System Adres NR – Historia, Działanie i Wpływ na Technologię Audio
System Adres – Historia, Działanie i Wpływ na Technologię Audio
System Redukcji Szumów, nie tylko Dolby
System redukcji szumów Adres (Automatic Dynamic Range Expansion System) to jedno z mniej znanych, ale innowacyjnych rozwiązań opracowanych w drugiej połowie lat 70 XX wieku. Opracowany przez firmę Aurex (marka należąca do Toshiby), miał na celu poprawę stosunku sygnału do szumu w nagraniach kasetowych oraz poszerzenie zakresu dynamiki dźwięku. Mimo że system nie zdobył takiej popularności jak Dolby, dbx czy Super D, nadal pozostaje istotnym elementem historii technologii audio.
W niniejszym artykule przyjrzymy się historii systemu Adres, jego działaniu, porównaniom z innymi rozwiązaniami oraz wpływowi na branżę audio.
1. Historia systemu Adres
1.1 Kontekst historyczny
Lata 70. XX wieku to okres intensywnego rozwoju technologii audio, szczególnie w dziedzinie magnetofonów kasetowych. Chociaż kasety magnetofonowe były wygodne i mobilne, miały jedną poważną wadę – stosunkowo wysoki poziom szumów wynikający z ograniczeń nośnika oraz parametrów głowic i wzmacniaczy stosowanych w sprzęcie. W odpowiedzi na ten problem powstało wiele systemów redukcji szumów, z których najpopularniejszym stał się Dolby B opracowany przez Ray’a Dolby’ego.
Toshiba, w ramach swojej marki Aurex, postanowiła stworzyć własny system redukcji szumów, który miał być konkurencyjny wobec Dolby i innych rozwiązań dostępnych na rynku. Tak narodził się system Adres, który został zaimplementowany w wybranych modelach magnetofonów kasetowych tej firmy.
1.2 Powody opracowania systemu Adres
Toshiba dostrzegała ograniczenia popularnych systemów redukcji szumów, takich jak Dolby B. Podczas gdy Dolby skutecznie redukował szumy, jednocześnie modyfikował pasmo przenoszenia dźwięku i wymagał precyzyjnej kalibracji. Firma Aurex opracowała więc alternatywne rozwiązanie, które opierało się na dynamicznej kompresji i ekspansji sygnału. Dzięki temu miało poprawiać jakość nagrania bez negatywnego wpływu na brzmienie.
Należy pamiętać, że są dwie główne metody redukcji szumu.
Jedna to metoda kompresji/rozszerzania
Metoda kompresji/ekspansji polega na kompresji sygnału przeznaczonego do nagrania (muzyki) zgodnie z pewnymi zasadami podczas nagrywania, a następnie rozszerzeniu (rozszerzeniu) skompresowanego sygnału podczas odtwarzania (dlatego nazywa się ją również metodą kompandera, łączącą kompresor i ekspander)
Druga to metoda akcentowania
Ludzkie ucho jest bardziej wrażliwe na dźwięki o wysokiej częstotliwości niż na dźwięki o niskiej częstotliwości, nawet przy takiej samej głośności.
Słyszalny w przypadku taśm magnetofonowych szum jest dźwiękiem o wysokiej częstotliwości, przez co jest jeszcze bardziej słyszalny dla ludzkiego ucha.
Zasada jest taka, że jeśli podczas nagrywania sygnału wzmocnisz tylko sygnały o wysokiej częstotliwości (podkreślenie), a następnie osłabisz sygnały o wysokiej częstotliwości (deemfaza, proces odwrotny do wzmocnienia) podczas odtwarzania, nie tylko poziom sygnału zostanie zmniejszony, ale także poziom szumów.
Na przykład, jeśli oglądasz telewizję w hałaśliwym miejscu, to jeśli zwiększysz głośność telewizora (podkreślenie) i będziesz słuchać telewizji za pomocą zatyczek do uszu (wyciszenie), poziom hałasu otoczenia zmniejszy się i będziesz mógł normalnie słyszeć telewizję.
Podstawą systemu Dolby, który stał się de facto standardem NR, jest system akcentowania.
Twórca technologii, dr Dolby, wziął pod uwagę właściwości ludzkiego słuchu i opracował sposób na redukcję poziomu hałasu o wysokiej częstotliwości. To jest Dolby Type B NR (przed Typem B istniał Typ A do użytku profesjonalnego, ale był to system na dużą skalę, który wykonywał redukcję szumów w całym zakresie częstotliwości i nie było możliwe jego zastosowanie w sprzęcie konsumenckim).
Taśmy muzyczne nagrane w systemie Dolby B NR często zawierają instrukcję „Jeśli nie posiadasz systemu Dolby NR, przed rozpoczęciem odtwarzania lekko zmniejsz pokrętło tonów wysokich”. Było to wygodne rozwiązanie wykorzystujące charakterystykę systemu Dolby B, który podczas nagrywania podkreśla tylko wysokie częstotliwości.
Ponieważ jednak efekt NR okazał się niewystarczający (poprawa o 10 dB powyżej 5 kHz i tylko 5 dB przy 1 kHz), pojawiły się żądania większego efektu NR, co doprowadziło do powstania następcy typu C, systemu HX, który poprawił charakterystykę nagrywania wysokich częstotliwości, a ostatecznie opracowanego typu S (ściśle rzecz biorąc, konsumenckiej wersji typu SR, następcy typu A, który osiągnął efekt NR wynoszący 24 dB w zakresie wysokich częstotliwości i 10 dB w zakresie niskich częstotliwości).
