Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1982. július-december (15. évfolyam, 26-52. szám)
1982-08-13 / 32. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA MÁR A RENDSZERES FORGALOMBAN DIGITALIS HANGRÖGZÍTÉS Ez alkalommal a stúdiótechnika legújabb fejezetével, a hang- megörökités legkorszerűbb módszerével szeretnénk megismertetni az olvasót. Ez a technika túlszárnyalja az eddig ismert és használt módszer már eddig is kitűnő tulajdonságait. Ahhoz, hogy megértsük e hangrögzítés módját és előnyeit, röviden ismertetni kell az eddig használt analóghangrögzítés hátrányait. Mint ismeretes, eddig folyamatosan rögzítették az elektromos árammá átalakított hangjeleket. A hang folyamatos rezgésre készteti a levegőt, s a berezgett levegő szintén folyamatos rezgésre készteti a mikrofon membránját, így az abban keletkezett elektromos jel is folyamatos jellegű. Ezt az elektromos jelet rögzítik ezután magnóra, amelyen a rögzített jel ugyancsak analóg jellegű. Láthatjuk, hogy a valóságban a hangrögzítő készülék tulajdonképpen csak lemásolja a levegő rezgését. Ennek az eljárásnak azonban több fizikai hátránya van. Nem elhanyagolhatóan a számok hossza aránytalanul nagy a tizedes rendszerhez képest, mégis csak az így kifejezett számok dolgozhatók fel elektromos áramkörben. A hangfeldolgozás közben azonban nem kell ismernünk a feldolgozandó számok, jelek nagyságát, hanem csak a bináris jelet. Ez azt jelenti, hogy a mikrofonból már csak kétfajta jel érkezik, az 1 és a 0. Ennek a rögzítése pedig egyáltalán nem lehet gond, de mivel a bináris jelek hossza lényegesen nagyobb a tizes rendszerben leírt számokénál, ezért sokkal nagyobb az a jelmennyiség, amit bináris formában kell rögzíteni a magnón. Ehhez jön még egy másik nagyon fontos tényező: a hallható hangtaromány 20 Hz-20 000 Hz között van, ami azt jelenti, hogy egy 20 kHz-es jel rögzítésekor, ami 50 mikrosec ideig tart, kell egy bináris jelet rögzíteni. Itt jutottunk el ahhoz a ponthoz, amely pillanatnyilag a legnagyobb nehézséget jelenti: a rögzítésre maradó idő nagyon kevés. ÚJ szú kicsi például a mikrofon membránjának a tömege, így az nem képes a levegő rezgésének elektromos árammá való teljes átváltoztatására. Bár az elektromos árammá alakított hangjelek analóg feldolgozása ma már szinte teljességgel megoldott, az analóg áramköröket mégis sok helyütt felváltottákadigi- tális áramkörök, főleg a különleges effektusokat szolgáltató áramkörökben. Ezek után következik a hangrögzítő eljárás leggyengébb pontja, a magnetofon. Ha csak azt tételezzük fel, hogy a hangjeleket egy nyomásra rögzítjük, akkor is véges tulajdonságai vannak a magnónak - még a stúdiómagnónak is. Az utóbbi évtizedben nagyon sok segédberendezéssel igyekeztek kiküszöbölni a hangrögzítés minőségét rontó hátrányokat. Pillanatnyilag azt állíthatjuk, hogy az elért eredmények megfelelnek a mai kor követelményeinek és még a közeljövőben is megfelelnek a komolyabb igényeknek is. A jövő azonban nem ezeké a berendezéseké, hanem az újaké, amelyek teljesen más utakon járnak. Elméletileg már a mikrofon sem analóg jellé alakítja a hang- rögzítést, hanem digitális jelhalmazzá, amely nem más, mint a számítógépekben használt jelek hasonmása, sőt azt is mondhatnám, hogy a mikrofon egy számhalmazzá alakítja a hangot, mégpedig kettes számrendszerben kifejezve. Ebben a rendszerben Eddig azt tételeztük fel, hogy már a mikrofonból digitális jelek érkeznek, műszakilag azonban ez még nehezen megoldható, ezért egy átmeneti megoldás keletkezett. Nézzük ezt az eljárást részletesebben: Mint azt már említettem, a hangrezgés csakis folyamatos lehet és egy folyamatos jel legegyszerűbb matematikai kifejezése a harmonikus