Blog (97)
Komentarze (1.3k)
Recenzje (1)

Alternatywna kwadrofonia w Windows jest dobra nawet dla muzyki z winylu

Strona główna@AudiofilPCAlternatywna kwadrofonia w Windows jest dobra nawet dla muzyki z winylu
16.04.2021 09:17
722120

Bardzo ciekawie wypadło odtwarzanie nagrań stereo z 4 głośnikami podłączonymi w nowej konfiguracji Windows, która jest odpowiedzią na światowy trend z ambisonic i dobrze sprawdza się z muzyką rejestrowaną w standardzie kina domowego. Okazuje się, że świetnie sobie radzi także z analogowymi nagraniami kwadrofonicznymi w systemie SQ i QS. Aż korci, by w tym temacie uruchomić podcast. Być może pojawi się na to jakiś pomysł.

Kilka lat temu, gdy podcast jeszcze raczkował w Polsce organizowaliśmy w realu cotygodniowe spotkania z analogowym odtwarzaniem nagrań kwadrofonicznych z płyt winylowych. Było to w barze opodal hotelu Sheraton w Sopocie. Ma ścianie w sporym lokalu zainstalowana była para bardzo dobrych głośników Pionier HPM-100.

Pionner HMP-100 konkurent legendarnych JBL L100, które były wersją hi-fi monitorów studyjnych 4312
Źródło zdjęć: © audiofilpc.art.pl
Pionner HMP-100 konkurent legendarnych JBL L100, które były wersją hi-fi monitorów studyjnych 4312

Te głośniki pojawiły się w złotych czasach hi-fi, gdy lansowano także kwadrofonię. Miały konkurować z legendarnymi JBL L100, które w wersji profesjonalnej 4312 robiły furorę w studiach nagrań. Każdy głośnik waży prawie 40 kg i ma rzadko spotykaną konstrukcję 4-drożną z 12 calowym basem. Nie dziwi więc, że były chlubą właściciela baru. W barze napędzał je estradowy wzmacniacz mocy, a sygnał z muzyką dostarczał z winylu didżejski klasyk Technics SL-1200, który podłączony był do stosownej konsolety. O tych głośnikach można w internecie przeczytać m.in.:

bEKFSkzr
Pioneer HPM-100 dla wielu jest modelem kultowym, który wspomniany na forach w wątku dla fanów sprzętu vintage wywołuje spore emocje. Monitory te został zaprojektowane tuż po tym, jak Bart Locanthi przeniósł się z JBL-a do Pioneera. Model miał być udoskonaloną wersją głośników JBL Control Monitor, które używane były przy miksowaniu wielu albumów w latach siedemdziesiątych, w tym słynnego "Hotelu California".
https://www.stereolife.pl/vintage/2033-pioneer-hpm-100
Sansui QS-1 bez "wyłącznika", który zagubił się w transporcie do baru, a w tle Pioneer HPM-100
Źródło zdjęć: © audiofilpc.art.pl
Sansui QS-1 bez "wyłącznika", który zagubił się w transporcie do baru, a w tle Pioneer HPM-100

Na tych spotkaniach z kwadrofonią najprościej było użyć nagrania zapisane na twardym dysku w PC, który wystarczyło podłączyć stereofonicznie do dekodera kwadrofonicznego Sansui QS-1, a ten do wzmacniacza PA i dodatkowej pary aktywnych głośników. Właściciel baru chciał jednak serwować "czar winylu" z ortodoksyjnym zestawem analogowym, chociaż dostępny gramofon nie był optymalnym wyborem w tym przypadku. Cyfrowe kopie zrobione były z bardziej stosownym gramofonem i wkładką dużo wyższej klasy, co jest bardzo istotne przy odtwarzaniu ze stereofonicznego winylu nagrań kwadrofonicznych. Korekcja RIAA w kopiach była również lepsza do tej w konsolecie. Kopia z winylu zgrana była przez liniowy przedwzmacniacz zasilany z baterii, co zapewniało minimum zakłóceń, a to jest niezwykle ważne przy słabiutkim poziomie sygnału z wkładki. Korekta RIAA zrobiona została później cyfrowo - o takim rozwiązaniu wspomniałem już we wcześniejszym wpisie.

