pl | en

TECHNIKA ⸜ rejestratory cyfrowe

CYFROWA TECHNIKA NAGRANIOWA
1971-2023 » Podsumowanie

Wszystko zaczęło się w styczniu 1971 roku, wraz z pierwszą na świecie płytą LP z materiałem zarejestrowanym cyfrowo. W długim łańcuchu kolejnych rejestratorów – od PCM DIGITAL Denona , poprzez SOUNDSTREAM, 3M, ProDigi, DASH, ADAT, aż do RADAR – DAW, czyli DIGITAL AUDIO WORKSTATION, jest najnowszym. Razem daje to ponad pięćdziesiąt lat rozwoju.

→ JAPONIA, USA, NIEMCY


TECHNIKA ⸜ rejestratory cyfrowe

tekst WOJCIECH PACUŁA
zdjęcia „High Fidelity” | Adam Czerwiński


No 226

1 lutego 2023

DIGITAL SOUND RECORDING (‘cyfrowa rejestracja dźwięku’) – metoda zachowania dźwięku, w której sygnały audio są przekształcane w szereg impulsów, odpowiadających wzorcowi binarnemu (tj. ‘0’ i ‘1’) i są rejestrowane jako takie na powierzchni taśmy magnetycznej lub dysku optycznego. „ENCYCLOPÆDIA BRITANNICA”, → www.BRITANNICA.com; dostęp: 12.10.2020.

UBLIKUJĄC NA POCZĄTKU 2017 ROKU artykuł Cyfra w świecie winylu. Koń trojański czy konieczność?, w którym opisałem dwie pierwsze techniki rejestracji cyfrowej dźwięku, nawet przez myśl mi nie przeszło, że zgłębienie tego tematu zajmie mi pięć lat i że zapełnię niemal dwie setki stron starając się ten fenomen opisać i wyjaśnić jego konsekwencje.

Cykl o cyfrowych rejestratorach dźwięku

⸜ Denon Digital PCM | SOUNDSTREAM | SONY DASH → TUTAJ

⸜ MITSUBISHI PRODIGI ˻ 1 ˺ → TUTAJ, ˻ 2 ˺ → TUTAJ, ˻ 3 ˺ → TUTAJ

⸜ ADAT ˻ 1 ˺ → TUTAJ, ˻ 2 ˺ → TUTAJ, ˻ 3 ˺ → TUTAJ

⸜ RADAR ˻ 1 ˺ → TUTAJ, ˻ 2 ˺ → TUTAJ, ˻ 3 ˺ → TUTAJ

⸜ DAW ˻ 1 ˺ → TUTAJ, ˻ 2 ˺ → TUTAJ, ˻ 3 ˺ → TUTAJ

PUNKT WYJŚCIA BYŁ DLA MNIE taki sam, jak dla większości czytelników „High Fidelity” podczas ich poszukiwań lepszego dźwięku: ciekawość. Znałem brzmienie płyt rejestrowanych przez firmę Denon na jej cyfrowych magnetofonach szpulowych (PCM Digital), zdawałem sobie również sprawę z wyjątkowości nagrań firmy Soundstream. Chciałem więc zrozumieć, dlaczego te wczesne, z dzisiejszego punktu widzenia wręcz prymitywne, sposoby rejestracji dźwięku dawały tak dobry efekt, dlaczego tak świetnie brzmiały.

⸜ Świetna płyta EARL „FATHA” HINES Solo Walk in Tokyo, nagrana na ośmiokanałowym magnetofonie cyfrowym Denon DN-023, z częstotliwością próbkowania 47,25 kHz i długością słowa 13 bitów.

Artykuł o którym mowa powstał jako samodzielny „byt”. Nie miałem w planach rozwijania tego tematu, ponieważ wydawało mi się, że poznając historię tych dwóch systemów, wyczerpię go. O, jakże się myliłem! (Że tak melodramatycznie zakrzyknę). Choć mogłem się tego domyślać, to z zaskoczeniem zdałem sobie sprawę z bogactwa tematyki, o której mowa i z daleko idących implikacji, o których znakomita większość profesjonalistów – producentów, realizatorów dźwięku, muzyków i dziennikarzy – a także odbiorców muzyki, nie zdaje sobie sprawy.