Technologia NR może znacząco poprawić jakość nagrań z kaset magnetofonowych, ale oczywiście ma też swoje wady.
Najpierw oryginalny sygnał muzyczny jest przetwarzany (kodowany i dekodowany), co nieuchronnie powoduje zmiany w jakości dźwięku. Oczywiście, dokładamy wszelkich starań, aby zminimalizować wpływ tego zjawiska, nie da się go jednak całkowicie wyeliminować.
Następnie, jeśli wystąpi niezgodność poziomów sygnału między nagrywaniem i odtwarzaniem, funkcja NR nie będzie działać prawidłowo i nie będzie można przywrócić oryginalnego sygnału muzycznego.
Projektując magnetofon kasetowy, każdy producent decyduje się na użycie standardowej taśmy (zalecanej taśmy) (zdjęcie poniżej), ale jeżeli użyje się innej taśmy, sygnał może być większy lub mniejszy od tego nagranego na standardowej taśmie.
W latach 70ych wiele instrukcji zawierało poniższe ostrzeżenie
Ostrzeżenie
- Jeśli nagrywasz lub odtwarzasz z włączonym systemem NR, aby jak najwierniej odwzorować oryginalny dźwięk, używaj zalecanych taśm (oznaczonych pogrubionym tekstem po lewej stronie). Należy pamiętać, że użycie taśmy o innych parametrach może wpłynąć na jakość dźwięku.
2. Jeśli pozycja przełącznika NR (redukcji szumów) różni się między nagrywaniem a odtwarzaniem, jakość dźwięku może ulec zmianie, więc proszę zwrócić na to uwagę.
Oprócz Dolby i dbx pojawiło się i zniknęło wiele innych korektorów głośności.
W szczególności dużą liczbę NR-ów opracowano w Japonii, a w pewnym momencie nazywano to nawet „wojną NR-ów”.
1.3 Wprowadzenie systemu na rynek
System Adres został wprowadzony na rynek w drugiej połowie lat 70. i był stosowany w wybranych modelach magnetofonów kasetowych marki Aurex. Mimo że oferował znaczącą redukcję szumów, nie zdobył większej popularności, głównie ze względu na brak kompatybilności z innymi systemami oraz dominację Dolby na rynku magnetofonów kasetowych.
Obecnie istnieje wiele metod NR, które nie zdołały utrzymać pozycji standardu, ale jedną, która wciąż ma oddanych zwolenników, jest metoda Adresowa opracowana przez firmę Toshiba.
Łącząc w sobie metody kompresji/ekspansji i nacisku, ten NR zyskał wysokie uznanie wśród krajowych NR, ponieważ jest wysoce skuteczny przy jednoczesnym niewielkim wpływie na skutki uboczne.
Adres został opracowany nie jako system redukcji szumów, ale w celu rozszerzenia zakresu dynamiki, dlatego nazywany jest Automatycznym Systemem Rozszerzenia Zakresu Dynamiki.
W rzeczywistości rozszerzenie zakresu dynamiki i redukcja szumów to dwie strony tej samej monety, dlatego nazywane są NR.
2. Zasada działania systemu Adres
System Adres działał na zasadzie kompresji i ekspansji sygnału dźwiękowego. Proces ten przebiegał w dwóch etapach:
jest typem hybrydowym, łączącym metody kompresji/rozszerzania i podkreślania.
Charakterystyczną cechą Adres jest „zmienne akcentowanie”, które łączy akcentowanie wysokich częstotliwości z metodą kompresji/rozszerzania w celu zmiany stopnia akcentowania.
2.1 Kompresja sygnału podczas nagrywania
Podczas rejestracji dźwięku system Adres stosował dynamiczną kompresję sygnału. Polegało to na wzmocnieniu cichych fragmentów nagrania, dzięki czemu zwiększał się odstęp sygnału od szumu. Wysokie częstotliwości były dodatkowo wzmacniane, co pomagało w eliminacji efektu szumu taśmy.
2.2 Ekspansja sygnału podczas odtwarzania
Podczas odtwarzania nagranego materiału stosowana była odwrotna operacja – ekspansja. Oznaczało to, że wzmocnione wcześniej fragmenty dźwięku były ponownie redukowane do swojej pierwotnej wartości, co skutkowało zmniejszeniem słyszalnych szumów.
2.3 Skuteczność redukcji szumów
Według specyfikacji, system Adres był w stanie redukować szumy o około:
- 30 dB przy 10 kHz,
- 20 dB przy 1 kHz,
- 17 dB przy 100 Hz.
Wartości te były wyższe niż w przypadku Dolby B i porównywalne do Dolby C, co czyniło Adres interesującą alternatywą dla popularnych systemów redukcji szumów.
Schemat blokowy przetwarzania sygnałów o wysokiej częstotliwości systemu Adres.
Wykres charakterystyki VRA
Sygnał wejściowy najpierw trafia do wzmacniacza o zmiennej odpowiedzi (VRA).
Nie będzie przesadą stwierdzenie, że VRA jest sercem systemu Adres.
VRA składa się z VCA (wzmacniacza sterowanego napięciem) i HPF (filtra górnoprzepustowego).