Korzystaliśmy podczas prezentacji z dekodera, który jest flagowym rozwiązaniem producenta i miał zapewnić analogową perfekcję dla odtwarzania kwadrofonicznych nagrań. Powstał z myślą o zaawansowanym odtwarzaniu nagrań QS, ale sprawdza się równie dobrze z tymi zapisanymi w systemie SQ. Teraz z nową konfiguracją Windows dla dźwięku przestrzennego analogowy dekoder nie jest już konieczny, ale warto rozumieć, jakie były założenia dla kwadrofonii w ubiegłym wieku.

Mebel do odtwarzania muzyki z najwcześniejszej ery kwadrofonii, czyli radiogramofon z 2 wbudowanymi głośnikami a'la "soundbar" i 2 dodatkowe kolumny
Źródło zdjęć: © audiofilpc.art.pl
Mebel do odtwarzania muzyki z najwcześniejszej ery kwadrofonii, czyli radiogramofon z 2 wbudowanymi głośnikami a'la "soundbar" i 2 dodatkowe kolumny

W uproszczeniu można powiedzieć, że SQ powstał z myślą o produkcji tańszych dekoderów, bo sygnał do przednich kanałów nie jest przetwarzany. W praktyce możliwe jest użycie tylko kilku oporników, by zaoferować „bardziej dostosowany” sprzęt RTV. Nawet Unitra w czasach PRL mogła zaprezentować na targach w Paryżu swoją ofertę w tym zakresie. Koncepcja QS ukierunkowana była na sprzedaż zaawansowanego sprzętu, ale ewentualna wiedza w tym zakresie ogranicza się najczęściej do tej prostej informacji z internetu:

bEKFSkzx
(ang: Quadrasonic System - Regular Matrix) Matrycowy system zapisu kwadrofonicznego. Cztery kanały audio są nagrywane w dwóch kanałach płyty analogowej (LP). Zwykłe gramofony mogą odtwarzać płyty QS dając dwukanałowy dźwięk. Aby uzyskać dźwięk czterokanałowy trzeba do gramofonu dołączyć dekoder QS. Obecnie niespotykany.
https://audio.com.pl/vademecum/slownik/19649-qs?s=sq

Bardziej zainteresowani tematem znajdą w polskojęzycznym słowniku hi-fi dokładniejsze dane i są tam nawet wzory dotyczące zmiksowania czterech kanałów do dwóch:

OS Lsuma = 0,92 Lfront + 0,38 Pfront + j 0,92 Ltył + j 0,38 Ptył Psuma = 0,92 Pfront + 0,38 Lfront - j 0,92 Ptył - j 0,38 Ltył SQ Lsuma = Lfront - j 0,707 Ltył + j 0,707 Ptył Psuma = Pfront + j 0,707 Ptył - j 0,707 Ltył
https://www.hifi.pl/slownik/qs.php

Wikipedia w j. pol. ma ogólne hasło o kwadrofonii, gdzie trafnie zapunktowane jest, że dla domowego użytku najlepszym rozwiązaniem analogowym był magnetofon szpulowy. Niemniej informacje dotyczące nagrań na płytach są całkiem szeroko przekazane w akapicie pt. QS Regular Matrix i SQ Quadraphonic, ale 2 ostatnie zdania w cytacie są nieco błędne.

