pl | en

TECHNIKA ⸜ rejestratory cyfrowe

3M DIGITAL AUDIO MASTERING SYSTEM

3M Digital Audio Mastering System, wprowadzony w 1978 roku, był rewolucyjnym, dwumagnetofonowym systemem nagrywania w domenie cyfrowej. Składał się on z 32-ścieżkowego rejestratora wykorzystującego 1-calową taśmę i 4-ścieżkowego rejestratora masteringowego wykorzystującego 1/2-calową taśmę, pracujących z prędkością 45 cali na sekundę. » USA

www.3M.com




TECHNIKA

tekst WOJCIECH PACUŁA
zdjęcia mat. prasowe, „High Fidelity”

No 255

1 lipca 2025

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: 26.06.2025.

W 1978 ROKU AMERYKAŃSKI KONCERN 3M – Minnesota Mining and Manufacturing Company – zaprezentował swój własny magnetofon cyfrowy. Było to zresztą coś więcej – cały system nagraniowo-masteringowy, który składał się z 32-ścieżkowego magnetofonu wielośladowego (16-bitów, 50 kHz) z 1-calową taśmą i 4-ścieżkowego, 1/2-calowego rejestratora masteringowego. Magnetofony te weszły do historii branży muzycznej jako podstawa wielu nagrań muzyki rockowej. Ale nie tylko.

Była to też jedna z najlepszych maszyn tego typu. Przygotowana we współpracy z BBC, wyprzedzała to, co kilka lat później zaprezentowały firmy Mitsubishi oraz Sony ze swoimi rejestratorami taśmowymi pracującymi w systemach – odpowiednio – ProDigi oraz DASH. System 3M był też pierwszym magnetofonem tego typu ze stałą głowiącą, co było znaczącą zmianą w stosunku do dwóch wcześniejszych magnetofonów cyfrowych firm Denon oraz Soundstream.

⸜ Jedno z nielicznych dostępnych zdjęć 3M Digital Audio Mastering System pochodzi z materiałów prasowych i znalazło się również na grubej instrukcji obsługi

Więcej o tych technologiach przeczytają państwo w podsumowaniu zatytułowanym Cyfrowa technika nagraniowa 1971-2023TUTAJ.

Na początku była taśma

3M, AMERYKAŃSKI KONGLOMERAT działający w branży przemysłowej, bezpieczeństwa pracowników i dóbr konsumpcyjnych, znany – na przykład – z taśmy samoprzylepnej znanej pod nazwą Scotch, producent, który opracował kluczowy związek, za pomocą którego firma DuPoint stworzyła Teflon, na przełomie 1947/48 roku przygotował czarną, oksydowaną taśmę z plastikowym podkładem, która wyewoluowała z taśmy papierowej. Jak czytamy na stronie Museum of Magnetic Sound Recording, była to taśma magnetyczna Scotch Magnetic Tape No. 100 zaprojektowana dla magnetofonu Brush, jednego z wczesnych magnetofonów produkcji amerykańskiej.

Taśmy tego typu były już wówczas znane, jednak wciąż była to technologia wymagająca pracy nad jej poprawą. Historycznie pierwsza była niemiecka firma BASF (Badische Anilin- und Sodafabrik), specjalizująca się w produkcji tworzyw sztucznych. Od 1924 roku w jej wydziale I.G. Farben w Ludwigshafen produkowany był niezwykle drobny proszek żelaza karbonylowego służący do produkcji cewek indukcyjnych do kabli telefonicznych. Zdolność do wytwarzania niezwykle drobnej dyspersji przez tę firmę brała się z doświadczenia w produkcji barwników, a – jak czytamy na stronie internetowej producenta – „ostatecznie nowe tworzywa sztuczne nadają się jako nośnik”.

Pierwsze 50 000 metrów magnetycznej taśmy audio zostało dostarczone do korporacji elektronicznej AEG w 1934 roku. Rok później AEG zaprezentował publicznie pierwszy magnetofon K1 (Magnetophon), a podstawą jego działania była taśma magnetyczna wyprodukowana przez BASF. Okazały się one sensacją na berlińskich targach radiowych w 1935 roku i szybko znalazły miejsce w rozgłośniach radiowych III Rzeszy, stając się narzędziem politycznej propagandy nazistów.