Gdy sygnał wejściowy jest mały, wzmocnienie VCA wzrasta, a odpowiedź częstotliwościowa staje się płaska. Gdy sygnał wejściowy wzrasta, wzmocnienie VCA maleje, zwiększając efekt HPF i redukując wysokie częstotliwości.
Ogólna charakterystyka enfazy
Następnie przechodzimy do obwodu preemfazy. Podobnie jak metoda Dolby, Adres również redukuje szum o wysokiej częstotliwości poprzez wzmacnianie wysokich częstotliwości podczas kodowania i tłumienie ich podczas dekodowania, ale Adres wykorzystuje metodę „zmiennego podkreślenia”, która zwiększa stopień podkreślenia, gdy poziom wejściowy jest niski i zmniejsza go, gdy poziom wejściowy jest wysoki.
Ta zmienna wartość jest automatycznie dostosowywana w połączeniu z VRA na poprzednim etapie od 0 dB (przy wysokim poziomie wejściowym) do +18 dB (przy minimalnym poziomie wejściowym). Ogólne cechy nacisku są następujące:
Charakterystyka wygładzająca
Aby zapobiec zjawisku nasycenia wysokich częstotliwości spowodowanemu przez enfasę, wprowadzono ten układ wygładzający, oddzielnie od układu prienfasy. Jest to charakterystyka kompensacyjna, która zwiększa czułość czujnika poziomu na wysokie częstotliwości.
Charakterystyka wejścia-wyjścia
Wykrywanie poziomu sygnału wejściowego realizowane jest przez czujnik poziomu, który zastosował detekcję wartości skutecznej. Sygnał wejściowy jest kompresowany logarytmicznie, a następnie prostowany dwoma falami, po czym zintegrowany za pomocą współczynnika i diody anty-logarytmicznej. Po przejściu przez odwrotność współczynnika, tworzony jest sygnał poziomu. Ten sygnał poziomu służy do sterowania VCA (regulatorem głośności).
Zaletą tej detekcji wartości skutecznej jest to, że nie jest ona podatna na zmiany w wyższych harmonicznych, które występują w typowych dźwiękach muzycznych, ani na wpływ degradacji charakterystyki wysokich częstotliwości taśmy i decka, czy też zmian fazowych.
Warto dodać, że sama szybkość reakcji czujnika poziomu nie wystarczy, aby uniknąć problemów. W przeciwnym razie, będzie on reagował na wszelkie zmiany poziomu muzyki, a w tle będzie słychać zmieniające się szumy (np. szumy oddychania). Aby uniknąć tego problemu, wymagane są szybkie czasy narastania (Fast Attack Time) i łagodne cechy opadania (Slow Decay), co również ma na celu maskowanie szumu w stosunku do głównego sygnału (muzyki).
Dlatego też, w systemie Adres uwzględniono efekt psychologiczny człowieka, decydując o stałej czasowej (szybkości reakcji).
W poprzednich ogólnych charakterystykach enfazy, gdy wzmocnienie VCA zbliża się do 0 dB, zmiany charakterystyki częstotliwościowej stają się bardziej wyraźne, co sprawia, że kalibracja poziomów nagrywania i odtwarzania staje się bardziej wymagająca. Dlatego sygnał poziomu jest przekazywany do układu miękkiego ogranicznika (soft limiter), który zmniejsza zmiany sygnału poziomu przy wysokich poziomach, obniżając w ten sposób czułość na błędy poziomu podczas nagrywania i odtwarzania, zapewniając tym samym pewien margines. Błąd rzędu ±2 dB jest w tym przypadku akceptowalny.
Dzięki temu, w systemach Adres realizowane jest zmniejszenie wysokoczęstotliwościowych słyszalnych szumów. Następnie omawiamy proces kompresji w celu rozszerzenia zakresu dynamicznego. Charakterystyka wejścia-wyjścia jest następująca:
Dzięki synergicznemu działaniu metod kompresji/ekspansji oraz enfazy, Adres osiąga rozszerzenie zakresu dynamicznego (7 dB przy 1 kHz) oraz redukcję szumów (około 20 dB przy 1 kHz i około 30 dB przy 10 kHz).
Efektem ubocznym jest to, że wskaźnik kompresji/ekspansji wynoszący 1,5 (dla porównania dbx ma 2,0) pozwala na ograniczenie szumów związanych z rozciąganiem sygnału, tzw. szumów „oddychania” (breathing noise).
Dodatkowo, dzięki rozszerzeniu zakresu dynamicznego i poprawie stosunku sygnału do szumu (S/N), możliwe jest obniżenie maksymalnego poziomu nagrania, co w efekcie redukuje zniekształcenia.
Poniżej przedstawione są dane pomiarowe dotyczące efektów działania Adresu.
Na początek wykres porównawczy dla przypadku użycia systemu Adres oraz bez jego użycia.
Z tego wykresu widać, że poziom szumów maleje bardziej w przypadku wyższych częstotliwości.
Dzięki zwiększeniu marginesu dla poziomu klipowania (nasycenia), całkowity zakres dynamiczny rozszerza się o około 25 dB.
Całkowity zakres dynamiczny wynoszący 100 dB jest porównywalny z zakresem dynamicznym współczesnych płyt CD, co pokazuje, jak duży wpływ ma to na jakość dźwięku.
Przykład poziomu szumów.