bEKFSkzy
Ulepszone systemy oparte na pracach Petera Scheibera nad wykorzystaniem obwodów z przesunięciem fazowym o 90 stopni pojawiły się później, a mianowicie systemy QS i SQ . Pierwszy z nich, znany jako QS, został opracowany przez firmę Sansui Electric. Tak zwany format matrycowy, wykorzystywał 4 kanały dźwiękowe, które zostały „zakodowane” w dwóch ścieżkach albumu stereo. Zostały one następnie „zdekodowane” do oryginalnych czterech kanałów dźwiękowych. System QS zadebiutował w Stanach Zjednoczonych w marcu 1971 roku i został ulepszony przez ich system Vario-Matrix w 1973 roku. Drugi, SQ , został opracowany i wprowadzony na rynek przez Columbia Records i Sony i wszedł na rynek amerykański w kwietniu 1971 r. Format SQ był również używany przez takie firmy, jak EMI w Wielkiej Brytanii, które wydały kilka albumów SQ . Separacja dźwięku w systemie SQ została znacznie poprawiona dzięki wprowadzeniu dekodowania SQ Full Logic w 1975 roku przy użyciu chipów Motorola MC1312, MC1314 i MC1315. Zarówno SQ, jak i QS miały znaczące wsparcie ze strony głównych wytwórni płytowych i producentów sprzętu w latach siedemdziesiątych. Osiągnęli również znaczną sprzedaż i penetrację rynku. Niestety, ze względu na podobieństwa w nazwie i technologii, opinia publiczna mogła je łatwo pomylić.
https://pl.qaz.wiki/wiki/Quadraphonic_sound#QS_Regular_Matrix_and_SQ_Quadraphonic
Nowa konfiguracja w Windows dla 4 głośników
Źródło zdjęć: © audiofilpc.art.pl
Nowa konfiguracja w Windows dla 4 głośników

Analogowa kwadrofonia nie stała się dostatecznie popularna, bo miała za dużo słabych punktów. Nowe technologie dają teraz lepsze możliwości dla odtwarzania zrobionych kiedyś nagrań. Współczesne dostosowanie cyfrowe w Windows dla kwadrofonii typu matrix nie jest oczywiście idealnie „skrojone” dla SQ i QS, ale nowa technologia radzi sobie w praktyce bardzo dobrze. Nie chodzi jednak o najbardziej logiczne tu korzystanie z tradycyjnego ustawienia "Kwadrofoniczny, a o nowatorski "Przestrzenny".

Tradycyjna konfiguracja w Windows dla kwadrofonii
Źródło zdjęć: © audiofilps.art.pl
Tradycyjna konfiguracja w Windows dla kwadrofonii

Puryści mogą oczywiście korzystać z tradycyjnej konfiguracji dla 4 kanałów, ale nowe rozwiązanie jest bardziej praktyczne, lecz nie ma sensu wnikać tu w dość zawiłe szczegóły, bo jest zbyt duże ryzyko błędnego zrozumienia.

Konfiguracja w AIMP dla odtwarzania muzyki z 4 głośników
Źródło zdjęć: © audiofilpc.art.pl
Konfiguracja w AIMP dla odtwarzania muzyki z 4 głośników

Wyprowadzenie sygnału do głośników "przestrzennych" jest w PC typu desktop z gniazda mini jack oznaczonego "center/sub". W konfiguracji trzeba jeszcze w zakładce "Enhancements" włączyć "Speaker Fill". W testach odsłuchowych najlepiej sprawdziło się odtwarzanie z AIMP, który miał ustawienie WASAPI 192kHz/32bit. Sterownik dla wbudowanego na płycie głównej DSP miał ustawienie do pracy z taką samą częstotliwością i 16 bitowym próbkowaniem. Programowe nadpróbkowanie w AIMP zapewniało wierniejsze odtwarzanie od ustawienia sprzętowego z 192kHz/24 bit. W AIMP trzeba także włączyć opcję przetwarzania, ale nie wybierając żadnej z podpowiadanych konfiguracji.

bEKFSkzz

W przeglądarce Pale Moon można ustawić AIMP, jako domyślny dla podcastu. To daje możliwość uzyskania optymalnej jakości dla odtwarzania muzyki podczas wirtualnych spotkań z analogową kwadrofonią. Firefox obsługuje także nową konfigurację Windows dla 4 głośników, bez potrzeby dodatkowych ustawień. W testowym PC nie działa natomiast z Edge i Chrome, co nie jest zbyt istotne z perspektywy ewentualnego podcastu, bo zainstalowanie sobie Pale Moon z AIMP nie jest żadnym problemem i nie trzeba przecież za to płacić.

