Пять остановок на пути к ремастерингу грамзаписей на 78 об/мин
Неспециалистам ремастеринг кажется простой задачей. Этот процесс представляется им примерно так: достали из бабушкиного сундука старую грампластинку на 78 об/мин, поставили ее на проигрыватель, в котором есть соответствующая частота вращения. Взяли современную электромагнитную головку, предварительно "затупив" кончик иглы до радиуса 65 мк. Сигнал с выхода головки усилили без какой-либо частотной коррекции, затем оцифровали. Далее цифру записали на hard-диск компьютера. Фильтрацию, частотную коррекцию, удаление щелчков и шума произвели в компьютере с помощью программных продуктов "Cedar" или "No Noise" (фирмы "Sonic Solutions").
Похожих представлений о ремастеринге придерживаются не только неосведомленные в этом деле аудиофилы, но и профессионалы из звукозаписывающих фирм. Конечный продукт этих фирм у нас на слуху. Это полностью выхолощенные во всем, что касается эстетического содержания музыки, звукозаписи.
Преобладание именно таких звукозаписей на рынке компакт-дисков сформировало стереотипное представление о несовершенстве старых грамзаписей и уверенность в том, что из старых пластинок с помощью указанных технических средств извлечено все, что там есть. Так ли это?
Даже среди маститых профессионалов, работающих в области звукозаписи, далеко не все понимают, что перенести грамзаписи 78 об/мин на современный носитель непросто. В действительности, если задаться целью в процессе ремастеринга не лишиться духовного богатства, сохранившегося в канавках старых грампластинок, то задача эта оказывается посложнее, чем запуск спутника в космос. Думаю, с этим моим утверждением пока мало кто согласится, большинство предпочтет остаться в плену у стереотипа.
И все-таки если вы перебороли в себе советского инженера и хотите взяться за ремастеринг, сохраняющий духовное богатство старых грамзаписей, то кроме глубоких технических знаний и музыкальной культуры решение задачи потребует от вас продуманных и, что самое важное, прочувствованных шагов и крайней осмотрительности. (С результатами неосторожных действий в этой области все знакомы.) Вам придется двигаться маленькими шажками, останавливаясь для выбора одного из нескольких путей решения той или иной, на первый взгляд чисто технической, задачи. Наиболее важные из таких остановок я называю распутьями. Их, по моему мнению, пять.
На первом распутье
Все, кто занимается ремастерингом старых грамзаписей, своей доктриной провозглашают благородную цель: донести до слушателя духовное богатство исполнительских интерпретаций великих музыкантов прошлого. Однако как эту задачу понимают специалисты в области ремастеринга и на какие компромиссы при этом идут? Ответом на эти вопросы является выбор руководством студии той или иной идеологии ремастеринга. На мой взгляд, сформировалось три магистральных идеологии.
1. Во-первых, и это главное, отремастированная запись должна звучать комфортно. Во-вторых, она должна сохранять обозначенное в партитуре музыкальное содержание и исполнительскую интерпретацию[1]. Обратите внимание на расстановку приоритетов. Исходя из них персонал студии проводит спецоперации по зачистке старой записи, удаляя из нее все, что может беспокоить слушателей: шумы, искажения, дребезг, щелчки. То, что остается после проведения такой операции, официально называется музыкой и ее интерпретацией. Приверженцами этой идеологии являются крупнейшие записывающие фирмы, такие как RCA, EMI, Deutsche Grammophon, отчасти Nimbus, а также более мелкие фирмы: Delos, Fonograf, Malibran, Preiser. Эта идеология находит поддержку у наиболее массового потребителя звукозаписей.
