Давным-давно, когда любителей прогревать кабели и ставить “гармонизаторы питания” еще не существовало, а проигрыватели звуковых фонограмм были сплошь аналоговыми, очень шумными и почти всегда монофоническими, суровые японские инженеры из города Токио пришли к выводу, что хватит это терпеть и пора, наконец, осваивать новые горизонты, заодно совместив приятное с полезным — мечтой показать огромный кукиш бака гайдзинам. Так как преимущество в сфере видеозаписи к 60-ым годам уже прочно закрепилось за американцами (дедушка Понятофф ещё в 1956 г. выпустил первый в мире видеомагнитофон Ampex VR-1000, мгновенно похоронивший телекино; чуть позже подтянулись Советы), было принято решение развивать неизведанное тогда ещё направление цифровой звукозаписи. А тут как раз и разработка бледнолицых оказалась как нельзя кстати — ведь мало кто сейчас помнит, что многие десятилетия подряд именно огромные катушечные видеомагнитофоны с вращающимися головками были чуть ли не единственными устройствами, способными обеспечить самую большую плотность записи данных на квадратный сантиметр, и при этом развить такую скорость чтения сигнала, что никаким перфокартам и не снилось — речь шла о мегагерцах полезного частотного диапазона, отдаваемых с магнитной ленты ежесекундно.
Это Ampex VR-2000B, видеомагнитофон формата «Квадроплекс», предок батиного видака в закромах твоей антресоли и… прадед потокового радио в твоём смартфоне.
Тут, кстати, стоит отметить, что японцы были далеко не первыми, кто решил поиграться с импульсно-кодовой модуляцией (Pulse-code modulation, или просто PCM), т.е. кодированием определённых частот в виде набора единиц и нулей. Первые примитивные устройства для передачи цифровой информации по телеграфу появились аж в двадцатые годы XX века — так, Бартлейнская кабельная трансмиссионная система могла передавать картинки (!) по трансатлантическому кабелю из Лондона в Нью-Йорк аж с 5 градациями серого (т.е. 5 битами квантования).
Но именно японским инженерам удалось решить технически сложную задачу, выведя технологию цифрового кодирования информации на новый уровень и навсегда преобразив мир музыки (а позже и видео).
Технические сложности
Ведь с записью на ленту всплыла ровно та же проблема, что и с передачей данных на дальние расстояния. Магнитная лента тех лет не отличалась высоким качеством, очень быстро изнашивалась, да и в целом обладала неким постоянным уровнем выпадений полезного сигнала. И если для аналогового телевидения шестидесятых это не было большой проблемой, то для цифрового потока данных такое внезапное внесение рандома в сигнал приводило к катастрофическим изменениям амплитуды и частоты, и соответственно, слышимым уху искажениям. Данные необходимо было защитить таким хитрым алгоритмом, который позволил бы восстановить из оставшихся целых фрагментов сигнал вновь в первозданном виде. В чём японцы и преуспели в последующие годы.
Уже в 1967-ом на свет появляется первый рабочий прототип, созданный в сотрудничестве Японской вещательной компании (NHK) и Nippon Columbia (Denon). А ещё чуть позже Denon уже самостоятельно конструирует свой кодер-декодер цифрового аудиосигнала, обозвав его DN-023R. Честно говоря, это было не совсем… устройство, а скорее целый шкаф, доверху забитый электроникой, в довесок к которому пододвигалась тяжеленная тумба с катушечным 2” видеомагнитофоном, собственно аналоговый видеосигнал которого использовался… как носитель цифровых аудио-данных. И лишь только в такой причудливой связке они вместе способны были ожить и поразить слушателя невиданным доселе качеством фонограмм.
А качество звучания этого чудовища было на тот момент весьма внушительным: несжатый поток цифровых данных со скоростью передачи 7.18 МГц превращался в 13-битное, 2-, 4-, или 8-канальное аудио с частотой дискретизации 47.25 кГц (20 — 23.000 Гц). Что, думаю, покажется весьма необычными для современного читателя характе��истиками (битность даже не равна степени от двойки! да она вообще нечётная! но тогда никого это не смущало). Уже этих возможностей с лихвой хватало, чтобы обеспечить детонацию и взаимопроникновение каналов за пределами границ измерения, добиваясь при этом гармонических искажений на уровне менее 0,1%. Если вам кажется это большой цифрой, то напомню, что даже на студийных магнитофонах тех лет — а речь, напомню, идёт о 1972 г. — искажения измерялись ПРОЦЕНТАМИ.
Нет нужды говорить, каким прорывом тогда стал этот… ммм, цифровой рекордер. Отсутствие шумов (отношение с/ш составляли впечатляющие 75 дБ), огромный динамический диапазон и отсутствие девиаций в сигнале просто покоряли слушавших его рецензентов. Т.к. выпущен был DN-023R лишь в единственном числе, брали его в аренду буквально все крупные звукозаписывающие компании, перевозя грузовыми самолётами в концертные залы по всему свету.