Jak się okazało, technika cyfrowa, w swoich kolejnych odsłonach, zmieniła samą branżę muzyczną, sposób konstruowania nagrań, a nawet kompozycje, powołując przy okazji do życia wiele nowych gatunków muzycznych. PAUL THÉBERGE w artykule The Sound of Music: Technology Rationalization and Musical Practice mówił, iż „innowacja technologiczna jest w tym sensie nie tylko odpowiedzią na potrzeby muzyków, ale także siłą napędową, z której muzycy muszą się oswoić”.

Jasne stało się więc, że dychotomia CYFRA ↔ ANALOG, z jej wewnętrznymi napięciami oraz niemal rytualną wrogością poszczególnych grup audiofilów, jest czymś o wiele, wiele, wiele bardziej ważącym niż problematyka dotycząca dźwięku jako takiego. Przerasta tym samym redukcjonistyczne podejście pielęgnowane w naszej branży i sprowadzające się do prymitywnego – proszę mi wybaczyć – porównania „analogu” i „cyfry”.

Tyle tylko, że pod koniec lat 60., kiedy to powstały pierwsze działające prototypy rejestratorów cyfrowych nikt o tym nie myślał. Cel był taki sam, jak przy wszystkich poprzednich rewolucyjnych zmianach w sposobach nagrywania, czy to przy zelektryfikowaniu toru, czy też przy prezentacji płyty LP: poprawa jakości rejestrowanego dźwięku. W tym przypadku chodziło o wyeliminowanie największego wroga realizatorów, czyli szumu. Aby to osiągnąć sięgnięto po nowe technologie i zaadaptowano już istniejące.

O technologii

W HISTORII TECHNIKI NAGRANIOWEJ wyróżnia się trzy zasadnicze okresy: akustyczny, elektryczny oraz cyfrowy. Każdy z nich był rewolucyjny i zmieniał na dobre także samą muzykę. Jak w Chasing Sound pisze SUSAN SCHMIDT HORNING, zmiany standardów prowadziły do zmiany dźwięku oraz do nowych metod produkcji oraz dystrybucji nagrań, co z kolei kształtowało oczekiwania oraz gusta odbiorców, a także podejście muzyków i kompozytorów do ich pracy (s. 6).

Jako przykład podaje on przejście z akustycznego nagrywania do elektrycznego. W tym pierwszym najbardziej sławni byli śpiewacy dysponujący potężną siłą głosu, nawet jeśli nie byli specjalnie wysublimowali. Poprawne nagranie sygnału przez tubę wymagało bowiem dużego ciśnienia akustycznego. Kiedy w studiu pojwił się mikrofon, zeszli oni na dalszy plan, a karierę zaczęli robić wykonawcy o delikatniejszych głosach, jak Peggy Lee. Technologia wpływała więc, i wciąż wpływa, na to, czego słuchamy, jak słuchamy i tego, jak słuchamy. Technologia, jednym słowem, nas zmienia .

Dopóki wierzyliśmy w to, że jesteśmy jej panami i że ją kształtujemy, nie było w tym nic, nad czym trzeba by się zastanawiać. Dzisiaj jesteśmy już mądrzejsi o wiedzę dotyczącą rozwoju i nie możemy udawać, że technologia jest „przezroczysta”. Wiadomo już, że rozwija się ona niezależnie od nas. Jeśli coś może zostać wynalezione – to zostanie. Jeśli dany wynalazek można wykorzystać – zostanie on wykorzystany. Co więcej, próba przewidzenia skutków wprowadzenia danej technologii jest z gruntu skazana na porażkę. Między innymi przez to, że promuje się wąskie specjalizacje, ale także dlatego, że skutki tych zmian są oddalone w czasie.

⸜ Jedna z najlepszych płyt nagranych za pomocą magnetofonów Mitsubishi – debiut MARKA HOLLISA (Talk Talk); to nagranie hybrydowe, powstałe z wykorzystaniem zarówno magnetofonu analogowego, jak i cyfrowego.