mozgás leírása: y=Asin2 ft ahol y - a jel pillanatnyi nagysága, A - a jel amplitúdja, f - a jel frekvenciája, t - az idő. A levegőben az y mennyiségének az akusztikus nyomás felel meg, a mikrofon kivezetésein pedig már elektromos feszültség. Képzeljük el, hogy ezt a szinuszos jelet egy mérőberendezéssel egy periódus alatt tízszer mérjük meg. Ha például a mérendő jel frekvenciája 1 kHz, akkor a méréseknek 0,1 msec időtartamonként kell követniük egymást. A mérőberendezésnek a jel pillanatnyi nagyságát kell mérnie, és azt számokkal kifejeznie. Ez azt jelenti, hogy kapunk 10 különböző számértéket, amit akár egy kis komputer meg is jegyezhet. A jeleket később a komputer agyából elöhíva egy digitálisan vezérelt feszültséggenerátorba vezethetünk, ahol az 1. ábrának megfelelő lépcsős jelalakot kapnánk. A lépcsős jelalak alapjában véve megfelel az eredeti jelnek, és azonnal látható, hogy ha a mérések számát megnöveljük, még jobb leképzését kapjuk az eredeti folyamatnak. Az analóg jelek diszkrétizáció- jához más utak is vezethetnek, amikor a mérőjel nagyon rövid ideig tart és így egy impulzussorozatot kapunk (lásd a 2. ábrát). Ennek impulzusai különböző nagyságúak, de rendszeres időközökben követik egymást. Az ilyen általánosításkor impulzus amplitódó modulációról beszélünk. A gyakorlatban használt átalakítókban nem az impulzusok nagyságát rögzítjük, hanem azok amplitúdóját, számokkal kifejezve! De mi történik akkor, ha az átalakítandó jelben nagyobb frekvenciájú harmonikusok is találhatók, mint azt a rendszer megengedi? Ilyenkor egy különleges effektus keletkezik, amely mint egy tükör, megfordítja a jeleket és letranszformálja őket. Hogy ezt a jelenséget megakadályozzuk, az átalakítók előtt egy nagyon meredek filtert helyezünk a jel útjába, ami eleve kizárja, hogy a megengedettnél magasabb hangok érkezzenek az átalakítóba. Az analóg jelek kódolása: Az analóg jelek bármilyen értékűek lehetnek, míg a diszkrét jelek értéke mindig ugrásokkal változik (még akkor is, ha ezek az ugrások elhanyagolhatóan aprók). Ha például 16 bites rendszerben dolgozunk, akkor a -32768 és a 32767 számok között előforduló valamennyi egész szám áll a rendelkezésünkre. Ha takarékossági okokból csak 8 bites szavakat engedhetünk meg, akkor ez a tartomány -128-tól 127-ig terjed. Ezt a jelenséget tudományosan kvan- tizációnak nevezik. Hangrögzítéshez, ahol a minőség a legfőbb gond, lineáris kvantizációt használunk. Ez a módszer teszi lehetővé a legpontosabb átalakítást. Mint azt már a bevezetőben is említettem, a digitális rendszer sokkal jobb minőséget szolgáltat, mint az analóg módszer, de a költségek is sokkal nagyobbak. Most már csak az a kérdés, hogy megéri-e. Az eddigi tapasztalatok még nem adnak egyöntetű választ, noha a digitálisan rögzített hangfelvételek minősége összehasonlíthatatlanul jobb,mint az analóg elődöké. Az egyetlen probléma eddig az, hogy a vevőhöz ebből a minőségből még nagyon kevés jut el, mert a felvételeket egyelőre közönséges hanglemezen árulják, melyek műszaki adatai nem teszik lehetővé a kívánt minőségű zene- hallgatást. Addig, mig el nem terjednek házi használatra a digitális hanglemezek, nagyon nehéz lesz eladni a digitális módszerrel készült felvételeket. Hazánkban folynak a kísérletek a digitális rendszerrel, sőtfolyamat- ban van egy-két készülék beszerzése is, amelyik már termelési célokat szolgál. Hazai komolyzenei felvételeink értéke elég jelentős, és e lemezeket a világpiacon eladni lehetetlen olyan minőségben, ahogyan azok ma pultra kerülnek. Az idő nyomást nyakorol és rákényszeríti hangstúdióinkat, hogy rugalmasabban vegyék át a műszaki haladás eredményeit. Várható, hogy a következő kétév folyamán