Кривая коррекции RIAA: предыстория

Если вы посмотрите на дорожки грампластинки с помошью увеличительного стекла, вы увидите, что эти дорожки отнюдь не являются безупречно параллельными друг другу. Их края колеблются и извиваются из стороны в сторону, иногда оказываясь в опасной близости с соседними дорожками. Эти метания определяются амплитудой низкочастоных составляющих сигнала и именно они ограничивают плотность записи, а следовательно время звучания пластинки.

Запись высокочастотных сигналов связана с нюансами другого рода. Если амплитуда высокочастотных деталей записи будет невелика, то уровень этих деталей окажется сравним с уровнем собственного шума пластинки. Кроме того, высокочастотные колебания хлопотно считывать - механические элементы системы считывания обладают массой, то есть инертны, что накладывает ограничения на частоту колебаний, которые можно считать и преобразовать в электрический сигнал, и они же не являются абсолютно упругими телами, то есть часть считанной высокочастотной информации не дойдёт от поверхности пластинки до пункта назначения - датчика, а демпфируется в механике - поэтому качественные держатели игл стремятся делать из максимально лёгких и твёрдых материалов, таких как бериллий. Кроме прочего, чем легче элемент, тем выше его собственные резонансные частоты, а сдвиг частот резонансов механических элементов звуковозпроизводящего тракта подальше за пределы слышимой области - давно знакомая разработчикам проблема.

Для оптимизации указанных особенностей записи и воспроизведения сигналов обоих концов диапазона давно применяется следующий трюк: при записи низкочастотная составляющая ослабляется, а высокочастотная усиливается. Так мы снижаем ограничения на плотность записи, налагаемые НЧ сигналом и получаем лучшее соотношение сигнал/шум в ВЧ области. Далее при воспроизведении производится обратное преобразование: низкочастотный сигнал усиливается до исходного уровня, а высокочастотный - ослабляется, вместе с чем ослабляются и сопутствующие паразитные шумы.

Кажется очевидным, что для восстановления на выходе сигнала в максимально близком к исходному состоянию виде кривые преобразований, проводимых при записи и воспроизведении, должны а) друг другу соответствовать, быть зеркальными отражениями друг друга и б) быть регламентированы соответствующим стандартом, чтобы любую пластинку можно было воспроизвести на любом проигрывателе. Это не было очевидным, однако, около четверти века - до 1950х годов производители пластинок реализовывали подобную частотную коррекцию "кто во что гаразд", что теперь выливается в головную боль для тех, кто хочет услышать старую пластинку в "правильном" качестве.

Строго говоря, на нелинейность АЧХ пластинки обратили внимание ещё в 1926 году - практически сразу после появления электрозаписи, в 1930 всплыл вопрос о том, что делать с заметным подъёмом в области средних частот, привносимым конденсорными микрофонами, а к середине 1930х коррекцию воспроизводимого сигнала уже вовсю практиковали - например, на радио. Соответственно, и при производстве пластинок начала использоваться коррекция. Но только в 1940х возникло предчуствие необходимости единого стандарта, которое пересло из предчувствия в требование времени на границе 1940х/1950х - когда маркетинговые битвы Columbia vs RCA с форматов носителя и скорости записи перекинулись и на схемы коррекции, омрачая анархическим умножением энтропии безоблачное будущее звукозаписывающей индустрии.

С 1942 работу над стандартом начала NAB (National Association of Broadcasters) и в 1949 году рекомендации NAB начали использоваться при производстве пластинок; после презентации "microgroove LP" — долгоиграющей пластинки в 1948 году Columbia обнародовала свою схему коррекции; в 1949 RCA ответила своей "New Orthophonic" схемой эквализации, детали которой были опубликованы в 1953. В итоге для разработки единого стандарта в 1952 году была создана RIAA (Американская ассоциация звукозаписывающих компаний). Её усилиями к 1955-1956 годам сформировался стандарт, который с незначительнми дополнениями применяется до сего дня. Курьезно, но теперь на сайте RIAA техническая стандартизация стоит на последнем месте в списке задач, а на первом месте стоит - правильно, борьба с пиратством. Стандарты стандартами, а самое чувствительное место в организме - все-таки кошелёк.

Но это была присказка: так сказать, общепринятая версия событий, а теперь - самое интересное о фонокоррекции.