Допустим ли клиппинг в тестах?

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

У воспроизводящего канала магнитной записи есть своя "частота Найквиста" лекгко высчитываемая из скорости ленты и ширины зазора головки воспроизведения. Если длина волны сигналограммы равна ширине зазора, то на выходе будет ноль. Если длину волны еще уменьшить, то на выходе у головы будет уже нечто похожее на "алиас", разница только что оно не "зеркалит", а "повторяет".

В результате имеем весьма конкретно ограниченный спектр.

....

Это здесь офф, но один "ещё раз" напишу, т.к. вопрос крайне любопытен, тем более, что у меня 35 лет тому, диплом по МЗ с ВЧП...

1. Линейные потери сквозного канала МЗ из эмпирических соображений (т.е. многолетняя практика частотной коррекции в звукозаписи на реальных носителях и аппаратах, отсюда появились стандартные постоянные времени и типовые схемы компенсации щелевых и контактных потерь при воспроизведении, и частотных при записи) аппроксимируются ФНЧ4 для 9,53 см/с, частота среза 2кГц, ФНЧ-3 для 19,05, частота среза 3,5 кГц, ФНЧ-3 для 38,1, частота среза 14кГц. Таким образом, даже для "девятки" частота Найквиста выше частоты среза на 97,4дБ/80дБ=1,2 декады (в 15 раз)=>Fd>60kHz. А для "38" - вообще фантастика 1,6 декады (40раз), Fd>1,12MHz!

2. Из соображений только щелевых потерь при записи (размер зоны записи при оптимальном ВЧП порядка 1мкм, не путать с размером зазора! она определяется скоростью убывания поля на сбегающем краю зазора) на "38-й" имеем первый ноль (который в реалиях нулём не получается, там таки "что-то" остаётся, см. п.1) на 380кГц=>Fd>760kHz. На девятке - в четыре раза меньше.

3. Легко представить себе современную ГВ с зазором 0,5-1мкм и очень малошумящий УВ .

4. Остатки подмагничивания на носителе, как и таки "алиансинг" (на нелинейности кривой намагничивания) можно обратить из вредного в полезный - оно несёт в себе очень много информации о движении ленты во время последней перезаписи! Т.е. принципиально можно уменьшить искажения масштаба времени "постфактум" до стабильности генератора подмагничивания во время записи. Собственно, и шум носителя - тоже информация!

5. Цель оцифровки не "слуховая", а документальная - более надёжная и точная консервация для грядущих поколений эстетов и специалистов по реставрации.

6. У граммзаписи ещё большие потенции, чем у МЗ. Например, перегрузка на 14дБ - стандартна для станка записи, при этом Кг менее 0,1%, шум носителя (лаковый диск)- менее -80дБ, радиус режущей кромки ножа рекордера - около 1мкм позволяет записывать частоты на внешних радиусах до 250-300кГц с уровнем -30дБ относительно номинала (0дБ=колеб. скорость10см/с)...

P.S. Предельные параметры канала МЗ легко вычисляются по насыщению носителя (макс. уровень), среднему мин. изменению потока на ширине носителя (определяется количеством доменов в срезе на всю глубину шириной в один средний домен, обратная величина) и по среднему размеру домена (типа, это и есть "магнитный пиксель" или "точка") - 1Т, 10E-5, 1мкм...

[sia_2]

[OFF]

Это здесь офф, но один "ещё раз" напишу, т.к. вопрос крайне любопытен, тем более, что у меня 35 лет тому, диплом по МЗ с ВЧП...

1. Линейные потери сквозного канала МЗ из эмпирических соображений (т.е. многолетняя практика частотной коррекции в звукозаписи на реальных носителях и аппаратах, отсюда появились стандартные постоянные времени и типовые схемы компенсации щелевых и контактных потерь при воспроизведении, и частотных при записи) аппроксимируются ФНЧ4 для 9,53 см/с, частота среза 2кГц, ФНЧ-3 для 19,05, частота среза 3,5 кГц, ФНЧ-3 для 38,1, частота среза 14кГц. Таким образом, даже для "девятки" частота Найквиста выше частоты среза на 97,4дБ/80дБ=1,2 декады (в 15 раз)=>Fd>60kHz. А для "38" - вообще фантастика 1,6 декады (40раз), Fd>1,12MHz!

