Úvod

Super Audio CD blíže černému vinylu? Ano právě takovou otázku probouzí formát Super Audio CD, formát, který vznikal již před deseti roky a navrátil pošramocenou reputaci digitálnímu zvuku.

Dobrý analog střídá CD

Analogový zvuk, který byl zaznamenáván na známe vinylové desky a magnetofonové pásky skýtal mnohem širší pásmo, jak akustické pásmo 20Hz až 20kHz, které člověk slyší. Omezením zaznamenávaného pásma na cca 20Hz až 20kHz pro CD záznam se najednou nenápadně vytratila plnost nahrávky, její prostorový vjem a pocity jež jsou součástí všech živých koncertů.

Nepostradatelný akustický vjem

Audio-svět pomalu začal zapomínat honbu HI-FI-stů 70. let za vysokou kvalitou a vysokými přenosovými frekvencemi. Jsou i takoví, kterí nikdy ani netušili, že pásmo nad 20kHz je právě to pásmo, které udává značnou část plnosti a barvy nahrávky a jejím potlačením o tento vjem nenávratně přicházíme.

Nástup polovodičů

Přenosové cesty pomalu ovládly polovodiče a elektronky používají jen skalní "nadšenci", kteří dodnes tvrdí, že jejich zesilovače mají přes vetší měřitelné zkreslení stále lepší zvuk. Tranzistorovým přenosovým cestám často frekvence nad 20kHz dělají značné potíže a nezřídka způsobí i destrukci výkonových stupňů.

W. Marshall Leach

W. Marshall Leach se věnoval zesilovačům s nízkým zkreslením TIM (transient intermodulation distortion). Dodnes se jedná o velmi kvalitní topologii, ze které vzniklo mnoho klonů.

Dnes však již málokdo ví, že W. Marshall Leach k dosažení šířky pásma alespoň 400kHz používal tranzistory s FT=8,5MHz, rychlost přeběhu cca 60V/s, následně vstupním R-C filtrem upravoval výslednou šířku pásma tak, aby nebyla větší jak 220kHz.  

Super Audio CD

Dovolil jsem si použít část textu ze stránek BMS Company:

"Chtěli bychom se s vámi podělit o novinky ze světa revolučního audio formátu Super Audio CD (SACD).  Základní specifikace tohoto nového způsobu záznamu a reprodukce audio dat jsou následovné: SACD používá revoluční technologii Direct Stream Digital (DSD) s přímým záznamem 1 bitového signálu při frekvenci 2.8224 MHzTato technologie umožňuje co nejvíce se přiblížit kvalitě zdrojového signálu a odbourává nutnost dodatečného filtrovaní signálu, jak je tomu u technologie PCM modelace u klasického CD záznamu. Zatímco klasické CD nám umožňuje frekvenční rozpětí signálu do 20kHz, SACD nabídne rozpětí až 100kHz.

SACD je relativně nový sytém pro záznam a reprodukci audio nahrávek ve vysoké kvalitě. Původcem je Sony a další světoví výrobci jež vlastní licence. Médiem je kotouček o průměru 120 mm jako u CD. Může obsahovat dvě vrstvy - jednu pro SACD data a jednu pro CD záznam a tento hybridní disk je tedy reprodukovatelný i na CD přehrávačích. Pro reprodukci SACD vrstvy je nutno mít speciální přehrávač, který je schopen takto uložená data číst a dekódovat (viz DSD).

Formát SACD používá k záznamu a k přehrávání technologii přímého digitálního toku (DSD), která se vyznačuje kmitočtovým rozsahem přesahujícím 100 kHz a dynamickým rozsahem přesahujícím 120 dB v celé šíři slyšitelného pásma.

Formát DSD zvyšuje rozlišení hudebního signálu přesnějším sledováním tvaru originální vlnové křivky, což se projevuje ve výrazně čisté a věrohodné reprodukci. Kromě výjimečné zvukové kvality prostřednictvím technologie DSD je formát SACD schopen pojmout více než čtyřnásobek informací současného formátu CD. Díky této kapacitě poskytuje disk SACD prostor pro 2-kanálová stereofonní data, jakož i kapacitu pro až 6-ti stopý vícekanálový zvukový záznam a dokonce i pro text a obrázky.