a hazai piacokon is megjelenik a digitálisan felvett hanglemez. Mindenesetre újabb gyorsító impulzust adhat a digitális hanglemezek (MNIDISC) stb.) nemzetközi elterjedése, ami szintén a következő 2-3 évben várható. Hogy mit hoz ez az új eljárás az egyszerű zenehallgató számára, azt csak a jövő mutatja meg, de az már ma biztos, hogy az analóg eljárásnak a napjai megvannak számlál-, va. TAKÁCS JENŐ bevitele kézzel vagy mágneskártyával lehetséges, és a robot a programozásnak megfelelően hajtja végre a betáplált utasításokat. A kar hatósugara vízszintesen és függőlegesen is 430 mm, tömege 3,6 kg. C0 ÉRDEKESSÉGEK, ÚJDONSÁGOK 1982. Vili. 13. Energiatakarékos táplálék ,,Thermodekor“ elnevezéssel olyan tapéta-sorozatot hoztak forgalomba a Német Szövetségi köztársaságban, amely lényegesen kisebb fűtési energia-felhasználással azonos hőérzetet ad a vele burkolt helyiségekben. A sorozathoz infravörös - vi sszaverö tapéták, a fűtőtestek mögé felerősíthető visszaverő fóliák és hővissza- verö mennyezeti lapok tartoznak. Minden test hősugárzást (infravörös sugárzást) bocsát ki a hőmérsékletétől függő mértékben. Ezt a hősugárzást nagymértékben elnyelik, majd hővezetéssel a külső oldalra továbbítják a közönséges falak. Ennek következtében a falak hőmérséklete kisebb, mint a szoba levegőjének hőmérséklete. Az infravörös-vissza- verő falbevonat - fényes fémtapéta vagy dekoratív felületű reflektáló tapétaréteg - az infravörös sugárzás jelentős részét visszasugározza a helyiségbe, ami természetesen nagyobb melegérzetet kelt. A fűtőtestek mögé felerősített visszaverő lap megakadályozza, hogy a hősugárzás egy részét elnyelje a fűtőtest mögötti fal. Ez növeli a fűtőtest fútöhatá- sát: azonos fűtöteljesítmény- hez csökkenteni lehet a hőmérsékletét és a höleadást. a mérési eredmények szerint a hövisszaveró falbevonattal akár 19 százalékkal is csökkenteni lehet a fútöteljesítményt azonos szobahőmérséklet eléréséhez. Pulóverszámítógép Számítógép irányítja a Szovjetunió minszki kötöttárugyárában a kötött mellények és pulóverek gyártását. A hibátlanul és rendkívül gazdaságosan működő számítógép például modellezéssel maghatározza, hogy miként állítható elő a legkisebb anyagráhagyással az adott ruhadarab, így jelentős mennyiségű anyagot takarít meg. Az elektronika alkalmazásával elérhető évi megtakarítást 75 ezer rubelre becsülik a minszki kötöttárugyárban. (D) Programozható pályavezérelt kis robot A szovjet légibusz, az IL-86 típusú négyhajtómúves, széles törzsű sugárhajtású utasszállító repülőgép menetrendszerű forgalomba állt. Miután a szovjet polgári légiforgalmi utasszállítók harmadik nemzedékének ezt a 350 személyes típusát egyrészt a Moszkva- Berlin, másrészt a Moszkva- Szimferopol útvonalon nagyszerű eredményekkel kipróbálták (s immár naponta járatják), még az idén forgalomba állítják a Moszkva- Párizs vonalon is. Minden elektronika iránt érdeklődő olcsón vásárolhat olyan prog- ramvezetésü manipulátort, amely programozott mozgásokat tud megvalósítani az ipari robotok sebességi és pontossági jellemzőivel. Az Armroidnak nevezett manipulátort Angliában fejlesztették ki és összeszerelt állapotban, vagy alkatrészenként is kapható. Vezérlése egy egyszerű 8 bites kis- számítógép lehet. A karral 283 gr tömeg emelhető ±0,4 mm-es pontossággal. A kar vezérlése öttengelyes - emel, kinyúlik, a könyök és a csukló is mozog, 360°-kal, körben forgatható. A kar egy pályavezérelt robot, ami azt jelenti, hogy 6 motorja közül egyszerre több is működhet, így adott idő alatt bonyolult műveletek elvégzésére is alkalmas. Az Armroid kisszámitógéphez kapcsolható, a program részben kazettán, részben az önálló vezérlő dobozban van. Az új programok
