей атау қолданылмады. Бір стандарт жай ғана «RIAA» деп аталды, және осы атау есте қалатындықтан соңғы кезде қолданысқа енген болуы мүмкін. Кейбір мамандандырылған жазба жасаушылар 1970 жылдарға дейін RIAA қисығынан өзге теңдеу қисықтарын қолдануын жалғастырған болуы мүмкін. Нәтижесінде, кейбір дыбыс өндірушілер бүгінде Columbia LP, Decca, CCIR және TELDEC-тің Direct Metal Mastering сияқты таңдаулы теңдеу қисықтарын қамтитын фоно теңдеулеуіштерді шығарады.

Мифтік "Нойманның бағанасы"

RIAA ресми стандарты үш уақыт тұрақтысын белгілейді, онда 75 мкс-тан жоғары жиіліктерде пре-эмпхазис шексіз өседі, бірақ іс жүзінде мұндай мүмкін емес. RIAA теңдеу стандарты жазылған кезде, жазу жабдығы мен кесу күшейткішінің өзіндік жолақтық шектеулері пре-эмпхазис сипаттамасының жоғарғы шегін анықтады, сондықтан RIAA анықтамасында ресми жоғарғы шек көзделмеген. Қазіргі заманғы жүйелердің әлдеқайда кең жолақтық мүмкіндіктері бар. Барлық кесу күшейткіштерінің, оның ішінде Neumann кесу күшейткіштерінің маңызды ерекшелігі – аудио жолағынан жоғары (>20 кГц) жиілікті күштеп төмендету. Бұл RIAA қисығымен анықталғаннан екі немесе одан да көп қосымша уақыт тұрақтыларын білдіреді. Бұл ешқайда стандартталмаған, оны кесу күшейткішін және оған қоса байланысты электрониканы жасаушы белгілейді. "Neumann полюсі" деп аталатын нәрсе осы ресми емес уақыт тұрақтыларына ойнату кезінде толықтырушы түзетулер енгізуге тырысады. Дегенмен, мұндай полюс жоқ.

Өмірбаян

1995 жылы сенімсіз дереккөз Нюманның кескіш күшейткіштері 3,18 мкс (шамамен 50 кГц) жиілігінде бір жоғары жиілікті нөлді қолданғанын қате түрде айтты және ойнату кезінде қосымша нөлді қосу қажет деп ұсынды. Бірақ мұндай нөл жоқ. Бұл фоноаппаның төмен жиілікті шуын, дискінің қисаюынан және проигрывательдің гулынан азайту үшін жасалған. RIAA қисығына енгізілген бұл IEC түзетуі барлыққа қанағаттанарлық емес, себебі ойнату кезінде төмен жиілікті жауапқа айтарлықтай амплитудалық және, одан да маңыздысы, фазалық қателер енгізеді. Бірінші реттік кесу де гулды аздап ғана азайтады. Телдек сипаттамасы RIAA сипаттамасына жақын болғанымен, екі арасындағы айырмашылық онымен жазылған жазбаларды екіншісімен ойнатқанда дыбысты сәл бозғылт етуге жеткілікті.