Нельзя "продлевать" АЧХ, предполагая ее приближение "полиномиальной" кривой, это очень грубое приближение.
В действительности сама крутизна спада АЧХ канала магнитной записи с частотой растет примерно _экспоненциально_, в первую очередь из-за контактных потерь. Поэтому на катушечных лентах из числа используемых для звукозаписи, уже при длинах волн на ленте порядка 1...2 мкм (в зависимости от типа и качества) сигнала в сквозном канале нет "как класса" (потери больше 80 дБ).
Соответственно, на практике при скорости 38 см/с в спектре сигнала с аудиоленты, воспроизводимой на широкополосном (~1 МГц на этой скорости) магнитографе, выше примерно 150-200 кГц нет вообще ничего, кроме шума и, изредка, остатков ВЧП. Причем сигналы со сколько-нибудь значимым уровнем (-45...55 дБ) практически встречаются только до 30-50 кГц, в основном как продукты нелинейности самого процесса записи.
Более широкую полосу обеспечивают только видеоленты и (близкие к ним по свойствам) ленты для "точной записи", но для записи звука их никогда не применяли из-за намного меньшего динамического диапазона на низких частотах. Поэтому для консервации _реальных_ фонограмм с магнитной ленты более чем достаточно 16-битного АЦП с Fs порядка 300...500 кГц.
Что касается реальной полосы грамзаписи, там все еще хуже. Несмотря на то, что хороший рекордер имеет полосу килогерц в 25-30 с относительно плавным спадом (2-3 порядка) до 50-70 кГц (после чего начинаются пики/провалы и резкий спад из-за механической фильтрации, из-за этого матрицы для CD-4 писали на половинной скорости вращения), алмазная игла не в состоянии воспроизвести полосу выше 60...70 кГц из-за противоречия между длиной пятна контакта и контактной жесткостью стенок канавки. Считывание же лазером дает очень большой ВЧ шум, растущий как 6 дБ на октаву, в полосе 100 кГц невзвешенное отношение сигнал/шум получается всего 35...38 дБ на новой пластинке.

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

... Поэтому для консервации реальных фонограмм с магнитной ленты более чем достаточно 16-битного АЦП с Fs порядка 300...500 кГц.

Это после всего что Вы сказали, Вы почти со мной согласились (16-бит, Fd=0,76-1,1МHz)? Я бы мог обоснованно поспорить, но Вы исходите из спектральной оценки разрешающей способности, которая лишь частично и далеко неявно характеризует канал (см. например, выше о макс. амплитудах и производных у сигнала с ограниченным спектром и ограниченными отсчётами). Грубо говоря, проблемы начинаются с оценки энергии "вне полосы сигнала". Ведь, оставшаяся полоса - бесконечна, поэтому только определённые типы огибающих спектральной плотности дадут конечную энергию... И это - не пустое тролление, это - спектральные шоры, которых на самом деле нет..

По Шеннону для консервации надо выбирать параметры цифрового канала с пропускной способностью, большей, чем может принципиально позволить выбранный канал на магнитном носителе. Собственно, сам носитель/среда/канал и определяет пропускную способность в совершенной системе передачи информации. Для продольной записи на ординарных носителях 60-х 70-х я уже привёл статистический, хоть и простой, но довольно точный расчёт- 100дБ, минимальная длина волны - один домен, скорость изменения остаточной намагниченности - 2Т на домен. И реалии таковы, что пока магнитные носители (харддиски), которые не на окиси железа с кобальтом, конечно, но успешно конкурируют с оптическими и микроэлектронными.

[sia_2]

[OFF]
Для продольной записи на ординарных носителях 60-х 70-х я уже привёл статистический, хоть и простой, но довольно точный расчёт- 100дБ, минимальная длина волны - один домен, скорость изменения остаточной намагниченности - 2Т на домен.

Таких "предельных цифр" - почти в любой монографии по МЗ или МЛ полно, ЕМНИС, еще у Вестмайзе или Кронеса было.
Но это все про "сферического коня в вакууме".
Я же толкую про то, что реально есть куча практических обстоятельств, которые из "типа теоретических" 80-100 дБ для катушечника оставляют 60-70, и то "взвешенных" (при этом в плоской полосе, невзвешенных, хорошо, если остается хоть 50-55 дБ), а из полосы - в лучшем случае треть "теоретической". И то лишь для сигналов -20...-30 дБ.

Запись на харддиск (перпендикулярная и с использованием квантовых эффектов при воспроизведении) к этому ну никак не относится, она НЕ аналоговая.

Offтопик:
Если кто не в курсе, как раз особо малошумящие УВ (и ГВ), и именно с "продленными" частотными характеристиками и хорошими импульсными я и сделал почти 20 лет назад

[Игорь Гапонов]

Offтопик:

...