Wróćmy jednak do Stanów Zjednoczonych. Po przywiezieniu po II wojnie światowej do USA dwóch egzemplarzy Magnetophonu, jak ochrzciła swoje maszyny AEG, oficer, który je namierzył, Jack Mullin, wykorzystał je jako podstawę swoich własnych projektów, które zademonstrował oddziałowi Instytutu Inżynierów Radiowych w San Francisco w maju 1946 roku, a później w MGM Studios w Hollywood w październiku tego samego roku.

W Wikipedii czytamy:

W demonstracji w SF wzięli udział inżynierowie Ampex Harold Lindsey i Myron Stolaroff, którzy zostali zainspirowani do zaprojektowania własnego magnetofonu szpulowego opartego na zmodyfikowanym Magnetophonie Mullina. Przyjaciel Mullina, Richard Ranger, również zaprojektował własną wariację na temat Magnetophonu o nazwie Rangertone; jednak demonstracja tej maszyny Bingowi Crosby'emu nie poszła dobrze. Mullin zorganizował wtedy dla Crosby'ego demonstrację maszyny zaprojektowanej przez Lindsey'a i Stolaroffa: Ampex Model 200A.

⸜ Hasło ‘Magnetophon’ w: Wikipedia, → en.WIKIPEDIA.org, dostęp: 4.02.2025.
Ampex A200 stał się pierwszym profesjonalnym magnetofonem szpulowym amerykańskiej produkcji i zapoczątkował zupełnie nowy rozdział w historii rejestracji dźwięku. Jak czytamy w pracy Friedricha Engela i Petera Hammara zatytułowanej A Selected History of Magnetic Recording, dało to impuls do rozpoczęcia wyścigu, w którym udział wzięły dziesiątki amerykańskich firm; wyścigu o zbudowanie najlepszych lub najtańszych, największych lub najmniejszych profesjonalnych i konsumenckich magnetofonów. A do magnetofonów, co już wiemy, potrzebna była odpowiednia taśma.

⸜ Informacje naniesione na samplerze A Comparison in Sound. Digital vs Analog Recording miały na celu przekonanie inżynierów dźwięku do tego systemu.

Już w 1944 roku Otto Kornei z Brush Development Company napisał do Minnesota Mining and Manufacturing Co (3M) z pytaniem, czy byliby zainteresowani opracowaniem cienkiej niemetalicznej taśmy pokrytej emulsją zawierającą proszek ferromagnetyczny. Jak czytamy w recenzji książki Charlesa L. Aldena 3M – Magnetic Media Maker, a history of the first four decades (1944...1985), dostępnej na stronach AES → TUTAJ, firma 3M odpowiedziała, że chciałaby spróbować i w ten sposób narodziła się wielka amerykańska branża:

Marka taśm audio Scotch 111 firmy 3M została światowym liderem sprzedaży. Amerykanie poczynili szybkie postępy w badaniach i rozwoju technologii zapisu magnetycznego. Firma BASF zaakceptowała fakt, że koncern 3M poczynił pewne postępy techniczne w produkcji, nazywając swoją serię taśm konsumenckich z 1953 roku Magnetophon Tape Type LGS. Tylko znawcy branży wiedzieli, że oznaczenie „S” oznaczało „kompatybilny ze Scotch”, co wskazywało na techniczną kompatybilność typu LGS z nową formułą 3M stosowaną w wielu ówczesnych taśmach konsumenckich.

Taśma z octanu celulozy, taka jak Scotch 111, której folia bazowa była niemal identyczna z taśmą typu C, była szeroko stosowana w Ameryce aż do lat 60., kiedy to została zastąpiona poliestrem. Amerykańscy nadawcy, którzy używali taśmy octanowej przez dziesięciolecia i którzy słyszą historię o narodzinach niemieckiej taśmy, są zaskoczeni, gdy dowiadują się, że taśma PVC na bazie plastiku była używana w Niemczech już w 1943 roku.

⸜ FRIEDRICH ENGEL, PETER HAMMAR, A Selected History of Magnetic Recording, red. Richard L. Hess za: → MUSEUMOFMAGNETICSOUNDRECORDING.org, dostęp: 4.02.2025.