Szczególnie w przypadku wyższych częstotliwości, poziom szumów został obniżony o 20–30 dB, co prowadzi do znaczącego zmniejszenia słyszalnych szumów.
Jest to charakterystyka częstotliwościowa nagrywania przy bez systemu Adres.
Poziom maksymalny wyjścia (MOL) przy wejściu +10 dB jest dość restrykcyjny.
Jest to charakterystyka częstotliwościowa nagrywania przy użyciu systemu Adres.
Widać, że istnieje margines dla poziomu maksymalnego wyjścia (MOL).
Natomiast, po przekroczeniu 10 kHz przy wejściu +10 dB, odpowiedź spada gwałtownie, co prawdopodobnie wynika z ograniczeń układu kompensacji wysokich częstotliwości.
Współczynnik zniekształceń.
Ponieważ sygnał jest kodowany z kompresją, możliwe jest zapisanie go w zakresie, który zapewnia margines względem limitów wydajności taśmy, co stanowi zaletę.
Charakterystyka częstotliwościowa przy błędach dopasowania poziomu
Do nieuniknionych problemów w nagrywaniu na taśmie kasetowej należą: dropout, utrata poziomu szczytowego, nierówności wzmocnienia oraz błędy w charakterystyce częstotliwościowej.
Im mniej podatny jest system na te błędy, tym lepsza jest jego wydajność w kontekście zastosowań konsumenckich w zakresie redukcji szumów.
W przypadku systemu Adres, dzięki niskiemu czasowi opadania czujnika poziomu, system jest mniej wrażliwy na krótkotrwałe dropouty oraz nierówności wzmocnienia. Ponadto, w przypadku sygnałów o dużych zmianach amplitudy (np. sygnały szczytowe), czujnik poziomu reaguje szybko, co utrudnia wystąpienie dużych szczytów. Z kolei w przypadku sygnałów szczytowych o mniejszych zmianach amplitudy, detekcja wartości skutecznej sprawia, że system jest mniej podatny na wpływ braków w sygnale szczytowym.
Poniższy wykres przedstawia wyniki dekodowania, po nagraniu szumów różowych na różnych poziomach, z błędem ±3 dB. Górna część pokazuje wyniki dla systemu Dolby B, a dolna dla systemu Adres.
Charakterystyka częstotliwościowa Dolby typu B
Charakterystyka częstotliwościowa systemu Adres
W przypadku Dolby B, występuje błąd wynoszący do 7 dB, a przy poziomie -20 dB zauważalny jest spadek o 4 dB w okolicach 2 kHz, co ma znaczenie słuchowe.
Z kolei w przypadku systemu Adres, błąd wynosi maksymalnie 2 dB przy 10 kHz, a błędy są symetrycznie rozłożone względem wartości referencyjnej, co sprawia, że w zakresie średnich i wysokich częstotliwości, który jest istotny dla percepcji, wahania są minimalne.
Na podstawie tych wyników, można stwierdzić, że wpływ błędów poziomu w systemie Adres na jakość dźwięku jest zgodny z deklaracjami, a margines ±2 dB jest wystarczający do uzyskania dobrej jakości.
Dział sprzedaży audio firmy Toshiba stworzył podręczną broszurę o nazwie „Adres book”, której celem było lepsze zapoznanie użytkowników z systemem Adres. W tej broszurze można znaleźć wszystko, od podstawowej zasady działania, przez dokładne instrukcje dotyczące podłączenia, aż po porady dotyczące obsługi i technik wykorzystywania systemu. Jest to świetny materiał dla osób, które chcą w pełni zrozumieć, jak działa system Adres, i obecnie stanowi to cenną pamiątkę. Warto dodać, że istnieje kilka wersji tego podręcznika. Z pewnością wydano dwie wersje: jedna po premierze modelu AD-3, a druga po wprowadzeniu modeli AD-4 i AD-2.
W 1981 roku (?) wprowadzono na rynek Adres Disc, płyty winylowe, które były zapisane przy użyciu technologii Adres. Odtwarzane przez jednostkę Adres, zapewniały w czasie odtwarzania dynamiczny zakres dźwięku porównywalny z tym, jaki oferują współczesne płyty CD, co wywołało niemałe zainteresowanie.
W związku z tym późniejsze modele jednostek Adres (AD-2 Mk II i AD-4 Mk II) oraz kasetowe magnetofony Aurex (PC-X88AD, PC-X46AD, PC-X25AD i inne) zostały wyposażone w tryb Adres Disc.
Aby poprawnie dekodować Adres Disc, należało ustawić odpowiedni poziom referencyjny Adres, do czego służył specjalny sygnał kalibracyjny zapisany na sonosheet dołączonej do modelu AD-4 Mk II.
Proces polegał na odtworzeniu sonosheet, a następnie ustawieniu poziomu wejściowego na poziom -3 dB (poziom referencyjny Adres) za pomocą pokrętła głośności w jednostce Adres. Po dokonaniu kalibracji można było odtwarzać płyty Adres Disc na jednostce Adres.
Jeśli nie wymienia się gramofonu ani igły, zwykle wystarczy ustawić poziom referencyjny tylko raz, dlatego w jednostkach Adres Disc takich jak AD-2 Mk II i AD-4 Mk II, pokrętła poziomu wejściowego zostały wyposażone w pierścienie z oznaczeniami, które umożliwiają zapisanie ustawionej pozycji.
