Введение
Компания цифровой аудиозаписи +Soundstream Inc. Логотип корпорации Soundstream, Inc. Отрасль: Цифровое аудио. Основана в Солт-Лейк-Сити, штат Юта (1975–1985). Основатель: Доктор Томас Г. Стокхэм-младший. Технические характеристики Soundstream: Частотный диапазон: Ровный от 0 Гц до 21 кГц. Колебания и трепетание: Неизмеримы. Общие гармонические искажения: Менее 0,004% при 0VU. Отношение сигнал/шум: Лучше 90 дБ RMS, без взвешивания. Динамический диапазон: Лучше 90 дБ RMS, без взвешивания. Перекрестные помехи: Менее -85 дБ. Прослушивание соседних каналов: Отсутствует. Частота дискретизации: 50 000 в секунду. Цифровой формат: 16-битное линейное кодирование/декодирование. Soundstream Inc. была первой в США компанией, специализирующейся на цифровой аудиозаписи для аудиофилов, предоставляя коммерческие услуги по записи и компьютерной обработке звука.
+Soundstream Inc. The corporate logo of Soundstream, Inc. IndustryDigital audioFoundedSalt Lake City, Utah (1975–1985)FounderDr. Thomas G. Stockham, Jr Soundstream Technical Specifications Frequency Response Flat from 0 Hz to 21 kHz Wow and Flutter Unmeasurable Total Harmonic Distortion Less than 0.004% at 0VU Signal to Noise Ratio Better than 90dB RMS, Unweighted Dynamic range Better than 90 dB RMS, Unweighted Crosstalk Less than −85 dB Print through None Sampling Rate 50,000 per second Digital Format 16 bits linear encoding / decoding
Soundstream Inc. was the first United States audiophile digital audio recording company, providing commercial services for recording and computer based editing.
Компания
Soundstream была основана в 1975 году в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, доктором Томасом Г. Стокхэмом-младшим. Компания предоставляла услуги выездной записи по всему миру для Telarc, Delos, RCA, Philips, Vanguard, Varèse Sarabande, Angel, Warner Brothers, CBS, Decca, Chalfont и других лейблов. Было изготовлено в общей сложности 18 цифровых рекордеров, из которых семь были проданы, а остальные сданы в аренду. Хотя большинство записей были классической музыкой, репертуар включал в себя кантри, рок, джаз, поп и авангардную музыку. Первая в США живая цифровая запись была сделана в 1976 году прототипом Soundstream с частотой 37 кГц, разрядностью 16 бит и двумя каналами. New World Records записала исполнение оперы Санта-Фе «Мать нас всех» Вирджила Томсона и предоставила Soundstream стереосигнал с их многодорожечной консоли. Soundstream продемонстрировала эту запись на осенней конференции AES в 1976 году; однако выпущенная запись была сделана не с цифрового мастер-носителя, а с аналоговой ленты, которую New World Records записала одновременно. Критика записи, в частности со стороны Джека Реннера и Роберта Вудса из Telarc, привела к созданию улучшенного четырехканального рекордера с частотой дискретизации 50 кГц, который использовался для всех последующих коммерческих релизов Soundstream. Они были выпущены RCA Records под названием «Caruso – Легендарный исполнитель». В последующие годы Soundstream восстановила большую часть каталога RCA Caruso, а также некоторые записи RCA ирландского тенора Джона МакКормака. Первая коммерчески выпущенная запись Soundstream, Diahann Carroll With the Duke Ellington Orchestra Under The Direction Of Mercer Ellington – A Tribute To Ethel Waters (на лейбле Orinda), появилась в январе 1978 года. В течение следующих трех лет почти 50% всей классической музыки, записанной в цифровом формате, создавалось с использованием оборудования Soundstream, всего более 200 записей. Канадская рок-группа True Myth записала свой дебютный альбом с одноименным названием, используя устройство Soundstream, что стало первой цифровой