Dział Mincom firmy 3M opracował nie tylko taśmę do magnetofonów, ale zaprojektował również własne magnetofony. W sprzedaży miał kilka modeli rejestratorów na taśmę magnetyczną do użytku w systemach gromadzenia danych i do studyjnej rejestracji dźwięku. Przykładem tego ostatniego jest rejestrator M79, jeden z najważniejszych modeli tego producenta. Choć pionierem we wdrażaniu magnetofonów wielościeżkowych pozostał Ampex, to właśnie 3M opracowało 8-ścieżkowy magnetofon, z którego korzystał znany inżynier dźwięku, Wally Heider. Znamy go jako „ojca” dźwięku na płytach zespołów Jefferson Airplane, Crosby, Stills, Nash & Young, Van Morrison, the Grateful Dead, Creedence Clearwater Revival oraz Santana.

3M miało jednak większe ambicje niż tylko „nadążać” za Ampexem – chciało być liderem.

W stronę cyfry

JAK ZAUWAŻA JOE CLERKIN, którego artykuł w 1982 roku opublikował magazyn „Electronics & Music Maker”, przemysł nagraniowy ze swojej strony odegrał ważną rolę w poprawie jakości dźwięku. Trudno uwierzyć, pisał, że „prawie dwadzieścia lat temu George Martin nagrywał Beatlesów na czterech ścieżkach i w mono!” Kamieniem milowym dla świata nagrań był oczywiście postęp w dziedzinie nagrań wielościeżkowych pod koniec lat sześćdziesiątych, przy czym – jego zdaniem – większość pionierskiej pracy wykonała firma 3M.

⸜ Pierwsze wydanie Appalachian Spring Aarona Coplanda i Three Places in New England Charlesa Ivesa ukazało się w 1978 nakładem Studio 80 – na zdjęciu reedycja z 1983 roku Pro-Arte Digital z charakterystycznym logotypem Digital

Magnetofon M79, o którym wspomnieliśmy, w latach 80. był „koniem pociągowym” wielu studiów nagraniowych na całym świecie. Zdaniem Clerkina, nagrywanie wielościeżkowe – w czym maszyny M3 były ważnym elementem – było krokiem milowym w branży muzycznej. Wśród zalet wymienia przede wszystkim poprawę kreatywności: „po zapisaniu podstawowych ścieżek na taśmie można było się nimi bez końca bawić – miksować i remiksować, aż producent był zadowolony z wyniku”.

Rewolucja wielościeżkowa, bo nie można tego nazwać inaczej, miała również swoich przeciwników. Przypomnijmy, że największym zwolennikiem dwuścieżkowych nagrań był Rudy Van Gelder. Problemem technicznym, z którym starał sobie poradzić przez całą swoją karierę, był szum taśmy. To dlatego wysterowywał sygnał maksymalnie, jak tylko się dało, co powiększało odstęp sygnału od szumu, ale i nie chciał wprowadzać kolejnej generacji taśmy w tor nagraniowy; więcej → TUTAJ.

O ile bowiem monofoniczna, a potem stereofoniczna taśma była od razu taśmą „master” (→ 1), i to z niej wykonywano kopię bez sklejek (→ master 2), a następnie kopie dla tłoczni (→ master 3), o tyle przy nagraniach wielościeżkowych dochodził do tego jeszcze jeden etap – zgrania do dwóch kanałów. Co więcej, szumy magnetofonów o większej ilości ścieżek były znacznie wyższe. A to dlatego, że każdej z wąskich „wstążek” z zapisanym sygnałem przypadała znacznie mniejsza powierzchnia taśmy z materiałem ferromagnetycznym.

Nota bene, to jedna z przyczyn, dla których tak znakomicie brzmi wiele wczesnych nagrań mono – sygnał miał do dyspozycji całą szerokość taśmy ¼”. I nawet jeśli magnetofony 24-ścieżkowe korzystały z taśmy 2”, to łatwo obliczyć, że każdy z torów miał powierzchnię trzy razy mniejszą niż w magnetofonie stereo i sześć razy mniejszą niż w wersji mono.

Rewolucji nie dało się już jednak zatrzymać. Szczególnie w muzyce popularnej i rozrywkowej. Jak pisze Susan Schmidt Horning, muzycy rockowi uważali wszystko to, co działo się przed nimi za przestarzałe i nudne. Chcieli też nagrywać inaczej, więcej eksperymentować z efektami, co w świecie kilku ścieżek było ograniczone, a wręcz niemożliwe. Z drugiej jednak strony, dodaje, wydłużony czas nagrywania przy użyciu magnetofonów dawał znacznie mniej spontaniczny efekt z którego uleciała energia.