2. Обрабатывать старые звукозаписи следует таким образом, чтобы конечный продукт достоверно передавал атмосферу, в которой была сделана запись на восковой диск. Как на самом деле звучало исполнение 70-80 лет назад, мне кажется, могут знать только те "ремастера", которые советуются с участниками первичной записи, прибегая с этой целью к спиритическим сеансам. Если же добиваться достоверности звучания объективными методами, то следует освобождаться от окрасок, характерных для старых грамзаписей, то есть скрупулезно выстраивать тональный баланс; кроме того, следует удалять шумы и вводить дополнительную цифровую реверберацию, которая воспринимается слушателями как признак современной звукозаписи. Я не оговорился, попытки воссоздать ту, уже никому не известную атмосферу неизбежно превращаются в стремление саунд-дизайнеров реконструировать старую запись так, чтобы ее звучание было похоже на звучание современной записи. Наиболее основательно в этом направлении работает фирма Dutton Laboratories, а также фирма Cedar. В том же русле пыталась работать и Мелодия, однако результаты ее работы носят несколько утрированный характер, особенно это касается чрезмерного использования искусственной реверберации.
3. Осуществлять ремастеринг без вмешательства в фонограмму, а уж если вмешиваться, то в исключительных случаях, например при обнаружении грубых дефектов оригинала записи. Приоритетной задачей является перенос на CD сохранившихся в первичной записи тончайших нюансов исполнительской интерпретации без попыток бороться с характерным для грамзаписи шумом и искажениями с помощью спецсредств (см. На третьем распутье). Фирма Symposium считается бескомпромиссным лидером такой идеологии (себя я также отношу к ее бескомпромиссным апологетам, хотя практических шагов в этом направлении сделал пока мало). Умеренными последователями являются фирмы Pearl, Bidduiph, Romophone и VAI. Они вмешиваются в фонограмму, но очень деликатно. Даже среди искушенных меломанов мало кто может заметить такое вмешательство. К моему глубокому сожалению, идеология ремастеринга без вмешательства в фонограмму не пользуется популярностью у рядовых потребителей звукозаписей. Слушателей отпугивают повышенный шум, скрежет и щелчки. По этой причине фирма "Pearl" вынуждена оповещать потребителей о повышенном шуме записи надписью на упаковке CD.
Ясного разграничения между идеологиями ремастеринга на самом деле не существует. Конкретное направление вырабатывают идеологи фирмы. Я их называю мастерами (так же, как называли мастерами изготовителей музыкальных инструментов). Идеология фирмы ремастеринга старых записей в первую очередь основывается на личных музыкальных вкусах и пристрастиях мастера и в последнюю - на данных маркетинга. Под эти вкусы подстраиваются технология ремастеринга и оборудование. На Западе такие мастера широко известны меломанам. Это, в первую очередь, американские инженеры Уорд Марстон, Марк Оберт-Торн, Сет Уиннер, Джон Самуэльс, Дэвид Ленник и Майкл Даттон (Ward Marston, Mark Obert-Thon, Seth Winner, John Samuels, David Lennick, Michael Dutton), а также англичанин Норман Уайт (Norman White).
На втором распутье
Вторая остановка значительно ближе к технике, чем к музыке, и, тем не менее, выбор пути здесь находится в зависимости от выбранной идеологии ремастеринга. Итак, встает принципиальный вопрос, какой иглой считывать канавку грампластинки: алмазной, стальной (как в старых патефонах) или иглой, изготовленной из бамбука. Для любознательных меломанов, краеведов-натуралистов, сообщаю, что иглы можно изготавливать также из рыбьих костей, колючек растительного происхождения, зубов змей, старых гребенок и т. п.
Алмазная игла, на первый взгляд, имеет очевидные преимущества перед другими типами игл. Ее кончик сохраняет форму во время проигрывания, долго не изнашивается, а значит, алмазная игла может быть интегрирована в иглодержатель головки звукоснимателя. Благодаря этому подвижную систему головки легко сделать малоинерционной. Однако не все так безоблачно. Представьте себе! Очень твердая алмазная игла следует по очень твердой канавке грампластинки на 78 об/мин. У вас мгновенно должна возникнуть ассоциация с резанием стекла алмазом. Физика явления проста: алмазная игла практически не вдавливается в твердую канавку шеллачной грампластинки. Из-за этого площадь контакта ее кончика с канавкой оказывается ничтожно мала: при прижимной силе звукоснимателя 1 гс она составляет около 1х10-12 м2. Для сравнения: площадь контакта кончика алмазной иглы с существенно более мягкой канавкой виниловой грампластинки (Lp) около 5х10-11 м2, то есть в 50 раз больше.