NATALIA HATALSKA w pracy Wiek paradoksów. Czy technologia nas ocali? przywołuje w tym kontekście przykład łowców polujących na mamuty. Ich cele były słuszne – chodziło o wyżywienie członków plemion, które brały udział w polowaniu. Swoimi działaniami doprowadzili oni jednak do wyginięcia tych zwierząt. Efektem natychmiastowym była potrzeba zmiany diety, a więc i trybu życia. Dalece bardziej długofalową korektą była jednak zmiana całego ekosystemu. Jak pisze Hatalska, po ich eliminacji pojawiły się zupełnie nowe gatunki roślin i nowe drapieżniki. W połączeniu z rozwojem rolnictwa i medycyny spowodowało to w długiej perspektywie wzrost liczby ludności (s. 282).

Przyczyna wyprzedziła więc skutek o tysiące lat. Już w XIX wieku luddyści, widząc wpływ nowych technologii na miejsca pracy, podjęli walkę z tymi zmianami. Pomimo że co do meritum mieli rację, pamiętamy ich jako ludzi „wstecznych”, a ich nazwa stała się synonimem zacofania i technofobii. Dopiero w 2004 roku MAX MOORE, transhumanista, określił zasadę proaktywności (ang. proaucionary principle), a w rok później Unia Europejska przyjęła zasadę ostrożności (ang. precaucionary principle). Ta druga mówi o tym, że jeśli działalność człowieka mogłaby doprowadzić do jakiejkolwiek moralnie niedopuszczalnej szkody, nawet jeśli ta szkoda jest tylko hipotetyczna, to należy podjąć takie działanie, które pozwoli tej szkody uniknąć (za: Hatalska, s. 301)

W technice nagraniowej jest podobnie. Każda zmiana, choć w zamyśle prowadząca do doskonalszego dźwięku, coś w imię postępu poświęcała. Nieprzypadkowo mamy w audio tak duży konflikt pomiędzy zwolennikami „analogu” i „cyfry”, pomiędzy tymi, którzy wybierają lampy i tymi, którzy wolą tranzystory. A są i tacy przecież, którzy uważają, że świat szelaków to jest ostatni świat, w którym zarejestrowany dźwięk brzmiał naturalnie. Przy czym zapominają o istnieniu sporej grupy ludzi wierzących w supremację tłoczonych pionowo wałków Edisona; więcej o szelakach → TUTAJ.

To jest właśnie pokłosie nienormowanego rozrostu technologii. Na co dzień nie widzimy wspomnianych napięć w ten sposób, ale jeśli chcemy być świadomi swoich wyborów, to powinniśmy wiedzieć, skąd się biorą. I nie chodzi, absolutnie nie chodzi, o to, aby nap…lać na technologię. To tak, jakby obrazić się na nasz genotyp. Bo coś nam w nim nie pasuje, coś szwankuje, coś byśmy sobie poprawili. To jest po prostu natura – jak już wspomniałem, technologia pojmowana jest obecnie jako coś niemal żywego, co ma swoje cele i metody, aby je osiągnąć. Chodzi o to, aby świadomie przyjmować zmiany i wybierać dla siebie to, co najlepsze.

Stąd moje próby dotyczące przybliżenia państwu techniki cyfrowej w audio. Stacje DAW są jej ostatnim, jak do tej pory, przejawem. Co ciekawe, choć wynalezione wiele lat temu, nie mają w tej chwili żadnego następcy, którego dałoby się zidentyfikować. Ich rozwój przebiega w głąb. Do podstawowych zestawów dodawane są nowe wtyczki, a świat realizatorów zachłysnął się możliwościami, jakie daje technika Dolby Atmos. Ostatnim hitem są automatyczny miks i mastering, sięgający po naukę maszynową (tzw. „sztuczną inteligencję”). Nie widzę sygnałów mówiących, że toczą się badania dotyczące poprawy jakości dźwięku. Tym samym historia rozpoczęta w styczniu 1971 roku pierwszą płytą firmy Denon zabuksowała i znalazła się w zawieszeniu.

Progres, czy regres?