Так "усреднённая аппроксимация канала МЗ ФНЧ" и есть то, о чём Вы говорите, но она очень мутная: что делать, когда ошибка/шум сравняется с сигналом? Неужели сигнал точно такой же как ошибка/шум? А выход один- лезть под шумы вместе с ФНЧ до ошибок цифрового канала, только в этом случае, ограничение точности копии будет только "по цифре".

И "квантовые эффекты" характеризуют свойства доменов и весь носитель, и не иначе, пока другого объяснения магнетизма не появится . Я же специально выделил: "продольная магнитная запись", и не важно при этом на всю ширину ленты или диска или наклоннострочная или секторальная или импульсная или аналоговая. Я элементарно пытаюсь обратить внимание на несоизмеримость, что ли, противостояния привычных для аналога "АЧХ+ДД" vs "битрейт" для цифры в спектральных терминах.

P.S. Те самые ленты 60-х при изменении способа подмагничивания позволяют расширить ДД на 14дБ, а "АЧХ" почти до предела теоретического, но мешает материал ГЗ- нет такого, чтоб 5-10Т выдержал. Так что о конях мы тоже кое-что знаем

Ах да! P.P.S. Про ГЗ.
1. Вы ни разу не видели измерительной B&K пластинки с записью 120-200кГц и уровнем -30дБ?

2. Невзирая на имеющиеся в природе надёжные иглы с "пятном" порядка 2 мкм, но с большой поверхностью контакта с канавкой, напомню, что реальные и далеко не теоретические параметры любого канала записи/воспроизведения определяются не воспроизведением (приемник), а носителем (среда) и записывающим элементом (передатчик). Т.е. в случае ГЗ - ножом рекордера и лаковым диском. А усилители и ЭМОС в станках - дело наживное.

[Ефимов Михаил]

Offтопик:
Цитата Сообщение от sia_2 Посмотреть сообщение

Всё это очень интересно, но есть одно но. Необъяснимое отсутствие "высококачественных" фонограмм очень озадачивает. Софт есть, железа навалом, людей талантливых море, а бескомпромиссного качества нет. То есть всё звучит(то, что без клиппинга) в принципе очень неплохо и иногда замечательно, но нет таких фонограмм, в которых было бы использовано всё то, о чем вы рассуждаете(весь потенциал современной электроники и носителей информации). То есть общий уровень качества контента довольно средненький, а мог бы быть в разы лучше. Почему производители контента пишут бутер(с клиппингом)? Баловать не хотят потребителей? Сектет мастерства утеряли? Или качественные треки зажали до лучших времён? По моим наблюдениям студийного формата 48/24 достаточно для очень высокого качества, да и 44/16 можно писать на голову лучше. Может упёрлись в потолок интегрального качества системы? Возможно последнее предположение объясняет большое количество "любителей клиппинга".

[Openreel]

а бескомпромиссного качества нет

А где(в какой области бытовухи) оно нынче есть?

[Johny]

А где(в какой области бытовухи) оно нынче есть?

Насчет

...бескомпромиссного качества...

не очень понятно, что имеется ввиду, но вполне пристойного качества SACD & CD встречаются не так уж и редко.
Сильно зависит от жанра музыки.

[ИГВИН]

Сильно зависит от жанра музыки.

Угу.

[gross]

Какое может быть бескомпромиссное качество у фонограммы? По отношению к чему оно бескомпромиссно?
Бескомпромиссен акустический (без усиления) оркестр, играющий на открытом пространстве (площади, поляне, в центре огромного зала и т.д., смысл - отсутствие отражений). И при этом слушатель находится не за километр, а может подойти на такое расстояние, так чтобы было ему комфортно. Оркестр, играющий в зале (любом, самом лучшем ) - это уже компромисс, т.к. "звучит" частично зал с его акустикой. В зале и с усилением - компромисс на компромиссе - звучат АС, есть звукорежиссер, регулирующий инструменты на свой вкус, есть акустика зала, и т.д.

А запись оркестра в виде фонограммы - это вообще не имеет никакого отношения к данному понятию компромисса. Это находится за этими рамками, это вообще отдельный вид искусства, это музыкальные консервы, и любые сравнения записи с живым оркестром - это некорректно в принципе, как бы сказать... есть такое понятие "по мотивам", т.е. похоже, но не то. Это просто другое действо с другими целями, эмоциями, и т.д.