Po ustawieniu poziomu referencyjnego Adres Disc na odpowiedniej pozycji, nawet jeśli zmienimy poziom wejściowy podczas nagrywania na taśmie, wystarczy ponownie ustawić pokrętło na tę samą pozycję, aby przywrócić poziom referencyjny Adres Disc, bez konieczności ponownego dostosowywania poziomu za pomocą Adres Disc. Takie rozwiązanie zapewnia wygodę użytkowania.
Pomimo że jakość dźwięku Adres Disc była wysoko oceniana, wsparcie było ograniczone tylko do jednej firmy – Toshiba EMI, co okazało się niewystarczające.
W tym czasie wydano trzy albumy na nośniku Adres Disc, a poniżej znajdują się dane pomiarowe dotyczące poziomu hałasu dla Adres Disc.
Ciekawostką jest, że umieszczono na okładce płyty opis systemu i jego działania.
Tabela charakterystyki Adres Disc.
Średnio poziom hałasu został zredukowany o około 20 dB.
W rzeczywistości, słuchając, można zauważyć znaczną redukcję szumów pomiędzy utworami.
Kasety muzyczne w systemie Adres
Nie tylko płyty winylowe z kodowaniem Adres, ale także kasety muzyczne były wydawane (w cenie około 2800–3000 yenów za sztukę).
Wydawcą była firma Toshiba EMI, a oferta skupiała się głównie na muzyce nowoczesnej i jazzie.
Zdjęcie po lewej to okładka katalogu (broszura), a po prawej przedstawiono dostępne tytuły.
Niestety, brak dostępnych materiałów nie pozwala stwierdzić, jak dalej rozwijała się ta linia produktów, ale można przypuszczać, że Adres najlepiej sprawdzałby się w muzyce klasycznej. Zastanawia mnie, czy udało się skutecznie zaprezentować jego wysoką jakość dźwięku szerszej publiczności, zwłaszcza słuchaczom muzyki popularnej.
Nagranie jednego ze składów: „Eiji Kitamura z Concord Jazz All-Stars”, obie strony kasety, sama kaseta. Na wewnętrznej stronie wkładki jest opis technologii Adres oraz sposobu jego działania.
Ciekawostka, przełącznik trybu FM na przełączniku wyboru linii.
Jest to tryb, który oznacza włączenie filtra MPX dla FM, a ogólnie dostępne modele AD-4 Mk II mają oznaczenie MPX-ON (FM).
Kaseta demonstracyjna Adres
Była to kaseta demonstracyjna dołączona do magnetofonu Adres PC-X60AD.
Postępując zgodnie z instrukcjami głosowymi, można było włączać i wyłączać system Adres, aby na własne uszy przekonać się o jego działaniu i efektach dźwiękowych.
Projekt kasety mocno eksponuje logo Adres, a dodatkowo zawiera wykres charakterystyki częstotliwościowej.
Na kasecie nagrano cztery utwory demonstracyjne, jednak ich długość i dobór pozostawiają wiele do życzenia – nie pozwalają w pełni zaprezentować możliwości systemu Adres.
Taśma jest typu chromowego. Aurex (Toshiba) stosował oznaczenie AX dla taśm chromowych i MX dla metalowych.
Należy jednak pamiętać, że jest to chromówka sprzed ponad 25 lat (z 1979 roku), więc jej jakość znacząco odbiega od współczesnych taśm tego typu. AUREX prawdopodobnie otrzymywał je w ramach OEM od TDK, co sugeruje, że były to odpowiedniki klasy SA z tamtych lat. Strona B kasety jest pusta i nie zawiera żadnych nagrań.
Nowy układ IC Adres
Na podstawie katalogu kasetowego odtwarzacza z wbudowanym systemem Adres (PC-G90AD) wydanego pod koniec 1982 roku, zamiast dotychczasowego układu IC Adres (TA7605AP) wprowadzono nowy układ IC (TA7677P) z ulepszonymi właściwościami dynamicznymi w sekcji detekcji poziomu.
Nowy układ był częścią przejścia na system cyfrowy, zgodnie z trendami z tamtego czasu, w tym dostosowaniem do nowych płyt CD.
Niestety, krótko po wprowadzeniu tego układu IC, Toshiba zdecydowała się przejść z systemu Adres na technologię Dolby, co spowodowało, że nowy układ IC Adres zniknął z rynku.
Porównanie właściwości przejściowych starego i nowego układu IC:
Porównanie to przedstawia różnice w zachowaniu układu detekcji poziomu w obu wersjach układów IC (starym TA7605AP i nowym TA7677P).
Nowy układ IC (TA7677P) charakteryzuje się lepszymi właściwościami dynamicznymi, co pozwala na dokładniejszą detekcję poziomu sygnału i lepszą kontrolę nad jego reakcją na zmiany. Dzięki temu zmniejsza się wpływ szumów oraz poprawia się stabilność pracy w systemach o wyższym zakresie dynamicznym, jak te z obsługą cyfrowych formatów.
Nowe układy były projektowane z myślą o lepszym dopasowaniu do cyfrowych nośników dźwięku, takich jak płyty CD, co miało na celu poprawę jakości dźwięku przy zachowaniu wysokiej dynamiki i eliminowaniu szumów oraz zniekształceń.