WCZESNE MAGNETOFONY CYFROWE, zarówno pierwszej generacji, czyli Denon i Soundstream, jak i późniejszy system firmy Decca, bazowały na transportach taśmowych przeznaczonych oryginalnie do rejestracji analogowej wizji (Denon i Decca) lub do zapisywania sygnałów pomiarowych (Soundstream). Sygnał cyfrowy, „udający” analogowy, zapisywany był ukośnie przez wirującą głowicę na szerokiej taśmie, przesuwającej się z dużą szybkością. Aby taki sygnał nagrać, a potem go odtworzyć potrzebne były specjalne urządzenia, będące czymś w rodzaju „przystawki” do wspomnianych transportów. Dzięki wyjątkowej budowie mechanicznej i dbałości o szczegóły, dźwięk uzyskiwany z tych urządzeń do dziś budzi zdumienie.

⸜ ADAM CZERWIŃSKI z płytą Pictures w styczniu 2021 roku; została ona nagrana analogowo, ale później zgrano ją wstępnie do ośmiu ścieżek na magnetofonie ADAT • foto Adam Czerwiński

Zaskakuje przede wszystkim doskonałą równowagą tonalną i świetną dynamiką. Rozdzielczość małych sygnałów nie była najlepsza, przetworniki D/A były dość prymitywne, a jednak definicja dźwięków jest lepsza niż w większości współczesnych realizacji. Pierwsze nagrania w obydwu systemach przeprowadzane były często jako „backupy” dla sesji direct-to-disc, czyli szczytowej formy nagrań analogowych, i wielokrotnie producenci, realizatorzy i muzycy wskazywali na wersje cyfrowe jako na lepsze.

Kolejna generacja rejestratorów, z głowicami stałymi, czyli Mitsubishi ProDigi, Sony DASH oraz M3, była znacznie mniejsza, łatwiejsza w obsłudze, a stosowane w nich transporty taśmowe były modyfikacjami mechaniki stosowanej wcześniej w magnetofonach analogowych. Zeskalowanie magnetofonów pozwoliło na ich używanie w różnych miejscach, przewożenie oraz wypożyczanie. A przede wszystkim otwarło przed zapisem cyfrowym świat wielościeżkowy, czyli świat popu i rocka – dla Mitsubishi i M3 były to 32 ścieżki, a dla Sony najpierw 24, a potem 48. Bo choć system Soundstream oferował cztery kanały, a późniejsze magnetofony Denona osiem, to dla realizatorów nagrań tego typu muzyki było to o wiele za mało – standardem był wówczas zapis 24-ścieżkowy.

Dźwięk, który udało się uzyskać był naprawdę bardzo dobry. W bezpośrednim porównaniu z nagraniami pierwszej generacji uwagę zwraca jednak niższa dynamika i słabsza definicja dźwięków. Generalizuję, wiele zależy od konkretnego przypadku, jednak jest to generalizacja poparta wieloma odsłuchami. W porównaniu ze współczesnymi realizacjami to wciąż było jednak znakomite brzmienie. Problemem tych trzech formatóę okazało się coś, co nazwałbym „ostrożnością” realizatorów.

Technika cyfrowa była czymś tak radykalnie nowym, zajmujący się dźwiękiem ludzie musieli przebudować swój „workflow”, aby zaadaptować się do innych niż wcześniej wymagań. To dlatego większość nagrań z tego okresu ma zbyt słabą podstawę basową i brzmi nieco anemicznie. Winę za to, jak sądzę, ponoszą systemy masteringowe w wydawnictwach i obawa przed przesterowaniem sygnału. I dopiero techniki hybrydowe, czyli nagrania cyfrowe, ale już miks i mastering na taśmę analogową, pozwoliły wykorzystać wszystko, co daje technika cyfrowa i ominąć jej problemy. Tak było w przypadku Cafe Blue PATRICII BARBER (Mitsubishi) czy Brothers in Arms DIRE STRAITS (Sony); debiut MARKA HOLLISA (ponownie Mitsubishi) był przykładem odwrotnej strategii – nagranie analogowe przegrane zostało na magnetofon cyfrowy i analogowo zmiksowane.