[ИГВИН]

Поэтому многие (в т.ч. в сфере звукозаписи) думают - и так сойдет.

[Mazila]

музыкальные консервы, и любые сравнения записи с живым оркестром - это некорректно в принципе

Offтопик:
Пришел и разрушил все наши розовые мечты детства. А по существу все верно, можно сразу в граните отливать(как один министр в России сказал)

[gross]

Offтопик:

Пришел и разрушил все наши розовые мечты детств

Это всего лишь мое мнение, но оно такое. Когда присутствуют музыканты и слушатели, то есть эмоциональное общение между всеми участниками действа, и каждый конкретный слушатель в этом участвует. Это солидная составляющая часть, может даже бОльшая, чем сама музыка. А что есть, когда мы сидим дома перед колонками? Иллюзии. Мы можем нагружать эти наши иллюзии каким-то смыслом, но от этого ничего не изменится - все равно будет чего-то не хватать. Всегда. Наша психика может многое имитировать и генерировать, даже эмоции отсутствующих людей, но это все равно будем мы в единственном экземпляре.

[ИГВИН]

Offтопик:
Музыка, театр, кино, живопись, литература, да и сама жизнь... творчество, дружба, любовь... всё иллюзии!
Дочурка под кроватью ставит кошке клизму,
В наплыве счастия полуоткрывши рот,
А кошка, мрачному предавшись пессимизму,
Трагичным голосом взволнованно орет.
http://www.klassika.ru/stihi/chernyj...nok-pobit.html

[Johny]

Какое может быть бескомпромиссное качество у фонограммы?

Сравнение звучания фонограммы со звуком "живого" инструмента непосредственно в студии. Очень просто. Слушаешь "с пульта" и переходишь в бокс к исполнителю во время исполнения.

Бескомпромиссен акустический (без усиления) оркестр, играющий на открытом пространстве

Посидите "внутри" оркестра во время исполнения, особенно в духовой группе. Ничего хорошего.

Оркестр, играющий в зале (любом, самом лучшем ) - это уже компромисс

А запись оркестра в виде фонограммы -

вообще отдельный вид искусства

Когда присутствуют музыканты и слушатели, то есть эмоциональное общение между всеми участниками действа

Особенно интересно общение музыкантов БСО и слушателей.Музыкантам БСО на слушателей глубоко нас...ть! Для них главный слушатель - дирижер.

и каждый конкретный слушатель в этом участвует. Это солидная составляющая часть, может даже бОльшая, чем сама музыка.

Offтопик:
Круто! Сказки бабушки Арины Родионовны.

[Rene]

Необъяснимое отсутствие "высококачественных" фонограмм очень озадачивает. Софт есть, железа навалом, людей талантливых море, а бескомпромиссного качества нет.

Какого бескомпромиссного, хотя бы компромисного ! Купил Shirley Bassey "The Perfomance" - руки (а также уши, хвост и всё остальное) оторвать, тому кто делал. Такое ощущение, что и софт и железо было на уровне бытового ПК Ладно был бы негрореппер или какой-нибудь джастим тирлибум, но таких артистов поганить нельзя!

[Ефимов Михаил]

не очень понятно, что имеется ввиду, но вполне пристойного качества SACD

Имеется ввиду общее качество фонограмм, то есть то, что это качество не меняется с начала шестидесятых. Ровно болтается на приблизительно одном уровне.

[rogozhin]

Послушал Gordon Goodwin*s Big Phat Band : "Swingin* For The Fences" - это фантастика. Однозначно один из лучших дисков что я слушал в своей жизни. При этом сам материал тоже великолепен - получил чистейшее удовольствие! Спасибо выложившим ссылки! Вот для таких вот дисков только уже стоит делать настоящие системы с полным динамическим диапазоном. Не буду вдаваться в качество записи каждого инструмента и мастеринга скажу только две вещи которые явно бросились в глаза:

1. Это неповторимое чувство "звука из тишины" - как телевизор с глубоким черным цветом и большим запасом контрастности. Такое ощущение как из записи убрали некий привычный шумовой фон, который обычно маскирует мелкие детали и все они стали видны благодаря этому.