ADRES-C
ADRES-C to technologia opracowana w 1979 roku przez wspólne wysiłki Yokohama Cinema Laboratory i NHK Science & Technology Research Laboratories, która stanowiła rozwiązanie dla problemu dźwięku wielokanałowego na 16-mm filmach. Celem było zwiększenie jakości audio w filmach, w których dostępne miejsce na ślad audio było znacznie ograniczone.
W systemie stereo, szerokość toru zapisu dźwięku wynosiła zaledwie 0,635 mm (dla jednego kanału), co stanowiło mniej niż połowę szerokości toru dla mono (1,52 mm), co powodowało ograniczenia w zakresie stosunku sygnału do szumu (SN ratio) i dynamiki dźwięku.
Aby temu zaradzić, opracowano system ADRES-C, oparty na podobnej technologii jak tradycyjny system ADRES używany w audio. System ten dostosowuje charakterystyki zapisujące na taśmie filmowej w celu rozszerzenia pozornego zakresu dynamicznego i jednoczesnego zmniejszenia szumów. ADRES-C umożliwiło uzyskanie wyższej jakości dźwięku na filmach, pomimo ograniczeń w zapisie audio na taśmie.
W porównaniu do systemu Adres używanego w audio, widać, że jego właściwości są precyzyjnie dostosowywane w zależności od pasma częstotliwości i poziomu.
Zmienne wzmocnienie
Ze względu na restrykcje ścieżki dźwiękowej, ilość wzmocnienia została znacznie ograniczona.
Górna część: Charakterystyka wzmocnienia wejściowego
Dolna część: Charakterystyka wzmocnienia wyjściowego
Rozwój dedykowanego układu IC
Aby zrealizować system o wysokiej stabilności przy użyciu minimalnej liczby komponentów, opracowano dedykowany układ IC dla Adres-c, o oznaczeniu TA-7652P. Układ ten zawiera obwód VCA, czujnik detekcji sygnału, przełącznik przełączania kodowania/dekodowania oraz wzmacniacz wstępny.
Efekty Adres-c
Poziom hałasu
Osiągnięto redukcję hałasu o około 10 dB w niskich częstotliwościach (100 Hz), 10 dB w średnich częstotliwościach oraz około 12 dB w wysokich częstotliwościach (10 kHz).
Zakres dynamiczny
Przy pełnym wysterowaniu (100% modulacji) uzyskuje się dodatkowe 2 dB w średnich częstotliwościach oraz 6 dB w wysokich częstotliwościach, co zwiększa margines szczytu. Ponieważ poziom hałasu również spada, całkowity zakres dynamiczny zostaje rozszerzony o 12–18 dB.
Przenikanie sygnału między kanałami (crosstalk)
Podczas odtwarzania, ze względu na rozciąganie sygnału, przenikanie sygnału między kanałami w systemie odtwarzania poprawia się o około 10 dB.
Przykład efektów adres-c
Górny panel: Adres-c OFF
Dolny panel: Adres-c ON
3. Porównanie systemu Adres z innymi technologiami redukcji szumów
3.1 Adres vs Dolby B
Dolby B był najpopularniejszym systemem redukcji szumów w latach 70. i 80. Jego główną zaletą była szeroka kompatybilność i prostota implementacji. W porównaniu do Adres, Dolby B oferował mniejszą redukcję szumów, ale miał tę przewagę, że nagrania z Dolby B można było odtwarzać na sprzęcie bez tego systemu, bez drastycznej utraty jakości.
3.2 Adres vs Dolby C
Dolby C zapewniało znacznie większą redukcję szumów niż Dolby B, jednak jego stosowanie wymagało większej precyzji w kalibracji i nie było kompatybilne z Dolby B. Pod tym względem Adres i Dolby C były do siebie podobne – oba systemy oferowały wyraźną poprawę jakości dźwięku kosztem kompatybilności z innymi urządzeniami.
3.3 Adres vs dbx
System dbx, opracowany przez firmę dbx Inc., działał na podobnej zasadzie co Adres – wykorzystywał dynamiczną kompresję i ekspansję. Dbx oferował jeszcze wyższą redukcję szumów (nawet do 40 dB), jednak znacząco zmieniał charakterystykę brzmienia. Adres był bardziej subtelny i mniej agresywny w działaniu, co czyniło go lepszym wyborem dla purystów audio.
4. Wpływ systemu Adres na technologię audio
Mimo że system Adres nie zdobył szerokiej popularności, jego rozwój przyczynił się do poszukiwania nowych metod poprawy jakości dźwięku w magnetofonach kasetowych. Niektóre jego rozwiązania znalazły zastosowanie w późniejszych technologiach poprawy jakości dźwięku, takich jak zaawansowane układy Dolby S czy systemy cyfrowej obróbki dźwięku.
Obecnie systemy redukcji szumów w formie analogowej nie są już stosowane, ponieważ cyfrowe formaty dźwiękowe zapewniają czysty sygnał bez potrzeby kompensacji szumów. Jednak dla miłośników vintage audio system Adres pozostaje ciekawym rozwiązaniem, które demonstruje innowacyjne podejście inżynierów z lat 70.
5. Produkowane urządzenia w technologii Adres
Jednostki Adres były również wydawane przez inne firmy, oprócz głównego producenta, Aurex (Toshiba).
Z funkcji i designu można przypuszczać, że były to jednostki OEM, ale projekt wyraźnie odzwierciedlał cechy charakterystyczne dla tych producentów, co czyni je bardzo interesującymi.