Это порождает вполне объективные и, к сожалению, не очень приятные последствия.
1. Маленькая площадь контакта иглы с канавкой грампластинки является причиной повышенного шума при воспроизведении. Теоретически и экспериментально это подтвердил Котовский. Исследования были проведены им на фирме "Telefunken" в 1934 году.
2. Игла, которая имеет лишь точечный контакт с канавкой грампластинки, огибает поврежденные участки с высоким уровнем помехи, называемой дребезгом. Замечу, что дребезг, особенно высокого уровня, чрезвычайно трудно устранить из фонограммы при последующей ее обработке.
3. Форма канавки грампластинки на 78 об/мин до 1959 года имела очень широкие допуски: например, угол раскрыва канавки мог быть от 70 до 110°, а радиус дна канавки колебался между 20 и 50 микронами. Разброс не позволяет придать кончику иглы форму, при которой она могла бы наилучшим образом соответствовать канавке грампластинки, а значит, исключается и такой способ увеличения площади контакта алмазной иглы с канавкой.
4. Даже при незначительной прижимной силе звукоснимателя из-за того, что площадь контакта иглы с канавкой ничтожно мала, давление иглы на ее стенки оказывается огромным. Из-за этого воспроизведение шеллачной грампластинки алмазной иглой приводит к быстрому разрушению канавки.
Стальная игла применялась при воспроизведении грампластинок на 78 об/мин до конца 40-х годов. Ее достоинство состоит в том, что кончик иглы, следуя по канавке, быстро стачивается и принимает ее форму. За счет увеличения площади контакта иглы с канавкой уровень шума и дребезга оказывается заметно ниже, чем при использовании алмазной иглы. Но и у стальной иглы есть недостатки.
Стальная игла изнашивается в течение 4-5 минут проигрывания, и ее следует менять после прослушивания каждой стороны грампластинки. В связи с этим звукосниматель должен быть снабжен специальным зажимом для таких игл. Зажим заметно (в два-три раза) увеличивает инерцию подвижной системы звукоснимателя. Из-за повышенной инерции игла сопротивляется огибанию модулированной канавки грампластинки и стремится выскочить из нее. Чтобы этого не случилось, прижимная сила звукоснимателя должна составлять не менее 50 гс. Понятно, что при такой прижимной силе стальная игла быстро разрушает грампластинку, особенно в начале и в конце записи.
В начале записи слишком остро заточенная игла прорезает дно канавки,
в конце - боковые грани уже сточенной иглы срезают модулированные участки канавки грампластинки. В результате происходит необратимое разрушение канавки, возникают раздражающие слух дребезг и шум при звуковоспроизведении. Прекрасные слова о скоротечности жизни шеллачной грампластинки при ее проигрывании стальной иглой написаны в ОСТ НКОМ 23018-39: "§14. Граммофонная пластинка должна допускать проигрывание на стандартном граммофоне (ОСТ НКМ 20022) иглами средней громкости (ОСТ НКМ 4213), при смене игл после каждого проигрывания, не менее 40 раз без появления искажений, заметных на слух..." Теперь понятно, почему даже в сундуке самой бережливой бабушки трудно найти неповрежденную шеллачную грампластинку.
Деревянная игла изобретена на "Grammophone" в начале 1900 годов. Деревянные иглы
тогда назывались "иголки амурфибра" и
рекламировались на конвертах грампластинок так:
Главное достоинство деревянной иглы состоит в том, что ее кончик быстро принимает форму канавки грампластинки, благодаря чему деревянная игла лучше других справляется с огибанием поврежденных участков канавки. Кроме того, пара дерево - шеллак имеет очень малый коэффициент трения, благодаря чему достигается минимальный шум при воспроизведении и сводится к минимуму износ грампластинки. Но и у деревянной иглы есть свои недостатки. Для ее применения опять же требуется специальный зажим, масса которого увеличивает инерцию подвижной системы головки звукоснимателя (тоже в два-три раза). Игла быстро изнашивается при прохождении поврежденных участков канавки. Это и понятно, ведь на поврежденных участках обнажаются частицы твердого наполнителя, которые имеют выраженные абразивные свойства. Кроме того, кончик иглы, вписанный в канавку, постепенно вытягивается вдоль нее, что приводит к геометрическим и аппертурным искажениям. Последние проявляются в ослаблении высоких частот в конце грампластинки.