2. Я наконец прекрасно понял не теоретически, а конкретно на себе - глубоко и полностью, ортодоксов которые убирают из своих больших систем регуляторы громкости. Если бы все записи были именно такими, то таки да - регулятор громкости абсолютно бесполезное устройство в системе! Как бы это абсурдно не звучало. Каждый трек здесь звучит субъективно с абсолютно разной громкостью, но не потому что у них реально разный пик-фактор, а исключительно из-за различной насыщенности. При этом динамика абсолютно одинакова. Очень необычное чувство - совершенно другое восприятие громкости как таковой и соответственно ее регулировки. Для такой записи оптимальный уровень громкости это такой при котором короткие пики еще не вызывают значительного роста искажений, а тихие детали не теряются в шуме помещения. И честно говоря вариаций положения ручки громкости для такого сочетания лично у меня по-крайней мере не очень много Похожие ощущения были когда первый раз услышал оригинальный SACD Даяны Кролл.

Т.е. если слушать на системе только такие диски, то более чем корректно - определить некий критический уровень давления вашей системы при котором она превышает допустимый порог искажений или начинает гнуть динамику и выставить максимальный пик чуть ниже него. Все, регулировать громкость для вас больше не имеет смысла

PS. Кто-то там писал выше про динамику домашних уровней в 40дБ. Так вот я скажу что это более чем оптимистичное заявление. Я как-то из интереса мерял реальную динамику на примере одной относительно стандартной, не дешевой, двух-полосной АС 6.5"+1", чувствительностью порядка 90 дБ/Вт/1м, подключенной к относительно стандартному усилителю что-то порядка 70Вт/канал. Абсолютные уровни меня не интересовали, интересен был размер линейного участка над уровнем фонового шума помещения. Дождался ночи, помещение было в городе, но гораздо тише среднестатистической квартиры. Так вот с одного метра я как раз и получил размер линейного участка именно 40дБ. Не больше и не меньше. Т.е. динамики и усилитель могут играть и громче, но дальше график динамики уже начинает гнуться - прирост давления численно уже не соответствует приросту входного сигнала. Я даже не стал вникать в то что именно начало гнуться - то-ли УМ, то-ли линейный ход т.к. это уже частности - система более чем стандартная, порядок значений я определил достаточно точно. Плюс-минус даже 5-6 дБ для других моделей сути уже не поменяют. Только теперь вспоминаем что сидим мы не в одном метре от АС, а обычно в трех-четырех. Падение давления с расстоянием у нас составляет теоретические 6дБ на каждое удвоение расстояния. Реально в помещении с учетом отражений плюс-минус пол-ведра выходит около 4дБ, но это уже тоже частности. Итого при практически полной тишине и стандартной системе "50-100Вт, 88-90дБ" имеем в месте прослушивания реальный линейный участок динамического диапазона: 40-12=28дБ. От одной АС. Т.к. звуки у нас имеют право исходить только из одного канала, то это можно считать справедливым и не брать в учет то что АС у нас две ибо это будет честно не для всех звуков. Динамику мерял шумом со спектром из стандарта МЭК для измерения долговременной мощности головок.

После этого фразы владельцев низкочувствительной бытовухи типа "мне хватает" кроме улыбок ничего не вызывают

[Johny]

качество не меняется с начала шестидесятых. Ровно болтается на приблизительно одном уровне.

Ну, не везет Вам с качественными записями. Может магазин сменить? Или ещё что-нибудь поправить?

Называется подмена смысла.

Может непонимание смысла?

Можно только позавидовать вашим познаниям.

Пож-та, завидуйте.
По-поводу комфортных расстояний. При записи микрофоны находятся вблизи инструментов (или групп инструментов). Слушатель на концерте никогда не может слушать с такого расстояния. Значит никогда не услышит настоящего звука инструмента, так как его слышит музыкант. Студийная запись позволяет услышать так, как не удастся слушать на концерте, где бы Вы не сидели. Кроме, разве что находясь среди музыкантов, что далеко не всем доступно. Поэтому, хорошую студийную запись не стоит считать "музыкальными консервами".

[Ефимов Михаил]

Ну, не везет Вам с качественными записями. Может магазин сменить? Или ещё что-нибудь поправить?

Я, вообще, написал о том, что лучшие записи сделаны именно в шестидесятые-семидесятые годы. Основной массив. И если взять современный контент, то он явно не лучше, а зачастую хуже записан. Вот о чём я говорил, а вовсе не о аппаратуре, контенте, магазинах или о том, что мне что-то не нравится. А везёт или не везет, без советчиков разберусь. В теме рассматриваются реальные треки, файлы и прочая информация , доступ к которой имеют все участники обсуждения. Поэтому не нужно корчить из себя доку и невесть что. Ценность сегодняшнего момента именно в открытости и возможности составить объективное мнение.