Adres unit był produkowany w łącznej liczbie siedmiu modeli od pierwszej wersji AD-5 do AD-2Mk II/AD-4Mk II, a także obejmował jeden model dedykowany do mini-kompozytów, dwa modele pochodne, dwa modele OEM oraz jeden model opracowany niezależnie.
Aurex D-5
AD-5 był pierwszym modelem w serii urządzeń systemu Adres, wprowadzonym przez Toshiba. Był to początek rozwoju technologii Adres, która zyskała dużą popularność wśród audiofilów dzięki swojej zdolności do poprawiania jakości dźwięku poprzez eliminowanie szumów i rozszerzanie zakresu dynamiki.
Adres unit pierwszej generacji
Cena detaliczna: 79,800 jenów
Data wydania: około 1978 roku
Jako pierwsza wersja, AD-5 posiadał podstawowe funkcje, które w późniejszych modelach zostały ulepszone, takie jak system dynamicznego rozszerzania zakresu dźwięku (Adres) oraz możliwość dostosowania poziomów wejściowych i wyjściowych.
Aurex AD-3/3S
AD-3/3S to model, który wprowadził technologię Adres IC (Adres Integrated Circuit), zapewniając dostępność dla szerszej grupy użytkowników, oferując dobrą jakość dźwięku przy niższej cenie w porównaniu do wcześniejszego AD-5. Urządzenie to zostało zaprezentowane jako bardziej przystępne w cenie, ale nadal zachowujące kluczowe cechy systemu Adres, takie jak poprawa dynamiki dźwięku i redukcja szumów.
Model wprowadzający Adres IC dla szerokiego kręgu odbiorców
Cena detaliczna: 43,000 jenów
Data wydania: listopad 1978 roku
Model AD-3 był dostępny w dwóch wersjach: standardowej oraz wersji „S”, która różniła się nieco detalami wykończenia. Pomimo niższej ceny, AD-3/3S cieszył się popularnością wśród użytkowników szukających wysokiej jakości audio w przystępnej cenie.
Aurex AD-15/15K
AD-15/15K to mini-kompaktowa wersja modelu AD-3, zaprojektowana z myślą o użytkownikach preferujących mniejsze urządzenia, ale nadal oferujące funkcje i jakość dźwięku charakterystyczne dla systemu Adres. Choć rozmiar został zmniejszony, urządzenie zachowało te same podstawowe cechy, takie jak poprawa dynamiki i redukcja szumów, zapewniając wysoką jakość audio w kompaktowej formie.
Wersja mini-kompozytowa AD-3
Cena detaliczna: 45,000 jenów
Data wydania: 1979 rok (około)
Model AD-15/15K był skierowany do osób, które chciały cieszyć się technologią Adres w mniejszym, bardziej przystosowanym do przestrzeni domowych urządzeniu.
Aurex MA-15
MA-15 to przenośny wzmacniacz mikrofonowy, który oferował zasilanie DC, co czyniło go wygodnym urządzeniem mobilnym do różnych zastosowań audio. Urządzenie zostało zaprojektowane z myślą o użytkownikach, którzy potrzebowali łatwego w użyciu wzmacniacza mikrofonowego do pracy w terenie lub w sytuacjach, gdzie dostęp do zasilania sieciowego był ograniczony.
Wbudowany wzmacniacz mikrofonowy z zasilaniem DC
Cena detaliczna: 29,800 jenów
Data wydania: 1979 rok
Dzięki kompaktowej konstrukcji i przystępnej cenie, MA-15 zdobył popularność jako przenośne rozwiązanie audio.
Aurex AD-2
AD-2 to model, który stanowił bezpośrednią kontynuację AD-3, oferując ulepszone funkcje i wyższą jakość dźwięku. Był to popularny wybór wśród użytkowników, którzy szukali bardziej zaawansowanego urządzenia systemu Adres w przystępnej cenie.
Następca modelu AD-3
Cena detaliczna: 40,000 jenów
Data wydania: 1979 rok
Model AD-2 utrzymał przystępną cenę, zachowując przy tym wydajność i funkcje w zakresie redukcji szumów oraz poprawy jakości dźwięku, co czyniło go atrakcyjną opcją dla audiofilów i entuzjastów audio w tamtym czasie.
Aurex AD-4
AD-4 był bardziej zaawansowanym modelem w ofercie Adresowych jednostek od firmy Toshiba, który oferował funkcję jednoczesnego monitorowania sygnału. Dzięki tej funkcji, użytkownicy mogli monitorować efekty działania systemu Adres na żywo, co było przydatne w profesjonalnych zastosowaniach audio.
Obsługuje jednoczesne monitorowanie
Cena detaliczna: 58,000 jenów
Data wydania: 1979 rok
AD-4 zapewniał lepszą jakość dźwięku i większą wszechstronność w porównaniu do wcześniejszych modeli, co czyniło go popularnym wyborem wśród bardziej wymagających audiofilów i profesjonalistów.
Aurex AD-S1
AD-S1 był urządzeniem zaprojektowanym w celu umożliwienia selekcji różnych źródeł sygnału audio do systemu Adres. Dzięki temu użytkownicy mogli łatwo przełączać pomiędzy różnymi źródłami dźwięku, takimi jak magnetofony czy odtwarzacze, bez konieczności manualnego przestawiania połączeń.