Některé disky SACD jsou provedeny jako hybridní, což znamená, že kromě CD vrstvy obsahují ještě jednu vrstvu s vysokou hustotou; tyto typy disků SACD lze přehrávat na běžných CD a DVD přehrávačích. Stejně jako v případě formátu DVD-Audio, nesmíme při stavbě poslechového řetězce zapomenout na zvýšené nároky SACD vůči ostatním komponentům, zejména reproduktorovým soustavám." 

Hudební profesor James Boyk

Hudební profesor James Boyk se dlouhodobě zabýval vyššími harmonickými. Přes omezení na 102,4kHz, které bylo zapříčiněno rozsahem použitých přístrojů, jeho měření jasně dokladují, že v každé skupině hudebních nástrojů je alespoň jeden hudební nástroj, který svým frekvenčním rozsahem přesahuje hranici 102,4kHz.

U některých hudebních nástrojů je výkon nad akustickým pásmem až neskutečný. Největší podíl měly činely se svými 40% či Key jangling (cinkání klíči) se svými 68%.

.

T. Ooahashiho, vývoj SACD a DVD-audio

Japonský tým T. Ooahashiho, složen z deseti japonských univerzit a výzkumných ústavů (Oohashi, Tsutomu, Emi Nishina, Manabu Honda, Yoshiharu Yonekura, Yoshitaka Fuwamoto, Norie Kawai, Tadao Maekawa, Satoshi Nakamura, Hidenao Fukuyama a Hiroshi Shibasaki), pracoval na vývoji nových digitálních standardů "super audio compact disk" (SACD) a "digital versatile disk audio (DVD-audio), přičemž zkoumal vliv vyšších harmonických na lidské smysly, následně neurologové publikovali výsledky v Journal of Neurophysiology a na konferenci AES v roce 2000.

.

Zpráva říká, že hudební signál (FRS), kterým byla hudba z ostrova Bali, neboť právě ta má značný podíl vyšších harmonických, byl rozdělen na dvě pásma, do 20kHz (LFC) a nad 20kHz (HFC). Nikdo z posluchačů nebyl schopen samostatně rozpoznat signály nad 20kHz.

Byla zkoumána mozková aktivita na takto rozdělený signál. Výsledek jednoznačně prokázal, že pokud působí na lidské smysly samostatně pásmo nad 20kHz, mozek jej nechává bez povšimnutí, pokud působí samostatně pásmo do 20kHz EEG, vykazuje jisté elektrické aktivity, které se velmi výrazně zvýší při působení obou frekvenčních pásem.

Psychologická měření zcela jednoznačně prokázala, že zvuk obsahující obě pásma vyvolává u posluchačů příjemnější pocity než stejný zvuk bez horního pásma.

Závěr

"Super audio compact disk" (SACD) společně s "digital versatile disk audio" (DVD-audio) se staly postupně součástí našeho života. Frekvenční rozsah těchto standardů sahá od řádově jednotek Hz až za 100kHz.

Nyní již není důležité zda ten či onen hudební nástroj má frekvenční rozsah do 50 či 100kHz. Frekvence minimálně do 100kHz jsou ve slušných studiích na SACD a DVD-audio zaznamenávány, takové nahrávky si můžeme běžně koupit, měli bychom je i umět běžně reprodukovat.

Celý elektroakustický řetězec by měl být konstruován tak, aby přenesl frekvenční pásmo od cca 5Hz do minimálně 100÷150kHz! Výmluvy výrobců zesilovačů, že člověk nad 20kHz stejně neslyší a toto pásmo není ke kvalitnímu poslechu potřebné, jsou pouze výmluvy, které mají nejčastěji zakrýt hlubokou neznalost či nedostatky v topologii zesilovače.

Zdroj: W. Marshall Leach, BMS Company, James Boyk, Journal of Neurophysiology, Hypersonic Effect pdf.

Federmann Bohumil. Tranzistorový zvuk a počítačové simulace příčin jeho vzniku. In Perspektivy elektroniky 2009 : 26. 3. 2009. Rožnov pod Radhoštěm : SŠIEŘ R.p.R., 2009, s. 19-25. ISBN 978-80-254-4052-0.

Roznovska_Středni

Diskuse

Podívejte se na články se stejnou tématikou.