Emphasis, czyli krzywa korekcji dla... CD

[aldek]

Przy okazji zachwytów nad starym cedekiem Denona DCD-1400, któregośmy z kapitanem Planetą po tytanicznych zmaganiach zreanimowali, odkryłem na wyświetlaczu tego sponiewieranego gruchota tajemniczy napis EMPHASIS.
Nie świecił się, nie ma doń żadnego przycisku, najpierw myślałem, że to jakiś fiuczer wygaszony przez chytrusów z marketingu (tzn. że przycisk do tego dadzą w droższej wersji, a wyświetlacz – zostawią, bo tak taniej).
Aż nagle, przy odsłuchiwaniu swoich starych płyt, po załadowaniu krążka renomowanej szwedzkiej wytwórni BIS, na wyświetlaczu owo EMPHASIS zaświeciło się jak ta lala. Samo z siebie. Dodam, że płyta jest z początku lat 90., więc dość stara.

Zacząłem drążyć i historia tego Emphasis, które można chyba przetłumaczyć jako akcentację albo przedakcentację (zależy, z której strony spojrzy), jest dość ciekawa.
Otóż wbrew marketingowemu bełełełe towarzyszącemu wprowadzeniu odtwarzaczy CD na rynek (że taki krystaliczny i doskonały dźwięk) wczesne dość prymitywne 14-bitowe przetworniki DAC, zresztą robione na ostatnią chwilę by zdążyć na debiut formatu, charakteryzowały się dużymi, i to bardzo słyszalnymi zniekształceniami. Był to tzw. szum kwantyzacji.
Dlatego w słynnym Red Book, opisującym nowy standard CD, wprowadzono właśnie owo Emphasis. Cel był w sumie taki sam, jak w przypadku świętej dla winylowców krzywej RIAA – czyli przezwyciężenie ograniczeń danej metody zapisu i odtwarzania.
Ta akcentacja polegała na sztucznym podbijaniu wysokich tonów (ok. 10 dB na oktawę) przy nagraniu płyty a potem zduszeniu ich filtrem podczas odtwarzania. Więc pewna analogia do korekcji dla RIAA jest...
Z tej nieszczęsnej preakcentacji wynika pewna pułapka dla tych, co zgrywają płyty do plików. Mogą te pliki być uch och ach bitperfekcyjne i bezstratne, mieć bazylion bitów a i tak – jeśli software konwertujące nie umie w emfazę – dostaniesz zepsuty dźwięk. Wbrew pozorom, zwłaszcza na PC, nie każdy konwerter potrafi rozpoznać flagę 'emphasis' w metadanych płyty. Tak przynajmniej piszą w internetach. 
W internetach są też listy płyt dotkniętych tą plagą, ale na żadnej nie znalazłem swojej
No i pozostaje jeszcze jedna kwestia, całkiem podobna do tej z winylami. Jakoś tej korekcji zaaplikowanej do czytanego z cd dźwięku może być różna. Ale oczywiście to już temat do cmokania dla audiofili.
W każdym razie wciskana na początku opowieść o idealnym dźwięku z CD już na samym początku była lipą.
Potem, gdy dopracowano przetworniki DA (16 i więcej bitów pod koniec lat 80.) i stały się one tanie (delta-sigma od lat 90.), coraz mniej wytwórni stosowało preakcentację, ponoć wyginęła już na początku lat 90. Najpóźniej – co trochę w sumie dziwne – z preakcentacji zrezygnowały wytwórnie wyspecjalizowane w muzyce poważnej, i to by się w sumie zgadzało, bo moja płyta jest chyba z roku 1992. Ale to może paradoksalnie wynikać z specyficznego konserwatyzmu tych labeli.
Tak czy owak, dla nowszych płyt to już nie ma znaczenia, to tylko ciekawostka z historii, w zasadzie to nawet – wobec kolapsu rynku płyt CD – wykopalisko nawet. 


Bonus: W tym poście jest opisane, jak rozpoznać przy użyciu terminala na komputerze z MacOS, czy płyta jest nagrana z preakcentacją: https://forums.stevehoffman.tv/threads/ ... t-37384193


[winylowy_luke]

Jest i lista płyt: https://www.studio-nibble.com/cd/index. ... ease_list)

Na szczęście szybko zrezygnowali z tego pomysłu.