Płyta EMI Records 1C 063-29 091 Q, wydana równocześnie jako ETERNA 8 26 373
Źródło zdjęć: © audiofilpc.art.pl
Płyta EMI Records 1C 063-29 091 Q, wydana równocześnie jako ETERNA 8 26 373

Z tak skonfigurowanym Pale Moon całkiem pozytywnie wypadły testy z odtwarzaniem nagrania kwadrofonicznego zapisanego nawet w mp3. Zainstalowany był tu LAV Filters, jako systemowy kodek. Najbardziej intensywne testy były z kopią nagrania opery "Carmen" zarejestrowanego w nieistniejących już Niemczech Wschodnich i którego odtwarzanie jest dość wymagające. Porównania były m. in. z nowoczesnymi możliwościami technicznymi odtwarzania muzyki ze stratnego formatu, gdy jest to współczesne nagranie "przestrzenne" z opery w Nowym Yorku. Na szerszą skalę trudno jest robić takie porównania innymi nagraniami z analogową kwadrofonia, bo bardzo często jest to zbyt unikalny materiał.

Podsumowanie

Wspominałem często we wpisach o Atmos w kontekście muzyki i w związku z tym pojawiła się w komentarzach bardzo trafna podpowiedź o trendzie Ambisonic. Relatywnie niedawno pojawił się także standard AC-4. Nowa konfiguracja dla 4 głośników w Windows ma bezpośredni związek z tymi hasłami. Można dyskutować co jest co, ale tu JEST wspólny kierunek - na rozrywkę.

bEKFSkzA

Wpis powstał z myślą o podcaście, ale to temat bardziej na domowy serwer muzyki i proste "folderowe" wyjaśnienie jest na oddzielnej stronie. Tam są linki do dalszych stron z szerszym omówieniem, jak np: "Analogowa kwadrofonia miała właściwy punkt wyjścia, lecz była falstartem", czy "Jaka była logika powstania SQ i QS? "

Ciekawostka

W Polsce powstał współczesny dekoder analogowy dla kwadrofonii SQ
Źródło zdjęć: © https://muarah.pl/
W Polsce powstał współczesny dekoder analogowy dla kwadrofonii SQ

Sporym zaskoczeniem w tym temacie jest, że w 2016 roku opublikowana została strona wyjaśniająca ofertę za ok. 18 tys. ze współczesnym dekoderem SQ. Jest to polska konstrukcja firmy MUARAH, która swoje przedstawicielstwo ma nawet w Wietnamie.

PS do komentarzy

Przekazany został w komentarzu link do filmiku na YouTube, który daje dobre rozszerzenie wiedzy w tym temacie. Zagadnienie jest trudne do wyjaśnienia i łatwo mogą się zrodzić przy tym mity. Nie zaszkodzi więc zwrócić uwagę, że "wielokanałowość" pojawiła się w USA z 3 kanałami i 54 głośnikami już w 1940 roku. W słowniku PWN podane jest nawet:...1933 przeprowadzono próbną transmisję stereofoniczną trzykanałową (z Filadelfii do Waszyngtonu)

Podobnie rzecz ma się z punktowaniem amerykańskiego pochodzenie SQ, który powstał we współpracy z Sony, a "japoński" QS stworzony został dla rynku w USA, gdzie nie było przecież dostatecznego zainteresowania płytami powstającymi w kraju kwitnącej wiśni. Kwestia stworzenia kwadrofonicznego systemu dla odtwarzania z płyt musi mieć logiczne podstawy. <br>

8-track cartridge - kaseta magnetofonowa, która używana była głównie w USA i samochodach
Źródło zdjęć: © https://sites.google.com/site/audiowdouzmpc/analogowe-nagrania-qs-i-sq-na-pc
8-track cartridge - kaseta magnetofonowa, która używana była głównie w USA i samochodach

Wysoce prawdopodobne jest, że amerykański przemysł fonograficzny zmotywowała konkurencja z 8-ścieżkowymi kasetami (8-track cartridge). To był wygodny nośnik dla dystrybucji nagrań kwadrofonicznych. Kaseta była już popularna w samochodach. Stworzona została w 1964 roku przez konsorcjum z: Ampex , Ford Motor Company , General Motors, Motorola i RCA Victor Records (RCA - Radio Corporation of America). Ford we wrześniu 1965 roku zaczął fabrycznie wyposażać auta w odtwarzacze dla tych kaset.

