Alternatywna kwadrofonia w Windows jest dobra nawet dla muzyki z winylu

Bardzo ciekawie wypadło odtwarzanie nagrań stereo z 4 głośnikami podłączonymi w nowej konfiguracji Windows, która jest odpowiedzią na światowy trend z ambisonic i dobrze sprawdza się z muzyką rejestrowaną w standardzie kina domowego. Okazuje się, że świetnie sobie radzi także z analogowymi nagraniami kwadrofonicznymi w systemie SQ i QS. Aż korci, by w tym temacie uruchomić podcast. Być może pojawi się na to jakiś pomysł.

Kilka lat temu, gdy podcast jeszcze raczkował w Polsce organizowaliśmy w realu cotygodniowe spotkania z analogowym odtwarzaniem nagrań kwadrofonicznych z płyt winylowych. Było to w barze opodal hotelu Sheraton w Sopocie. Ma ścianie w sporym lokalu zainstalowana była para bardzo dobrych głośników Pionier HPM-100.

Te głośniki pojawiły się w złotych czasach hi‑fi, gdy lansowano także kwadrofonię. Miały konkurować z legendarnymi JBL L100, które w wersji profesjonalnej 4312 robiły furorę w studiach nagrań. Każdy głośnik waży prawie 40 kg i ma rzadko spotykaną konstrukcję 4‑drożną z 12 calowym basem. Nie dziwi więc, że były chlubą właściciela baru. W barze napędzał je estradowy wzmacniacz mocy, a sygnał z muzyką dostarczał z winylu didżejski klasyk Technics SL-1200, który podłączony był do stosownej konsolety. O tych głośnikach można w internecie przeczytać m.in.:

Na tych spotkaniach z kwadrofonią najprościej było użyć nagrania zapisane na twardym dysku w PC, który wystarczyło podłączyć stereofonicznie do dekodera kwadrofonicznego Sansui QS-1, a ten do wzmacniacza PA i dodatkowej pary aktywnych głośników. Właściciel baru chciał jednak serwować "czar winylu" z ortodoksyjnym zestawem analogowym, chociaż dostępny gramofon nie był optymalnym wyborem w tym przypadku. Cyfrowe kopie zrobione były z bardziej stosownym gramofonem i wkładką dużo wyższej klasy, co jest bardzo istotne przy odtwarzaniu ze stereofonicznego winylu nagrań kwadrofonicznych. Korekcja RIAA w kopiach była również lepsza do tej w konsolecie. Kopia z winylu zgrana była przez liniowy przedwzmacniacz zasilany z baterii, co zapewniało minimum zakłóceń, a to jest niezwykle ważne przy słabiutkim poziomie sygnału z wkładki. Korekta RIAA zrobiona została później cyfrowo - o takim rozwiązaniu wspomniałem już we wcześniejszym wpisie.

Korzystaliśmy podczas prezentacji z dekodera, który jest flagowym rozwiązaniem producenta i miał zapewnić analogową perfekcję dla odtwarzania kwadrofonicznych nagrań. Powstał z myślą o zaawansowanym odtwarzaniu nagrań QS, ale sprawdza się równie dobrze z tymi zapisanymi w systemie SQ. Teraz z nową konfiguracją Windows dla dźwięku przestrzennego analogowy dekoder nie jest już konieczny, ale warto rozumieć, jakie były założenia dla kwadrofonii w ubiegłym wieku.

W uproszczeniu można powiedzieć, że SQ powstał z myślą o produkcji tańszych dekoderów, bo sygnał do przednich kanałów nie jest przetwarzany. W praktyce możliwe jest użycie tylko kilku oporników, by zaoferować „bardziej dostosowany” sprzęt RTV. Nawet Unitra w czasach PRL mogła zaprezentować na targach w Paryżu swoją ofertę w tym zakresie. Koncepcja QS ukierunkowana była na sprzedaż zaawansowanego sprzętu, ale ewentualna wiedza w tym zakresie ogranicza się najczęściej do tej prostej informacji z internetu:

Bardziej zainteresowani tematem znajdą w polskojęzycznym słowniku hi‑fi dokładniejsze dane i są tam nawet wzory dotyczące zmiksowania czterech kanałów do dwóch:

Wikipedia w j. pol. ma ogólne hasło o kwadrofonii, gdzie trafnie zapunktowane jest, że dla domowego użytku najlepszym rozwiązaniem analogowym był magnetofon szpulowy. Niemniej informacje dotyczące nagrań na płytach są całkiem szeroko przekazane w akapicie pt. QS Regular Matrix i SQ Quadraphonic, ale 2 ostatnie zdania w cytacie są nieco błędne.