записью в Канаде. Группа записала альбом вживую на двухканальный стерео в студии Джека Ричардсона Nimbus Nine, расположенной в Торонто, Канада. В отличие от своих конкурентов, аналоговая схема Soundstream была бес трансформаторной, что обеспечивало частотный отклик до 0 Гц (DC). Это объясняет восторженный отзыв о «басовом барабане, слышимом во всем мире» в рецензии на запись 1978 года от Telarc Фредерика Феннелла: «Кливлендские симфонические духовые». Soundstream сотрудничала с Telarc в течение нескольких лет, создавая легендарные симфонические записи; самые ранние из них описаны в книге Реннера. Тщательный выбор и использование микрофонов и аудиоконсоли компанией Telarc в сочетании с рекордером Soundstream создали золотой стандарт для аудиофильской записи. Telarc переиздала многие из своих оригинальных записей Soundstream в формате SACD. Записи Soundstream, сделанные до появления компакт-дисков, выпускались в виде высококачественных виниловых LP-альбомов. Несмотря на аналоговое воспроизведение, многие из этих релизов были достаточно впечатляющими, чтобы обеспечить раннее признание цифрового аудио. Переход звукозаписывающей индустрии к цифровым технологиям был облегчен многочисленными демонстрациями, проведенными доктором Стокхэмом, чьи ясные объяснения теории и практики цифрового аудио были широко известны. В 1980 году Digital Recording Corporation (DRC) приобрела Soundstream. DRC попыталась разработать домашний цифровой проигрыватель, который использовал бы фотографически воспроизводимую оптическую карту вместо механически отштампованного CD. Эта попытка была затмеваема ростом популярности CD, что привело к закрытию компании в 1985 году.
Технология
Компания разработала свой четырехканальный, 16-битный, 50 ксп регистратор в 1977 году. Soundstream Digital Tape Recorder (DTR) состоял из модифицированного приборного тракта Honeywell 5600E и аналоговой и цифровой электроники, спроектированной и собранной компанией Soundstream. Было выпущено две серии DTR. Первая серия (SN 1–4) производилась примерно с 1977 по 1979 год, а вторая серия (SN 5–13) – примерно с 1980 по 1981 год. Несмотря на совместимость с форматом ленты и практически идентичный внешний вид, более поздние серии легко узнать по второму набору кнопок управления транспортом ленты. Некоторые внутренние платы не полностью совместимы между двумя сериями.
Цифровой магнитофон
Цифровой магнитофон представлял собой портативный четырехканальный цифровой аудиопроцессор, содержащий аналого-цифровые преобразователи, схемы восстановления данных с ленты и генерации тактовой частоты, а также цифро-аналоговые преобразователи. Внешнее оборудование (магнитофон, система редактирования и цифровой блок задержки) подключалось к DTR через разъемы на задней панели. Размеры устройства составляли 508x457x254 мм, а вес – 30 кг. Аналоговые сигналы поступали в DTR через стандартные XLR-коннекторы на задней панели устройства. Там дифференциальный входной усилитель направлял сигнал через аттенюатор на передней панели к входному фильтру нижних частот (антиалиасному). Антиалиасный фильтр (изготовленный на заказ компанией TTE Filters) – это пассивный эллиптический фильтр с 11 полюсами и частотой среза -3 дБ 22,5 кГц. Аналоговый путь сигнала от входного XLR-коннектора к А/Ц-преобразователю является DC-связанным. Фильтрованный аналоговый сигнал проходил через специальный схема выборки-хранения и был оцифрован 16-битным А/Ц-преобразователем Analogic MP8016 с частотой дискретизации 50 кГц. К каждому 16-битному сэмплу добавлялся трехбитный шаблон синхронизации и бит четности, чтобы сформировать 20-битное слово, которое сериализовывалось и передавалось через интерфейсную электронику