⸜ Choć w Wikipedii mówi się o tym, że nagranie to zostało wytłoczone z sesji direct-to-disc, informacje na wkładce do płyty informują o czymś innym

Horning przywołuje w tym kontekście Ala Smitha. Zmarły w 2021 roku gigant studia nagraniowego był amerykańskim inżynierem i producentem nagrań. Zdobył dwadzieścia nagród Grammy za współpracę z Henrym Mancinim, Steely Danem, Georgem Bensonem, Toto, Natalie Cole, Quincy Jonesem. Wśród jego klientów byli również Frank Sinatra z Duetami i Ray Charles z Genius Loves Company, nagrywał również niektóre albumy Diany Krall. Horning przywołuje jego zdanie na temat nagrań multitrack:

Kiedy pojawiły się magnetofony wielościeżkowe, jak tylko dostaliśmy do dyspozycji więcej ścieżek, koszty nagrań albumów wzrosły. Przygotowanie płyty zajmowało więcej czasu i od momentu, w którym mogliśmy wgrywać (punch in) i poprawiać dźwięk, koszty produkcji albumu ponownie wzrosły. Od dziesięciu godzin, które zajmowało mi przygotowanie całego albumu – w całości, tylko dziesięć godzin – doszedłem do pięciu i pół miesiąca, które musiałem poświęcić na to samo. Chodzi mi o to, że to było niewiarygodne.

⸜ Susan Schmidt Horning, Chasing Sound, Johns Hopkins University Press, Baltimore 2013, s. 182.

Zmiana w postrzeganiu nagrań wielościeżkowych miała przyjść w połowie lat 60. i nic tej fali już nie zatrzymało. Od tej pory studio stało się miejscem nagrywania monofonicznych elementów dźwiękowych, które były procesie miksowania składane w całość. Po dojściu do dwudziestu czterech śladów producenci zaczęli myśleć o trzydziestu dwóch, jednak nigdy nie wyszło to poza fazę życzeniową i prototypową. Otari wyprodukowało 32-ścieżkowy, 2-calowy (51 mm) magnetofon MX-80, który powstał tylko w kilku egzemplarzach, a prototypowe maszyny wyprodukowane przez MCI w 1978 roku, wykorzystujące taśmę 3” (76 mm) dla 32 ścieżek, nigdy nie weszły do produkcji.

W studiach królowały 24 ścieżki, które można było zdublować, sprzęgając dwa takie magnetofony uzyskując 47 kanałów (jeden był wykorzystywany do synchronizacji za pomocą kodu SMPTE) – tak nagrani, na przykład, album Violator grupy Depeche Mode (Mute, 1990). Choć z dzisiejszego punktu widzenia, kiedy znamy rejestratory w rodzaju ADAT z 1991, czy RADAR z 1993 roku, a przede wszystkim rejestratory komputerowe DAW z Pro Toolsem (podobnie, jak ADAT, również 1991), oferujące dziesiątki i setki ścieżek, właśnie „żądza śladów” może się wydać głównym powodem pojawienia się magnetofonów cyfrowych, rzeczywistość jest zupełnie inna. Przez lata ustępowały one pod względem ilości śladów magnetofonom analogowym.

⸜ Na płycie The Nightfly naklejono sticker informujący o „cyfrowym pochodzeniu” nagrania

Przypomnijmy, pierwszy rejestrator 24-ścieżkowy pojawił się w kwietniu 1969 roku i był to magnetofon Ampex MM-1000. I choć przez kilka lat podstawą były wciąż nagrania 16-ścieżkowe, studia powoli się przestawiały, co wymuszały zespoły chcące pracować z jak największą liczbą ścieżek. Przez lata EMI używało starszych urządzeń, z których „wyciskało” maksimum tego, co się dało: Let It Be nagrano na 4-ścieżkowym Studerze J37 (1970). W połowie lat 70. magnetofony z 24 kanałami stały się jednak podstawowym narzędziem w większości dużych studiów nagraniowych.

Jako ciekawostkę przytoczmy więc taki fakt: w studiu polskiej wytwórni Tonpress, otwartym na początku lat 80., pracował 16-ścieżkowy magnetofon Studer A-80. Został on zakupiony specjalnie w takiej konfiguracji, a kupującemu go, jak czytamy we wspomnieniach muzyków, chodziło o to, że miał on niższe szumy niż odpowiednik z ośmioma ścieżkami więcej. Nikt wtedy tego nie rozumiał i przez lata ciągnęła się, może i do dziś, opinia o tym, że to był błąd. Jak mówiliśmy, muzycy i producenci muzyki popularnej widzieli magnetofon jako jeszcze jeden instrument, a im miał on więcej ścieżek, tym był bardziej uniwersalny, a więc – lepszy. A przecież jasne było, że z technicznego punktu widzenia był to wybór lepszy.