Несмотря на отмеченные недостатки, я остановил свой выбор на деревянной игле.
На третьем распутье
Речь пойдет о разных путях снижения шума при воспроизведении грампластинок на 78 об/мин. К какой бы идеологии вы не тяготели при ремастеринге грамзаписей на 78 об/мин, в числе первоочередных задач всегда должно оставаться снижение шума. Эти вопросы были впервые основательно исследованы Г. Бахманом и Е. Меером (Buchmann G., Meyer E., 1931). Авторы измерили спектр шипения грампластинки при ее воспроизведении стальной иглой. Из графиков (см. рис. 1) видно, что беспокоящий слушателя шум появляется на частотах выше 5 кГц. К этим данным добавлю свои наблюдения. При воспроизведении грампластинки алмазной иглой в этой области частот происходит прирост шума на 6 дБ по сравнению с данными, приведенными на рис. 1, а при воспроизведении деревянной иглой шум снижается примерно на 10 дБ. Однако того, что дает нам деревянная игла в смысле снижения шума, недостаточно, поэтому придется выбирать один из следующих основанных на применении спецсредств путей уменьшения шума грамзаписи.
|
|
|
Рис. 1 Спектр шипения грампластинки на 78 об/мин при ее |
1. Применение аналоговых обрезных фильтров с частотой среза выше 5 кГц и ниже 150 Гц. О деградации музыки при прохождении музыкального сигнала через электрические фильтры, ограничивающие полосу, я уже не раз писал (см. "АМ" № 3 (4) 95, с. 71, "АМ" № 3 (8) 96, с. 62). К этому добавлю: чем выше порядок фильтров ограничения, тем заметнее деградация.
Становится более обоснованным мой выбор деревянной иглы: пользуясь ею, можно обходиться фильтром ограничения высоких частот второго и даже первого порядка, тогда как при использовании алмазной иглы требуется пятый или даже шестой порядок. Продолжать я не буду, так как боюсь оказаться в зоне своих промышленных секретов.
2. Применение
акустической мембраны (Sound box)
граммофона для ограничения высокочастотного шума. Было замечено, что
воспроизведение грампластинки на граммофоне сопровождается меньшим шумом, чем
воспроизведение этой же пластинки на электропроигрывателе, но, что удивительно,
при явном ограничении высоких частот граммофон передает музыкальные эмоции
намного лучше, чем электропроигрыватель, обладающий более широкой полосой
пропускания. Эту особенность заметил Норман Уайт и
организовал при звукозаписывающей фирме "Nimbus" ремастеринг старых
грамзаписей на CD: он стал проигрывать грампластинки на гигантском граммофоне
собственной конструкции; при этом он использовал конденсаторный микрофон, с
помощью которого собирал звуки от граммофона и их отражения в небольшом
концертном зале объемом 1600 м3, где был установлен этот граммофон. Далее
сигнал с микрофона обрабатывался обычными методами. Серия записей на CD,
которую до сих пор продолжает выпускать Норман Уайт,
используя при ремастеринге свой самопальный граммофон, широко известна
|
|
|
Рис. 2 |
под названием "Nimbus Prima Voice". Я ничего не имею против очень симпатичного Нормана Уайта, который однажды даже пытался (см. "АМ" № 3 (8) 96, с. 61) заглянуть в головку моего звукоснимателя[2], но его идея использовать гигантский граммофон, с моей точки зрения, не выдерживает критики. Дело в том, что эффективное снижение шума без потери музыкальных эмоций объясняется не применением огромной трубы переменного сечения, а механоакустическими свойствами воспроизводящей мембраны, которая (см. рис. 2) представляет собой фильтр ограничения высоких частот шестого порядка (обычно с частотой среза от 3,5 до 4,5 кГц). Поскольку мембрана состоит из механических и акустических элементов, она не вызывает той чудовищной деградации музыки, которую порождают электрические фильтры. Только после того, как я разобрался в этом, мне стало ясно, что применение граммофона в процессе ремастеринга не так уж бессмысленно, а точнее, бессмысленно отчасти. Другими словами, если бы Норман Уайт спокойно поразмыслил на третьем распутье, то не стал бы сооружать гигантскую трубу, а просто приблизил бы микрофон к выходному отверстию мембраны.