на магнитофон, где данные каждого аудиоканала записывались на два отдельных трека ленты. Два трека разделены на ~11 мм на 1-дюймовой ленте, что предотвращает влияние одного и того же дефекта ленты на оба трека, содержащие идентичную информацию о канале. Кодирование 16-битового аудио во время записи инвертирует каждый второй бит аудио, чтобы минимизировать постоянный ток, поступающий на ленту (магнитный канал) в тихих фрагментах, когда старшие биты в основном равны нулю. Другим эффектом процесса кодирования было увеличение переменного тока в коде канала для облегчения восстановления тактовой частоты (синхронизации битов) при воспроизведении. Процесс инверсии каждого второго бита обращается при воспроизведении, поэтому он не влияет на качество звука. Во время воспроизведения ленты или записи и мониторинга с ленты избыточные треки записанных данных с магнитофона отправлялись в схему восстановления данных. Первым этапом восстановления данных был слайсер данных, который автоматически обнаруживал и настраивался на оптимальный порог для определения пересечения нуля данных магнитного канала. Это уменьшило джиттер восстановления тактовой частоты. Поскольку данные, записанные на ленту, неизбежно ограничены по полосе пропускания, слайсер данных формировал сигналы данных в сигналы логического уровня и затем восстанавливал тактовую частоту для соответствия входящим потокам данных. Дополнительные схемы определяли границы слов и преобразовывали данные в параллельный формат. В случае дефектов ленты схема предотвращения ошибок выбирала данные с неповрежденного трека. Выбранные данные затем поступали в цифро-аналоговый преобразователь Analogic MP1926A (DAC) с исходной частотой дискретизации, контролируемой кварцем. Аналоговый выходной сигнал DAC буферизовался усилителем подавления искажений Analogic MP201A (также известным как усилитель устранения щелчков). MP201A подавляет щелчки, возникающие в узкий промежуток времени, когда двоичное входное слово в DAC переключается с одного сэмпла на другой. Аналоговый сигнал от усилителя подавления искажений направлялся на выходной фильтр нижних частот (реконструкционный), идентичный входному антиалиасному фильтру, а затем на выходной буферный усилитель на основе NE5534 с дискретной транзисторной выходной каскадом. Выходной буферный усилитель обеспечивал достаточное усиление по напряжению и току для +20 дБм при 150 Ом, после чего сигнал выводился на XLR-разъем на задней панели DTR. Путь выходного сигнала от DAC к выходному XLR-разъему является DC-связанным.
Диски Honeywell
Модифицированные Soundstream Honeywell 5600e приборо-кассетные магнитофоны (HTD) использовали специальные высокочастотные 18-трековые записывающие и воспроизводящие головки. Две крайние дорожки были зарезервированы для вспомогательных данных – SMPTE-кода времени и подобных. Оставшиеся шестнадцать дорожек использовались для записи до восьми каналов цифрового аудио – по два резервных трека для каждого аудиоканала. Две дорожки в паре резервных треков были максимально разнесены друг от друга, чтобы минимизировать ошибки воспроизведения из-за дефектов ленты (выпадений) – аудиоканал один записывался на дорожках 1 и 9. На передней панели HTD Soundstream установил аппаратный переключатель дорожек. Левый переключатель позволял оператору выбирать, какая пара аудиоканалов (1,2; 3,4) назначалась какой паре ленточных дорожек (1,2; 3,4; 5,6 или 7,8). Правый переключатель контролировал подачу питания записывающей схемы для каждой из восьми дорожек. Изначально HTD использовал 1-дюймовую ленту Ampex 460 на катушках со скоростью 35ips. Позже Soundstream перешли на ленту Ampex 466, что позволило снизить скорость ленты до 30ips.