Królowanie dwudziestu czterech ścieżek trwało aż dwadzieścia lat. Czytamy:

Tak zwana „złota era” wielkoformatowych profesjonalnych rejestratorów analogowych trwała do lat 90., kiedy to technologia ta została w większości zastąpiona cyfrowymi maszynami taśmowymi, a później systemami komputerowymi wykorzystującymi dyski twarde zamiast taśmy. Niektórzy producenci muzyczni i muzycy nadal preferują pracę z dźwiękiem zabytkowego analogowego sprzętu nagrywającego, pomimo dodatkowych kosztów i trudności z tym związanych.

⸜ Hasło ‘History of multitrack recording’ w: Wikipedia → en.WIKIPEDIA.org, dostęp: 14.03.2025.

Kres tej analogowej bonanzie przyniosły rejestratory cyfrowe. Ale nie od razu i z wielkimi oporami. Samantha Bennett mówi, że z jednej strony magnetofony cyfrowe były niebywale kosztowne, przez co stać było na nie niewiele studiów, a poza tym – dodajmy – urządzenia z pierwszej fali, czyli taśmowe rejestratory firmy Denon oraz Soundstream, miały dwie, cztery i osiem ścieżek i osiem (Soundstream); Denon opracował metodę synchronizacji dwóch magnetofonów, co dawało 16 kanałów.

Był to jednak rok 1978, kiedy to analogowe maszyny z 24 kanałami od niemal dekady były w studiach nową rzeczywistością.

⸜ Również na wkładce do płyty Fagena znajdziemy info o tym, że to nagranie cyfrowe, z podkreśleniem „w całości”

Pojawienie się rejestratorów cyfrowych i ich rozwój motywowany był czymś innym niż ilością śladów. Chodziło o, już przywoływane, szumy i zniekształcenia. Inżynierowie walczyli z nimi odkąd tylko zaczęli nagrywać dźwięk i każda kolejna generacja urządzeń miała pomóc w ich redukcji. To dlatego tak szybko zaadaptowano, mocno problematyczne, układy redukcji szumów, czy to Dolby, dbx czy innych producentów. Pod tym względem nawet najbardziej prymitywny rekorder cyfrowy bił analogowe na głowę.

3M Digital Audio Mastering System

TRZYMAM W RĘKACH RZADKIE WYDAWNICTWO, co by nie powiedzieć – unikat. Mowa o płycie demonstracyjnej A Comparison in Sound. Digital vs Analog Recording, wydanej w 1978 roku przez 3M Company (S80-1515). Na każdej z dwóch stron winylu, przygotowanego przez Studio 80, znajdują się dwie ścieżki – jedna nagrana na topowym magnetofonie masteringowym M79 tej firmy (2 ścieżki, 15 IPS), ale analogowym, a druga na magnetofonie cyfrowym.

Wydanie jest spartańskie i służyło wyłącznie celom promocyjnym i wykazaniu wyższości nowego, cyfrowego systemu nagraniowego i masteringowego. Ponieważ jednak skierowane było do inżynierów dźwięku, a nie do konsumentów, zostało przygotowane niezwykle starannie i rzetelnie. Na jasnobrązowej okładce naniesiono ciemnobrązowy rysunek magnetofonu cyfrowego firmy 3M Company, a poniżej wyszczególniono najważniejsze cechy nagrania – rejestrator, instrument, miejsce nagrania i mikrofony.

Znacznie bardziej rozbudowany opis znajdziemy na drugiej stronie. To tam firma zamieściła pełną specyfikację techniczną nowego cyfrowego magnetofonu, a także wykresy z pomiarów, mające nie pozostawić żadnych wątpliwości co do tego, że potencjalni klienci, to jest studia nagraniowe, powinny od razu przesiąść się na nowe urządzenia. Tak to sobie przynajmniej wyobrażam. Mimo że ich cena była zaporowa: 150 000 dolarów za system, z czego 115 000 dolarów za magnetofon 32-ścieżkowy i 35 000 dolarów za 4-ścieżkowy.