Японский дид слушает запись, обложившись видаками и аппаратурой. Вот так и появлялся первый на свете аудиофил...
В преддверии цифровой революции
В семидесятые Япония совершает самый настоящий технологический рывок, стремительно взойдя на олимп мировых лидеров электронной промышленности, что не могло не сказаться и на перспективной отрасли. Всего за менее чем пятилетку было выпущено несколько других экспериментальных моделей PCM записи, один компактнее другого, пока, наконец, в 1977 году компания Sony не представила первый серийный цифровой аудиопроцессор Sony PCM-1. Всего за полмиллиона йен или 4.400 вечнозелёных президентов счастливому обладателю была доступна 20-килограммовая бандура, умевшая пусть несколько меньше чем Denon — каналов было всего 2, ЦАП-АЦП остался 13-битным, а частота дискретизации приблизилась к современному стандарту (44.056 кГц) — однако позволявшая в довесок к своим небольшим (относительно) габаритам сопрягать приставку с только-только появившимися на рынке бытовыми кассетными видаками формата U-Matic, Betamax и VHS. Таким образом, именно 1977 год можно смело называть точкой отсчёта войны “бездушной” цифры за умы и сердца слушателей.
Sony PCM-1 вместе с Betamax магнитофоном, 1977 год.
До появления компакт-диска оставалось ещё пять лет, а работа в лабораториях всех крупных японских и европейских компаний кипела как никогда. За короткий промежуток времени ярко возникали и также быстро исчезали в безвестности огромное количество разработок от Sony, Philips, Denon, Technics, Mitsubishi, JVC, Sansui, dbx, Telefunken и многих других.
На что только ни пытались записать PCM — и на катушки, и на LaserDisc, и на винил (AHD, Telefunken MD) и даже на компакт-кассету (за десять лет до DCC!), но ничего из этого не дошло до прилавков...
Ренессанс
Все эти концепты, прототипы, мелкосерийные модели с сумасшедшей стоимостью, которых отделял лишь исторический миг до появления первых CD проигрывателей, навсегда затеряются во времени, как слёзы в дожде так и оставались бы уделом одиночек-архивариусов, если бы не обрели неожиданную вторую жизнь в небольшом, но очень активном техногикерском коммьюнити #FagearTechCorner, основателем которого стал собиратель старых железок и меломан Макс “Fagear” Крюков, известный своим «ухоусём», доработкой советских колонок и наушников, а также репликами звуковых карт. Позже к нему присоединился коллекционер советской видеотехники Александр “kokovin93” Коковин (который Bunker Dance). И где-то на стыке их интересов затесался некто VCD, вовремя подбросивший в новоиспечённое сообщество свой ролик про покупку одной жутко дорогой и никому неизвестной вундервафли, а именно — Technics SV-P100, представляющей собой, как позже выяснилось, самую первую попытку дать готовый домашний цифровой аудиомагнитофон простому японцу (если у него, конечно, были свободные 600.000 йен), скомбинировав PCM-приставку и видеомагнитофон в одном флаконе.
Technics SV-P100 собственной персоной. 1981 год.
Характеристики
- Носитель: VHS
- Стандарт PCM: EIAJ Stereo STC-007 (NTSC)
- Квантование: линейные 14-бит
- Частота дискретизации: 44.056 кГц
- Частотные характеристики: 2 Гц — 20 кГц (±0.5 дБ)
- Гармонические искажения: менее 0.01% (1 кГц)
- Динамический диапазон: 86 дБ
- Вес: 21 кг
- Потребляемая мощность: 90 Вт
Забавно, но ведь Technics SV-P100 вполне мог стать тем, чем впоследствии запомнился CD — удобным и простым в использовании массовым форматом цифрового аудио. Однако непомерно высокая цена, сырость цифровых схем, из-за чего корректор ошибок часто не справлялся со своей задачей, и самое главное — боязнь держателей звукозаписывающих лейблов перед аппаратурой, позволяющей в бытовых условиях записать абсолютно идентичную копию с оригинального носителя (что впоследствии едва не убило DAT) — все это это сыграло против SV-P100, в результате чего “цифровидик”, как и все его PCM-собратья, просто канули в лету… пока энтузиасты волею случая не переоткрыли для себя столь необычный вид техники, стоящий где-то между видео и аудио. И ключевым поворотом в этой истории стало видео от Макса Крюкова с большой распаковкой японских некро-железок, в числе которых затесалась и PCM-приставка Sansui, которую он попробовал подключить к видеомагнитофону. Ролик получил неожиданную популярность, и ряды заражённых странным увлечением записывать динамически меняющиеся QR-коды на VHS-кассеты (и не только) стали стремительно расти.
Именно так выглядит PCM сигнал на экране телевизора, если кассету с ним воспроизвести с обычного магнитофона.
Да не просто записывать, а ещё и пытаться этот формат понять, от-реверсинжинирить и повторить, создав свои собственные аудио-процессоры и программные декодеры… но об этом в следующей статье.