Система цифрового редактирования
Система цифрового редактирования Soundstream была первым примером использования компьютера для редактирования коммерческих записей. Она состояла из компьютера Digital Equipment PDP 11/60, работающего под управлением программного обеспечения для редактирования DAP (Digital Audio Processor), разработанного сотрудником Soundstream Робертом Ингебретсеном, интерфейса Soundstream (Digital Audio Interface) для передачи данных между его магнитофоном и дисками компьютера (парой дисководов Braegen 14"), аппаратного обеспечения для цифро-аналогового воспроизведения, текстового видеотерминала для ввода команд управления и работы с программным обеспечением DAP, а также осциллографа для отображения формы сигнала редактируемого или обрабатываемого аудио. Фактически, эта система была первой цифровой аудио рабочей станцией. Помимо собственной студии, Soundstream установила системы редактирования в Paramount Pictures (Голливуд), RCA (Нью-Йорк) и Bertelsmann (Германия). Система была поставлена в Министерство юстиции США для анализа пиратских записей. Редактирование могло выполняться с точностью до дискрета (то есть 1/50 000 секунды); любое микширование осуществлялось в цифровом виде. Звуковая система в монтажной комнате на объекте в Солт-Лейк-Сити включала предусилитель Threshold SL 10, усилитель Sumo "The Power" и акустические системы Infinity RS4.5.
Цифровой аудиоинтерфейс
Цифровой аудиоинтерфейс (DAI) являлся каналом ввода/вывода между цифровой системой редактирования и внешним оборудованием. DAI принимал необработанные исходные данные с сессионных лент и передавал их компьютеру системы редактирования для хранения. Завершённые (отредактированные) данные передавались через DAI от компьютера системы редактирования к DTR для создания мастер-ленты. В процессе редактирования данные с компьютера системы редактирования проходили через DAI в блок цифро-аналогового преобразования (DAC Box) в монтажной комнате. DAI располагался в компьютере системы редактирования и содержал FIFO объёмом один мегабайт. Пропускная способность в реальном времени составляла восемь каналов 16-битных аудиоданных при любой из стандартных частот дискретизации.
Цифровая единица задержки
Чтобы обеспечить канал предварительного прослушивания в процессе нарезки пластинок LP, компания Soundstream разработала цифровой блок задержки (DDU). Цифровые данные с магнитной ленты могли быть задержаны на время, выбираемое пользователем: от 3 мс до 1,308 с с шагом 5,12 мс. Задержка достигалась за счет использования FIFO-буфера или кольцевого буфера с переменной глубиной.
Адаптер S-1610
Чтобы пользователи цифрового аудиопроцессора Sony PCM 1610 могли воспользоваться системой редактирования Soundstream, компания разработала адаптер S 1610. Адаптер являлся двунаправленным двухканальным преобразователем формата. Данные с Sony PCM 1610 преобразовывались в формат, используемый Soundstream DTR, так что данные, поступающие на вход цифрового аудиоинтерфейса, воспринимались DAI как поступающие от DTR. Аналогично, завершенные (отредактированные) данные в формате Soundstream восстанавливались в формат Sony с помощью адаптера. Данные Sony импортировались и экспортировались при одной из двух частот дискретизации: 44,1 кГц или 44,1/1,001 кГц. Любые метаданные в формате Sony терялись при преобразовании формата. Адаптер выполнял только преобразование формата и не осуществлял преобразование частоты дискретизации.
Адаптер M
Чтобы пользователи системы цифрового мастеринга 3M Digital Mastering System могли воспользоваться системой редактирования Soundstream, компания разработала адаптер M. Адаптер являлся двунаправленным восьмиканальным преобразователем формата. Данные из 3M Digital Mastering System преобразовывались в формат, используемый Soundstream DTR, так, чтобы данные на входе цифрового аудиоинтерфейса воспринимались DAI как поступающие от DTR. Аналогично, завершенные (отредактированные) данные в формате Soundstream восстанавливались адаптером в формат 3M.
Коробка DAC
По сути, разработанный на основе схемы воспроизведения DTR, DAC Box представлял собой четырехканальное устройство, которое редакторы Soundstream использовали для прослушивания аудиоданных в процессе монтажа. Аудио передавалось с компьютера через цифровой аудиоинтерфейс в DAC Box.