Analogowa kwadrofonia nie stała się dostatecznie popularna, bo miała za dużo słabych punktów. Nowe technologie dają teraz lepsze możliwości dla odtwarzania zrobionych kiedyś nagrań. Współczesne dostosowanie cyfrowe w Windows dla kwadrofonii typu matrix nie jest oczywiście idealnie „skrojone” dla SQ i QS, ale nowa technologia radzi sobie w praktyce bardzo dobrze. Nie chodzi jednak o najbardziej logiczne tu korzystanie z tradycyjnego ustawienia "Kwadrofoniczny, a o nowatorski "Przestrzenny".

Puryści mogą oczywiście korzystać z tradycyjnej konfiguracji dla 4 kanałów, ale nowe rozwiązanie jest bardziej praktyczne, lecz nie ma sensu wnikać tu w dość zawiłe szczegóły, bo jest zbyt duże ryzyko błędnego zrozumienia.

Wyprowadzenie sygnału do głośników "przestrzennych" jest w PC typu desktop z gniazda mini jack oznaczonego "center/sub". W konfiguracji trzeba jeszcze w zakładce "Enhancements" włączyć "Speaker Fill". W testach odsłuchowych najlepiej sprawdziło się odtwarzanie z AIMP, który miał ustawienie WASAPI 192kHz/32bit. Sterownik dla wbudowanego na płycie głównej DSP miał ustawienie do pracy z taką samą częstotliwością i 16 bitowym próbkowaniem. Programowe nadpróbkowanie w AIMP zapewniało wierniejsze odtwarzanie od ustawienia sprzętowego z 192kHz/24 bit. W AIMP trzeba także włączyć opcję przetwarzania, ale nie wybierając żadnej z podpowiadanych konfiguracji.

W przeglądarce Pale Moon można ustawić AIMP, jako domyślny dla podcastu. To daje możliwość uzyskania optymalnej jakości dla odtwarzania muzyki podczas wirtualnych spotkań z analogową kwadrofonią. Firefox obsługuje także nową konfigurację Windows dla 4 głośników, bez potrzeby dodatkowych ustawień. W testowym PC nie działa natomiast z Edge i Chrome, co nie jest zbyt istotne z perspektywy ewentualnego podcastu, bo zainstalowanie sobie Pale Moon z AIMP nie jest żadnym problemem i nie trzeba przecież za to płacić.

Z tak skonfigurowanym Pale Moon całkiem pozytywnie wypadły testy z odtwarzaniem nagrania kwadrofonicznego zapisanego nawet w mp3. Zainstalowany był tu LAV Filters, jako systemowy kodek. Najbardziej intensywne testy były z kopią nagrania opery "Carmen" zarejestrowanego w nieistniejących już Niemczech Wschodnich i którego odtwarzanie jest dość wymagające. Porównania były m. in. z nowoczesnymi możliwościami technicznymi odtwarzania muzyki ze stratnego formatu, gdy jest to współczesne nagranie "przestrzenne" z opery w Nowym Yorku. Na szerszą skalę trudno jest robić takie porównania innymi nagraniami z analogową kwadrofonia, bo bardzo często jest to zbyt unikalny materiał.

Podsumowanie

Wspominałem często we wpisach o Atmos w kontekście muzyki i w związku z tym pojawiła się w komentarzach bardzo trafna podpowiedź o trendzie Ambisonic. Relatywnie niedawno pojawił się także standard AC-4. Nowa konfiguracja dla 4 głośników w Windows ma bezpośredni związek z tymi hasłami. Można dyskutować co jest co, ale tu JEST wspólny kierunek - na rozrywkę.

Wpis powstał z myślą o podcaście, ale to temat bardziej na domowy serwer muzyki i proste "folderowe" wyjaśnienie jest na oddzielnej stronie. Tam są linki do dalszych stron z szerszym omówieniem, jak np: "Analogowa kwadrofonia miała właściwy punkt wyjścia, lecz była falstartem", czy "Jaka była logika powstania SQ i QS? "

Ciekawostka

Sporym zaskoczeniem w tym temacie jest, że w 2016 roku opublikowana została strona wyjaśniająca ofertę za ok. 18 tys. ze współczesnym dekoderem SQ. Jest to polska konstrukcja firmy MUARAH, która swoje przedstawicielstwo ma nawet w Wietnamie.