Wszystkie rejestratory o których mówiliśmy były duże, ciężkie i cholernie drogie – zarówno w zakupie, jak i w utrzymaniu. Dlatego też wprowadzenie do sprzedaży w 1991 roku magnetofonów ADAT zmieniło reguły gry. Te nominalnie ośmiościeżkowe urządzenia, które można było łączyć w systemy aż do 128 ścieżek, korzystały z niedrogich wizyjnych kaset magnetofonowych S-VHS. Technicznie był to regres w stosunku do systemów szpulowych z poprzedniego okresu. Ponownie skorzystano z transportu i taśm wizyjnych, tyle że teraz znacznie bardziej prymitywnych.

Skokowe zmniejszenie kosztów pozyskania i użytkowania rejestratorów dało jednak impuls do powstania mnóstwa niezależnych, małych studiów, często po prostu studiów „domowych”. W wyniku tej zmiany na rynku pojawiło się wielu niezależnych producentów i realizatorów dźwięku, działających poza siecią dużych studiów, wcześniej władców „absolutnych” branży profesjonalnej./

⸜ Płyta Older GEORGE’a MICHAELA została nagrana za pomocą systemu twardodyskowego Otari RADAR.

Pomimo prymitywnego sposobu zapisu, na magnetofonach ADAT powstał cały szereg fantastycznych nagrań, zarówno jeśli chodzi o dźwięk – że przywołam Companion PATRICII BARBER i My Mother’s Hymn Book JOHNY’ego CASHA, jak i o muzykę; przykładem niech będą Pictures ADAMA CZERWIŃSKIEGO oraz Jagged Little Pill ALANIS MORISSETTE. We wszystkich tych przypadkach niewielkie rozmiary urządzeń oraz niskie koszty pozwoliły producentom na większą kreatywność, wynikającą ze swobody twórczej. Co ciekawe, najlepszy dźwięk w podanych przypadkach ponownie uzyskano miksując materiał analogowo na analogową taśmę „master”.

Inflacja kosztów, które trzeba było ponieść, aby przygotować profesjonalne nagranie, przyniosło również inflację jakości dźwięku. Rozbiła monopol „mejdżersów”, jak się dzisiaj o nich mówi, ale też – w dłuższej perspektywie – doprowadziła do upadku wielkich studiów, które stać było na topowy sprzęt i które finansowały badania nad nim. To z kolei doprowadziło to skokowego pogorszenia jakości nagrań. Jak wskazują realizatorzy i producenci, efektem ubocznym, ale szkodliwym, było zniknięcie miejsc, w których nowi realizatorzy mogliby się szkolić pod okiem doświadczonych ludzi. Doprowadziło to do zubożenia wiedzy o technice nagraniowej i zaniku wielu umiejętności.

Mowa oczywiście o generalnej zasadzie, bo są od tego oczywiście wyjątki. Magazyn „Classic Albums” w artykule zatytułowanym How Has The Recording Studio Affected The Ways In Which Music Is Created? cytuje Paula Théberge, który stwierdza:

Domowe studio stało się miejscem znaczącej aktywności muzycznej na każdym poziomie, od profesjonalnego do amatorskiego tworzenia muzyki, oraz centralnym punktem rynku konsumenckiego dla dostawców elektronicznych instrumentów muzycznych.

⸜ PAUL THÉBERGE, The Sound of Music: Technology Rationalization and Musical Practice, „New Formations” No. 8, summer 1989, s. 99-111.

Kolejnym etapem, który mentalnie okazał się jeszcze głębszym powrotem do przeszłości, były rejestratory twardodyskowe RADAR, zaprezentowane już w 1993 roku. Był to pierwszy nieliniowy system zapisu dźwięku w historii. Operator miał do dyspozycji klawiaturę komputerową i monitor, co pociągało tych, którzy wierzyli, że przyszłość rejestracji leży w komputerach. A jednak został on potraktowany przez operatorów jak ulepszony magnetofon analogowy. Wskazywali oni na podobne brzmienie do którego dodano bezpośredni i błyskawiczny dostęp do wybranych miejsc w nagraniu. Problemem były niewielkie możliwości dotyczące edycji. Oprócz ułatwienia pracy system ten nie wpłynął więc na pracę studiów nagraniowych, ani też na muzykę.