Folder Ampex Stereo Tapes z amerykańską ofertą na rynek europejski, taśmy na szpulach i kasety 8-track
Źródło zdjęć: © wikipedia.com
Folder Ampex Stereo Tapes z amerykańską ofertą na rynek europejski, taśmy na szpulach i kasety 8-track

W 1970 roku w Londynie powstała Ampex Stereo Tapes, by oferować na rynek europejski nagrania na taśmach (szpule i kasety). Holenderski Philips zaprezentował wprawdzie swoją kasetę już 30 sierpnia 1963 w Berlinie na Grosse Deutsche Funk-Ausstellung, ale ich produkt powstał z myślą o dyktafonach, a nie dystrybucji nagrań z muzyką.

Monofoniczny zestaw audio brytyjskiego Quad
Źródło zdjęć: © audiofilpc.art.pl
Monofoniczny zestaw audio brytyjskiego Quad

Mitem może stać się także stwierdzenie, że hi-fi wykluło się z quadro. Być może to tylko kwestia definicji, gdy za punkt odniesienia uznane zostaną niemieckie normy DIN 45500. Jednak widoczny na zdjęciu brytyjski zestaw Ouad jest dla mono i z połowy lat 50 ubiegłego wieku. Należy go chyba zaliczyć do hi-fi. Ten producent ruszył z takim asortymentem już w 1936 roku. W tym czasie Niemcy mieli dynamiczny rozwój audio, ale tylko na potrzeby propagandy totalitarnego systemu władzy, czyli z perspektywy technicznej PA.

Link do filmiku jest także w innym komentarzu i wyraźnie wskazuje, jak zagmatwany jest temat dźwięku przestrzennego, o którym Wikipedia w j. pol. podaje:

Dźwięk wielokanałowydźwięk dookolnydźwięk przestrzenny (ang. surround sound) – technika będąca rozwinięciem stereofonii, pozwalająca na utrwalanie i odtwarzanie co najmniej trzech kanałów dźwięku. Zastosowanie dodatkowych kanałów i odpowiadających im głośników po bokach i z tyłu słuchacza pozwala na zwiększenie poczucia otoczenia dźwiękiem.
https://pl.wikipedia.org/wiki/D%C5%BAwi%C4%99k_wielokana%C5%82owy
722168

Określenie "przestrzenny" jest jednak także w innym haśle:

Stereofonia (pot. stereo z gr. "twardy, stały, sztywny, przestrzenny" i "dźwięk, ton, głos") elektroakustyczna metoda odbierania, zapisywania, transmitowania i odtwarzania dźwięku, tak aby u słuchającego wywołać wrażenie przestrzennego rozmieszczenia jego źródeł.

Nie dziwi więc także, że w komentarzu pojawiło się nieco nieprecyzyjne nawiązanie do techniki dwukanałowej, gdy o niej Wikipedia w j. pol. podaje:

Nagrywanie binauralne (z łac. bi – podwójny, auris – ucho) – technika nagrywania dźwięku za pomocą dwóch mikrofonów, umożliwiająca słuchaczowi precyzyjną lokalizację w przestrzeni zarejestrowanych sygnałów akustycznych i tym samym stwarzająca dźwiękową iluzję przebywania w miejscu, w którym dokonywano nagrania. Bywa mylona ze stereofonią

722173

Na dodatek ilustracja w haśle "Binaural recording" może być dla czytelnika dość zagadkowa. Podano do tego także, że jest to "metoda nagrywania dźwięku, która wykorzystuje dwa mikrofony, zaaranżowane z zamiarem stworzenia wrażenia trójwymiarowego dźwięku stereo dla słuchacza znajdującego się w pomieszczeniu z wykonawcami lub instrumentami". W j. ang. użyta została nazwa "3D stereo" i wygląd, że ma nawet link, ale są 2 osobne dla każdego słowa i nie mają logicznego powiązania.

bEKFSkAn