№4/2024. В 1980-х гг. существовали два стандарта записи CD — тот, что стал в итоге базовым, и альтернативный — с искажением АЧХ.
Прошлой осенью компакт-диск разменял пятый десяток! В 21-м веке аудио-носитель пережил «нашествие стриминга», «ренессанс винила» и даже собственную «эволюцию». И, если судить по количеству прочтений материалов о CD в блоге, пережил успешно :)
Многие очевидные и неочевидные нюансы, связанные с компакт-дисками, мы уже обсуждали в ретроспективно-историческом выпуске (полюбопытствуйте, если пропустили). Но кое-что осталось за кадром — и это новые поводы для наших встреч, включая и сегодняшнюю.
Сейчас уже мало кто помнит, что в 1980-х годах существовали два стандарта записи CD — тот, что стал в итоге базовым, и альтернативный — с использованием алгоритмов Pre-Emphasis / De-Emphasis (побочный продукт, возникший на заре формата, когда производители ещё не договорились, будет ли компакт-диск 16-битным или… 14-битным!).
Многие современные стационарные CD-проигрыватели выпускаются с учётом этой архаичной технологии. Поэтому, когда в прошлом году я приобрёл диск Nena «99 Luftballons» (1984/re~1997) [Discogs] и сначала прослушал на своём проигрывателе Pioneer PD-10-K, у меня не возникло никаких вопросов.
Вопросы возникли, когда к концу года я начал погружаться в мир R2R-ЦАПов и переслушал тот же CD с использованием устройства Audio-GD R-1 (2021).
Диск хоть и выпущен во второй половине 90-х, но фактически является допечаткой оригинального релиза 1984 года [Discogs]. А он, в свою очередь, записан с Pre-Emphasis.
Не буду городить огородов и просто процитирую интернет, который доступно описывает суть этого алгоритма:
Для того, чтобы снизить шум и расширить динамический диапазон, слабые и более высокие частоты сигнала усиливаются и таким образом записываются на диск. Т.е. запись производится с искаженной АЧХ. О том, что над сигналом проведена такая операция, в суб-канал записывается особый бит, сообщающий о наличии pre-emphasis обработки звука.
Соответственно CD-проигрыватель при чтении [такого] диска, считывая суб-канал, видит, что к звуку применен механизм pre-emphasis и применяет для восстановления АЧХ обратную процедуру — de-emphasis.
При de-emphasis оригинальные частоты будут восстановлены, а шум от аналоговых/цифровых преобразований станет тише, чем это было до pre-emphasis.
Всё это напоминает принцип записи на виниловые пластинки, для воспроизведения которых требуется фонокорректор. Прочтём ещё один источник — на этот раз зарубежный:
Though the compact disc is mastered with 16 bit, some early recording equipment and CD players used 14-bit converters that introduced some interfering noise. Pre-emphasis basically means that in the mastering process higher frequencies are boosted. They are reduced again upon playback, thus reducing hiss introduced by those 14-bit converters. A flag in the CD's subcode singals the player to apply.
(автоматический перевод)
Хотя компакт-диск мастерятся с использованием 16 бит, в некоторых ранних записывающих устройствах и проигрывателях компакт-дисков использовались 14-битные преобразователи, которые вносили некоторый мешающий шум. Pre-emphasis базово означает, что в процессе мастеринга повышаются высокие частоты. Они снова уменьшаются при воспроизведении, тем самым уменьшая шипение, создаваемое этими 14-битными преобразователями. Флажок в подкоде компакт-диска сигнализирует проигрывателю о применении соответствующего фильтра.
Да, именно это я и услышал — искажённую АЧХ с преобладанием высоких частот.
Подобные диски сегодня — редкость. Но если вы собираете коллекцию CD, нужно быть готовым к встрече с ними. Даже если вы скачиваете файлы с торрентов, вы можете встретить контент с Pre-Emphasis, причём не всегда это может быть отражено в описании.
Дело в том, что наличие или отсутствие Pre-Emphasis на дисках 1980-х гг. никак не обозначалось. И получить достоверную информацию об этом сейчас можно либо на профильных сайтах (типа того же Discogs, на котором описаны более трёх сотен таких CD), либо с помощью специализированного софта.
Например, с помощью программы Exact Audio Copy, о которой ранее я уже рассказывал (ЗДЕСЬ >>>). Для этого необходимо сделать «рип» диска и затем внимательно изучить файл с оглавлением (.cue). Если в нём стоит FLAGS PRE — значит ваш CD записан с Pre-Emphasis.
На компьютере воспроизвести такой «рип» не составит сложности: большинство плееров имеют либо встроенный плагин De-Emphasis, либо — как в случае с foobar2000 — такой плагин можно дополнительно скачать с сайта разработчика.
Существуют также плагины для аудио-редакторов, позволяющие превратить фонограмму с Pre-Emphasis в стандартный LPCM. Этот вариант подойдёт тем пользователям, кто для прослушивания файлов использует стимеры/медиаплееры и внешние ЦАПы. Например, мне — с устройством Zidoo Z9X и целым парком различных интерфейсов.
Впрочем, должен признаться, что ни разу этим не занимался. Максимум, с чем приходилось иметь дело — с конвертацией из HDCD в LPCM. Но это отдельная история, к которой мы ещё как-нибудь вернёмся.
Что же касается поддержки De-Emphasis стационарными CD-проигрывателями и внешними интерфейсами — всё зависит от используемых в них чипов ЦАП, поскольку сам механизм «распаковки» реализуется непосредственно на этом уровне. Совет простой: читайте даташиты.
Вот, например даташит чипа AK4480, на котором построен мой проигрыватель Pioneer PD-10-K:
Digital De-emphasis for 32, 44.1, 48kHz Sampling
Понятно, что в случае R2R-ЦАПов ни о какой поддержке De-Emphasis не может идти и речи — за цифро-аналоговое преобразование в них отвечают резистивные матрицы, а не чипы. И это опять же повод для другого разговора.
В заключение — ещё пара слов о CD, который стал героем этого выпуска. Помимо того, что он записан с Pre-Emphasis и фактически является допечаткой релиза из первой половины 1980-х гг., есть ещё интересные нюансы.
Во-первых, это американское издание, но в США отпечатана только полиграфия, а сам диск — японский. Во-вторых, указанная в трек-листе дорожка с главным хитом исполнителя «99 Red Balloons» является не альбомной версией с заявленным на обложке хронометражем 3 мин. 50 сек., а так называемым «Club Mix» — адаптацией для диджеев. «Настоящий» хронометраж трека — 4 мин. 45 сек.
Вот такой интересный диск :)
***
Всем хорошего звука!
Почта для связи: nevermindwork (собака) yandex (точка) ru