To, co rozpoczęło pojawienie się magnetofonów ADAT, dokończyły systemy DAW, czyli komputerowe stacje audio. Mowa o demokratyzacji środków służących do nagrywania oraz o obniżeniu standardów dotyczących samych nagrań. Systemy komputerowe dały nagrywającym do ręki narzędzia dzięki którym mogli skontrować brak umiejętności i doświadczenia. Wtyczki, takie jak Auto-Tune, umożliwiły przygotowanie perfekcyjnych „produktów” w studiu mieszczącym się – dosłownie – w laptopie.

⸜ Jedna z lepszych realizacji – NIMA BEN DAVID Résonance wytwórni M•A Recording. Materiał na nią został nagrany bezpośrednio na dwie ścieżki DSD 5,6 MHz.

Kolejny raz technologia została użyta, aby zminimalizować negatywne skutki samej technologii. To, co w latach 60. rozpoczęło się od próby zmniejszenia szumów i zniekształceń, doprowadziło branżę związaną z rejestracją nagrań do miejsca, w którym jakość dźwięku jest – średnio – bardzo niska. Tak, nagrania już nie szumią. Ale też w ogromnej masie nie brzmią tak, jak najlepsze nagrania analogowe czy cyfrowe – jeszcze z czasów rejestratorów taśmowych.

Co po nas?

DOŚWIADCZENIE POKAZUJE, że powrotu do pełnych systemów analogowych nie ma. Są, co prawda, nieliczne płyty realizowane w tej technologii, jest to jednak – z punktu widzenia branży – aberracja i absolutna nisza. Mainstream jest cyfrowy i „protulsowy”. Okazuje się, że im więcej technologii w nagraniu i im mniej umiejętności, tym bardziej dopracowany „produkt” otrzymujemy i tym mniejsze ma on znaczenie oraz wagę gatunkową.

Z punktu widzenia tych, którzy na tym wszystkim zarabiają, jest to sytuacja wręcz idealna. Cyfrowa muzyka w połączeniu ze streamingiem, który obecnie „obsługuje” absolutną większość potrzeb słuchaczy i fanów muzyki, stanowią wymarzony ekosystem. Potrzeby fanów są w nim kreowane, podsycane i sterowane. A wszystko to przy stosunkowo niewielkich nakładach własnych. Koncerny mają też dzięki temu absolutną wiedzę o naszych wyborach i za pomocą „uczących się” algorytmów – kolejnej technologii, która miała nam dać szczęście – mogą nam „powiedzieć”, co lubimy, a czego nie.

A przecież można to zrobić jak należy. W każdym z przywołanych artykułów pokazywałem nagrania o wyjątkowej urodzie – sonicznej i muzycznej. Sama technologia jest bowiem tylko narzędziem. To dlatego nawet najprostsze rejestracje cyfrowe 16/44,1 na dwóch ścieżkach i taśmie VHS, na początku lat 80. popularne w Japonii, są obłędnie dobre. Również i najlepsze realizacje w DAW są wybitne, szczególnie jeśli zostały zrealizowane w DSD, a jeśli w PCM to przez najlepszych realizatorów. Aby to się udało dany projekt wymaga jednak zaangażowania, wiedzy i talentu.

We wszystkich przypadkach uwagę zwracały trzy rzeczy: biegłość producentów, minimalizacja toru nagraniowego oraz coś, co to wszystko spina, a co nazwałbym MIŁOŚCIĄ. Nie mówię o hipisowskim czy new age’owym rozumieniu tego słowa, a o czymś prawdziwym i realnym. Byłoby to dogłębne zaangażowanie na poziomie emocjonalnym ludzi odpowiedzialnych za nagrania. Bo prawdą jest to, co śpiewali Beatlesi: „All You Need Is Love”. Wtedy nawet technologia może się okazać użyteczna, a my możemy dostać topowy dźwięk.