3. Есть еще одно направление эффективного снижения шума. Им можно с успехом пользоваться, но сначала следует отрезать себе уши и сложить их в банку с формалином. Я имею в виду разработанные фирмами "Cedar" и "Sonic Solutions" технологии уменьшения шума старых записей. Об этом исключительно наукоемком и антимузыкальном направлении я бы хотел поговорить отдельно.
На четвертом распутье
Быть может, не всем известно, что амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) грамзаписи на 78 об/мин может иметь до четырех изломов и что в 20-40-е годы у всех звукозаписывающих фирм были свои стандарты на АЧХ записи. Я насчитал 16 таких стандартов. Единообразие в АЧХ грамзаписи появилось только в 1959 году, когда большинством стран был подписан стандарт МЭК 98-1. Но это не решало проблему: в АЧХ микрофонов и рекордеров также был существенный разброс. По этой причине достижение тонального баланса в процессе ремастеринга грамзаписи - совсем не простая задача. Как это можно сделать - тема для отдельной публикации. Техническая же реализация частотной коррекции при воспроизведении грамзаписей может совершаться по одному из трех направлений.
1. Электрическая коррекция - наподобие той, которая применяется при прослушивании Lp (только с другими постоянными времени). Это очевидное, но, как оказалось, губительное для музыки решение. Оно остается приемлемым, но только в случае воспроизведения Lp. Вы спросите, почему для Lp? Дело в том, что при записи Lp музыка была подвергнута многочисленным перезаписям на магнитофонах и прошла около 50 каскадов усиления в тракте записи, во многих из которых применялась отрицательная обратная связь. Естественно, что преодолевшему столько препятствий музыкальному сигналу уже ничто не угрожает. Грамзапись же на 78 об/мин делалась с использованием максимум четырех каскадов усиления и без применения отрицательной обратной связи, поэтому испортить такую запись схемой частотной коррекции не составит большого труда. Это утверждение легко проверяется путем сравнения звучания оригинальной грамзаписи на 78 об/мин, воспроизведенной через стандартный корректор и через линейный усилитель (то есть не имеющий частотной коррекции). Какие корректирующие электрические цепи следует использовать при воспроизведении грамзаписи на 78 об/мин? Об этом я постараюсь написать статью, но не раньше, чем через 10 лет.
2. Механоакустическая коррекция. Такая коррекция делалась в некоторых типах мембраны граммофона. Примером является мембрана № 5а портативного граммофона фирмы "His Master’s Voice" (модель № 102). По замыслу разработчиков этого граммофона, его АЧХ должна быть такой, чтобы грамзаписи "HMV" звучали тембрально сбалансировано. Недостатком такого способа коррекции является невозможность перестраивать механоакустические характеристики мембраны под частотные характеристики записей других фирм.
3. Цифровая коррекция АЧХ записи. Ситуация полностью повторяет вариант с использованием цифрового ограничения высоких частот.
На пятом, кажется на последнем, распутье
Что делать с сопутствующими прослушиванию грамзаписей щелчками, уровень громкости которых часто превышает уровень музыкальных звуков в фонограмме?
Известны три способа борьбы со щелчками.