PS do komentarzy

Przekazany został w komentarzu link do filmiku na YouTube, który daje dobre rozszerzenie wiedzy w tym temacie. Zagadnienie jest trudne do wyjaśnienia i łatwo mogą się zrodzić przy tym mity. Nie zaszkodzi więc zwrócić uwagę, że "wielokanałowość" pojawiła się w USA z 3 kanałami i 54 głośnikami już w 1940 roku. W słowniku PWN podane jest nawet:...1933 przeprowadzono próbną transmisję stereofoniczną trzykanałową (z Filadelfii do Waszyngtonu)

Podobnie rzecz ma się z punktowaniem amerykańskiego pochodzenie SQ, który powstał we współpracy z Sony, a "japoński" QS stworzony został dla rynku w USA, gdzie nie było przecież dostatecznego zainteresowania płytami powstającymi w kraju kwitnącej wiśni. Kwestia stworzenia kwadrofonicznego systemu dla odtwarzania z płyt musi mieć logiczne podstawy. <br>

Wysoce prawdopodobne jest, że amerykański przemysł fonograficzny zmotywowała konkurencja z 8-ścieżkowymi kasetami (8-track cartridge). To był wygodny nośnik dla dystrybucji nagrań kwadrofonicznych. Kaseta była już popularna w samochodach. Stworzona została w 1964 roku przez konsorcjum z: Ampex , Ford Motor Company , General Motors, Motorola i RCA Victor Records (RCA - Radio Corporation of America). Ford we wrześniu 1965 roku zaczął fabrycznie wyposażać auta w odtwarzacze dla tych kaset.

W 1970 roku w Londynie powstała Ampex Stereo Tapes, by oferować na rynek europejski nagrania na taśmach (szpule i kasety). Holenderski Philips zaprezentował wprawdzie swoją kasetę już 30 sierpnia 1963 w Berlinie na Grosse Deutsche Funk-Ausstellung, ale ich produkt powstał z myślą o dyktafonach, a nie dystrybucji nagrań z muzyką.

Mitem może stać się także stwierdzenie, że hi‑fi wykluło się z quadro. Być może to tylko kwestia definicji, gdy za punkt odniesienia uznane zostaną niemieckie normy DIN 45500. Jednak widoczny na zdjęciu brytyjski zestaw Ouad jest dla mono i z połowy lat 50 ubiegłego wieku. Należy go chyba zaliczyć do hi‑fi. Ten producent ruszył z takim asortymentem już w 1936 roku. W tym czasie Niemcy mieli dynamiczny rozwój audio, ale tylko na potrzeby propagandy totalitarnego systemu władzy, czyli z perspektywy technicznej PA.

Link do filmiku jest także w innym komentarzu i wyraźnie wskazuje, jak zagmatwany jest temat dźwięku przestrzennego, o którym Wikipedia w j. pol. podaje:

Określenie "przestrzenny" jest jednak także w innym haśle:

Stereofonia (pot. stereo z gr. "twardy, stały, sztywny, przestrzenny" i "dźwięk, ton, głos") elektroakustyczna metoda odbierania, zapisywania, transmitowania i odtwarzania dźwięku, tak aby u słuchającego wywołać wrażenie przestrzennego rozmieszczenia jego źródeł.

Nie dziwi więc także, że w komentarzu pojawiło się nieco nieprecyzyjne nawiązanie do techniki dwukanałowej, gdy o niej Wikipedia w j. pol. podaje:

Nagrywanie binauralne (z łac. bi – podwójny, auris – ucho) – technika nagrywania dźwięku za pomocą dwóch mikrofonów, umożliwiająca słuchaczowi precyzyjną lokalizację w przestrzeni zarejestrowanych sygnałów akustycznych i tym samym stwarzająca dźwiękową iluzję przebywania w miejscu, w którym dokonywano nagrania. Bywa mylona ze stereofonią. 

Na dodatek ilustracja w haśle "Binaural recording" może być dla czytelnika dość zagadkowa. Podano do tego także, że jest to "metoda nagrywania dźwięku, która wykorzystuje dwa mikrofony, zaaranżowane z zamiarem stworzenia wrażenia trójwymiarowego dźwięku stereo dla słuchacza znajdującego się w pomieszczeniu z wykonawcami lub instrumentami". W j. ang. użyta została nazwa "3D stereo" i wygląd, że ma nawet link, ale są 2 osobne dla każdego słowa i nie mają logicznego powiązania.