[ŁDŁ]

W każdym razie wciskana na początku opowieść o idealnym dźwięku z CD już na samym początku była lipą.
Potem, gdy dopracowano przetworniki DA (16 i więcej bitów pod koniec lat 80.) i stały się one tanie (delta-sigma od lat 90.), coraz mniej wytwórni stosowało preakcentację,

Moim zdaniem opowieść nie była lipą bo 16 bit to jednak standard zapisu, że starano się umożliwić produkcję w czasach kiedy przetworniki 14 bitowe to był high-tech a przetwarzanie sygnału cyfrowego (by zrobić to na miejscu) w samym odtwarzaczu raczkowało - to co innego.
Philips CD960 ma na wyjściu w już torze analogowym przełączany filtr deemfazy. Częściej jednak spotykana jest implementacja w układach filtrów cyfrowych przed przetwornikami.
A co do preakcentacji
To jest preemfaza, to słowo funkcjonuje w polskiej elektronice od lat 60, najczęściek kojarzone z radiem UKF, razem z deemfazą.
https://pl.wikipedia.org/wiki/Preemfaza

[aldek]

@winylowy_luke – ta lista ma jakiś ułamek płyt z preakcentacją, były ich tysiące, głównie z muzyką poważną, ale też i niemal wszystkie płyty z początku ery CD, także reedycje wcześniejszych analogowych słynnych szlagierów, pinki flojdy tyż.
@ŁDŁ – zgoda z słowem preemfaza, akcentacja i preakcentacja jest moją zabawą wynikającą z zauroczenia tym, że słowo „akcent” ze swojej natury dotyczy fali dźwiękowej
Co do lipy, to jednak nie ma zgody. Owszem, inżynierowie może i wiedzieli, że dźwięk jest zniekształcany a potem „dokształcany”, ale my, szare żuczki już nie. Jak nabożnie słuchałem pierwszego w życiu odtwarzacza CD (marantz 73) w roku chyba 1985 u bogatego kolegi, to gdyby mi kto powiedział, że tu się wykrzywia i odkrzywia charakterystyki tak jak w analogowych płytach, tobym go śmiechem zabił albo nawet zlał.

[ŁDŁ]

Co do lipy, to jednak nie ma zgody. Owszem, inżynierowie może i wiedzieli, że dźwięk jest zniekształcany a potem „dokształcany”, ale my, szare żuczki już nie. Jak nabożnie słuchałem pierwszego w życiu odtwarzacza CD (marantz 73) w roku chyba 1985 u bogatego kolegi, to gdyby mi kto powiedział, że tu się wykrzywia i odkrzywia charakterystyki tak jak w analogowych płytach, tobym go śmiechem zabił albo nawet zlał.

Ale na co te wiadomości użytkownikowi? Jeśli CD jest prawidłowo oflagowane to filtr cyfrowy czy analogowy w odtwarzaczu załatwia sprawę, jeśli jest zgodny z czerwoną książką.
Przetwarzanie A/C i C/A nie jest idealne, szumy kwantyzacji, nieliniowość przetworników, konieczność stromego filtrowania antyaliasingowego po stronie analogowej w przetwornikach A/C (tu przypadku bez nadpróbkowania mamy dopiero popis rodeo projektowania filtrów, a nie tam jakieś 10dB , tak było za pionierskich czasów PCM-1600) i wiele innych.
Ten pomysł na preemfazę zwiększającą przecież względnie niewielką moc sygnału w górnej części pasma to zwiększenie naturalnego ditheringu szumem sygnału wejściowego, poprawiającą liniowość pracy przetworników. To nie było i nie jest takie głupie...
Ja rozumiem, że romantyczne podejście do CD można uziemić opowieściami od filtrze RC ze stałą czasową 50 mikrosekund ale to trochę jak byśmy pisali do Super Expresu czy Faktu
Co nie zmienia istoty, że sprawa sama w sobie jest ciekawa, warto ją poruszać i mieć świadomość, ale nie jest taka prosta do osądu.

[aldek]

@ŁDŁ – przecież rzecz cała nie jest w tym, że to głupie. Korekcja RIAA tyż niegłupia. Z tym, że wiadomo, że każdy winyl ją ma. W przypadku starych CD masz loterię, bo jakoś żodyn label nie raczył informować, że preakcentację zastosował. A i w odtwarzaczach pokazywanie jak było, to ino w niektórych lepszych modelach z lat 80., bo potem to już żodyn nie pokazywał przecież.
Dla mnie lipa tkwi w tym, że cały format reklamowany jako format doskonały wcale taki doskonały nie był, skoro trzeba było stosować sprytne sztuczki. O których to sztuczkach zresztą do dziś niewielu wie, i zgrywając starą płytę do bezstratnego flaca można się zdziwić sieczką, którą się dostanie. Dochodzi przecież jeszcze jeden czynnik – jakość tego filtra (jeśli nawet jest) przywracającego dźwięk do pierwotnego stanu, który to filtr w konwertującym sofcie może być taki sobie.
Podobno dawne applowskie nieodżałowane iTunes umiało rozpoznać takie płyty, czy umiałoby to rozpoznać obecne Apple Music – a cholera ich wie, wszak napędy cd zniknęły z komputerów, więc jakby tę funkcjonalność obcieli, to znów – żodyn by nie zauważył. Trza by nagrać płytę testową na CDR z różnymi częstotliwościami na 0dB (oczywiście z flagą emphasis w metadanych), potem zripować na alac i pomierzyć. Od razu mówię: mi się nie chce