1. Удалять щелчки (длительность которых составляет примерно 3 мс), сокращая время звучания фонограммы. Удаление трех миллисекунд звучания из фонограммы обычно остается для слушателя незаметным, поэтому в 60-70 годы пожилые дамы-реставраторы производили удаление щелчков при помощи ножниц и клеящей ленты, предварительно переписав реставрируемые записи на четвертьдюймовую магнитную ленту. Позже вместо аналоговых магнитофонов появились цифровые. Операцию по удалению щелчков методом сокращения длительности фонограммы стали делать звукорежиссеры на двух магнитофонах U-matic с применением монтажного пульта. В процессе удаления щелчков фонограмма переписывалась с одного магнитофона U-matic на другой.
И еще: щелчки удаляли и не меняя длительности звучания фонограммы, но и в этом случае приходилось переписывать грамзапись на аналоговую магнитную ленту. Щелчки на ней локализовали и подвергали точечному стиранию. В результате этой операции на месте щелчка образовывалась "короткая дырка", которая также оставалась незаметной для слушателя. На цифровом магнитофоне точечное стирание, к сожалению, не было предусмотрено.
2. Удалять щелчки можно с помощью современных компьютерных программ декликеризации. Появление таких технологий многие восприняли как революцию в ремастеринге. Наиболее передовыми среди них оказались те же "Cedar" и "No Noise" ("Sonic Solutions").
С помощью программ впервые стало возможно удалять тысячи больших и маленьких щелчков в автоматическом режиме. В результате, удалось избавиться от огромных затрат ручного труда, ставшего уже привычным при ремастеринге.
На фоне больших успехов в автоматизации труда не было замечено, что и на этот раз мы не избавились от промежуточной перезаписи первичной фонограммы на другой носитель. Носителем стал hard-диск компьютера. Однако, по невыясненным причинам, именно hard-диск оказался самым несовместимым с музыкой носителем.
А ведь уже давно было замечено, что перезапись, независимо от принципа действия записывающего устройства, наносит непоправимый ущерб музыке[3]. Но почему-то именно сейчас мало кто об этом задумывается. Только недавно я наконец понял, что перезапись, в том числе цифровая, - самое большое зло из всех операций мастеринга, поэтому, жертвуя многим, я исключил - и это мое окончательное решение - перезапись из процесса ремастеринга грамзаписей.
3. Не удалять щелчки с фонограммы, переписанной с грампластинки, а реставрировать саму грампластинку. Никаких сложностей здесь нет. Необходимо только запастись терпением. Все щелчки, которые мы слышим, создаются мелкими или относительно крупными препятствиями, возникающими перед скользящей вдоль канавки иглой. Эти препятствия хорошо видны через лупу и легко удаляются остро заточенной иглой. Если причиной щелчка является углубление в канавке, то оно цементируется. Даже треснутая пластинка перестанет щелкать, если вы точно совместите края трещины. На фоне компьютерных технологий, применяемых с целью удаления щелчков, реставрация грампластинки кажется занятием для чудаков. Однако именно благодаря чудачеству возможно получить, как мне кажется, радикальное улучшение в качестве ремастеринга старых грамзаписей. Это улучшение может быть достигнуто, если исключить промежуточную перезапись фонограммы. Сейчас мне кажется, что я первым среди рассеянных по миру чудаков избрал именно этот путь. Первым CD, сделанным мной по технологии, в которой нет промежуточной перезаписи, стал компакт-диск "Федор Шаляпин". Этот диск был выпущен в свет в последние дни второго тысячелетия от рождества Христова.
Анатолий Лихницкий
«АудиоМагазин» № 2 2000
[1] Так как общепринятого метода оценки качества передачи
аудиоаппаратурой исполнительской интерпретации пока нет, эту задачу каждый
специалист понимает по-своему.
[2] При ремастеринге я
использую самодельный электромагнитный звукосниматель, конструкцию, эквивалентную
схему и расчет которого можно найти в книге: Скучик Е. Основы акустики. ИЛ, Москва, 1958, с. 346.
[3] Р. В. Fellgett.
Some comparisons of digital and analogue audio
recording. – The Radio and Electronic Engineer. 1983. V. 53. № 2. pp. 55-62.