Selektor systemu Adres
Cena detaliczna: 7,800 jenów
Data wydania: 1980 rok
AD-S1 stanowił praktyczny dodatek do innych jednostek systemu Adres, takich jak AD-3 czy AD-4, oferując większą wygodę i elastyczność w konfiguracji systemu audio.
Aurex AD-2 Mk II
AD-2 Mk II był ulepszoną wersją jednostki AD-2, wprowadzającą obsługę Adres disc, co oznaczało, że urządzenie mogło dekodować specjalnie nagrane płyty, oferujące lepszą jakość dźwięku. Model ten kontynuował tradycję wysokiej jakości dźwięku oferowaną przez wcześniejsze jednostki Adres, wprowadzając przy tym dodatkowe funkcje oraz poprawioną niezawodność.
Następca modelu AD-2, obsługujący Adres disc
Cena detaliczna: 40,000 jenów
Data wydania: 1981 rok
Był to jeden z bardziej zaawansowanych modeli w ofercie Adres, dzięki czemu zdobył popularność wśród audiofilów, którzy chcieli uzyskać wyższą jakość dźwięku, szczególnie podczas odtwarzania specjalnych dysków Adres.
Aurex AD-4 Mk II
AD-4 Mk II to kontynuacja modelu AD-4, z dodatkową obsługą Adres disc, co umożliwiało odtwarzanie nagrań z dysków, które korzystały z technologii Adres, oferując lepszą jakość dźwięku i szerszy zakres dynamiczny. Model ten zachował wszystkie zalety poprzednika, a także wprowadził pewne ulepszenia techniczne i funkcjonalne, które poprawiały stabilność systemu i łatwość użytkowania.
Następca modelu AD-4, obsługujący Adres disc
Cena detaliczna: 58,000 jenów
Data wydania: grudzień 1980
Podobnie jak w przypadku innych modeli z serii Adres, AD-4 Mk II był ceniony przez audiofilów, którzy chcieli uzyskać jak najwyższą jakość dźwięku, zwłaszcza przy odtwarzaniu specjalnych nagrań.
Aurex AD-V10
AD-V10 był jednostką Adres zaprojektowaną specjalnie do integracji z mini-komponentowymi systemami audio serii V. Model ten miał na celu umożliwienie użytkownikom uzyskanie lepszej jakości dźwięku przy użyciu technologii Adres w systemach o mniejszych gabarytach.
Do systemu mini-komponentów serii V
Data wydania: 1982
Choć przeznaczony do zastosowań w mniejszych systemach audio, oferował wysoką jakość dźwięku i funkcjonalność, której oczekiwali użytkownicy poszukujący audiofilskiej jakości w kompaktowych konfiguracjach.
AKAI AX-10
AKAI AX-10 był jednostką Adres opracowaną przez firmę AKAI jako wersja OEM, odpowiadająca funkcjonalności modelu AD-2. W 1979 roku AKAI wprowadziło tę jednostkę, która oferowała użytkownikom podobne możliwości jak oryginalny model AD-2, zapewniając zastosowanie technologii Adres w systemach audio.
Model równoważny AD-2
Cena detaliczna: 40 000 yen
Data wydania: Listopad 1979
Choć była to wersja OEM, AX-10 zachowywał charakterystyczną jakość dźwięku i funkcje, które pozwalały na rozszerzenie dynamiki i redukcję szumów w różnych systemach audio.
ONKYO NR-5
ONKYO NR-5 był jednostką Adres opracowaną przez firmę ONKYO, która była odpowiednikiem modelu AD-4 Mk II. Wydana w październiku 1981 roku, oferowała podobne funkcje, jak AD-4 Mk II, w tym możliwość obsługi Adres Disc i zapewniała te same korzyści w zakresie redukcji szumów oraz poprawy dynamiki dźwięku.
Model równoważny AD-4 Mk II
Cena detaliczna: 59 800 yen
Data wydania: Październik 1981
Dzięki tej technologii, NR-5 oferował użytkownikom poprawioną jakość dźwięku, idealną do zastosowań w bardziej zaawansowanych systemach audio.
NIKKO（Nihon Denshi）NAD-1
NIKKO NAD-1 był jednostką Adres opracowaną przez firmę NIKKO (Nihon Denshi), która stanowiła niezależną konstrukcję w stosunku do innych modeli systemu Adres. Wydany w 1980 roku, NAD-1 był w stanie obsługiwać technologię Adres, podobnie jak inne jednostki z tej serii.
Model opracowany samodzielnie przez NIKKO
Cena detaliczna: 39 800 yen
Data wydania: 1980
Jako produkt stworzony przez NIKKO, NAD-1 wyróżniał się charakterystycznym designem i możliwością integracji z innymi urządzeniami audio, oferując poprawioną jakość dźwięku oraz dynamiczny zakres przy odtwarzaniu muzyki.
6. Podsumowanie
System Adres był interesującym i skutecznym rozwiązaniem w zakresie redukcji szumów w magnetofonach kasetowych. Oferował wysoką jakość dźwięku i znaczną redukcję szumów, jednak jego ograniczona kompatybilność uniemożliwiła mu zdobycie większej popularności. Dziś pozostaje rzadkim, ale fascynującym elementem historii technologii audio, szczególnie dla entuzjastów sprzętu vintage.