Podana przez wydawcę specyfikacja techniczna mówi o bardzo niskich zniekształceniach intermodulacyjnych, niskim przesłuchu międzykanałowym i – przede wszystkim – niskich szumach. Odstęp sygnału od szumu wynosił więcej niż 90 dB. Wydaje się więc, że nie aż tak dużo, jak by się można było spodziewać. Wprawdzie porównywany z nim analogowy magnetofon M79 potrafił zapisać sygnał z poziomem -68 dB, czyli ze znacznie wyższym szumem, to już zastosowanie redukcji szumów Dolby SR (Spectral Recording) pozwalało poprawić ten wynik aż o 28 dB. Teoretycznie były one nawet niższe niż w systemie cyfrowym.

Rzecz w tym, że każda kopia analogowa to 3 dB szumu więcej. Przy klasycznych zgraniach w okolicy 4-6 generacji dawało to do 18 dB i więcej dodatkowego szumu. Kopie cyfrowe nie szumiały. Druga rzecz, że kaskadowe stosowanie układów Dolby SR czy Doby A znacząco zmieniało dźwięk. Tym bardziej, że te analogowe układy należało każdorazowo stroić, o czym zwykle nie pamiętano. Grały one inaczej po włączeniu i inaczej po rozgrzaniu się, a wieczorem jeszcze inaczej. Reduktory szumów typu ekspander/kompander do dziś mają więc zarówno zwolenników, jak i gorących przeciwników. Magnetofon cyfrowy uwalniał od tych problemów.

⸜ Album Coodera był pierwszym albumem nagranym w pełni cyfrowo, ale w tradycyjny wielościeżkowy sposób

Skąd w historii o rejestratorach cyfrowych znalazł się producent taśm magnetycznych, a szerzej – amerykański koncern zajmujący się produkcją i sprzedażą różnorodnych wyrobów, między innymi tworzyw sztucznych, materiałów ściernych, elektronicznych i farmaceutycznych, oferujący łącznie ponad 55 tysięcy produktów, jedno z 30 przedsiębiorstw indeksowanych przez Dow Jones Industrial Average? Jak się okazuje, miała ona ambicje zrewolucjonizować sposób rejestracji dźwięku, a przy okazji zarobić pieniądze zarówno na części „hardware’owej”, sprzedając magnetofony, jak i „software’owej”, oferując do nich taśmy.

Magazyn Mixonline swój wpis dotyczący technologii, która znalazła się w rękach 3M Company, firmy znanej wcześniej jako Minnesota Mining and Manufacturing Company, zaczyna w ten sposób:

Najbardziej znany ze swoich linii nośników taśmowych i profesjonalnych rejestratorów analogowych, z serią M wielościeżkowych i 2-ścieżkowych maszyn, oddział Mincom firmy 3M spędził kilka lat na opracowywaniu cyfrowego systemu nagrywania, w tym dwa lata wspólnych badań z BBC. Rezultatem był 3M Digital Audio Mastering System, który składał się z 32-ścieżkowego decka (16-bitowy dźwięk, 50 kHz) pracującego na 1-calowej taśmie i 4-ścieżkowego, 1/2-calowego rejestratora masteringowego.

1978 3M Digital Audio Mastering System, → www.MIXONLINE.com, 9 stycznia 2007, dostęp: 31.03.2025.

Jak pisze Thomas Fine, Dział Badań BBC, brytyjskiej korporacji nadawczej, należącej w całości do państwa, opracował na początku lat 70. XX wieku 2-kanałowy rejestrator PCM. Urządzenie nigdy nie wyszło poza fazę prototypu, ale niektóre z tych technologii zostały później sprzedane na licencji firmie 3M. Ta zaprezentowała swój system w listopadzie 1977 roku podczas konwencji AES w Nowym Jorku.

Local Hero ma ciekawą historię – do niedawna znany był tylko z taśmy master U-matic; jak się okazuje z został nagrany na magnetofonie M3 firmy JVC i zmasterowany na dwie wewnętrzne ścieżki na taśmie wielośladowej

W skład kompletnego systemu nagraniowo-masteringowego wchodziły dwa magnetofony – 32-ścieżkowy rejestrator oraz czterościeżkowy magnetofon masteringowe, mogący pracować również w trybie stereofonicznym (cztery ścieżki były pomyślane pod kątem wydań kwadrofonicznych). Oba decki pracowały z prędkością przesuwu 45 ips, oferując 30-minutowy czas nagrywania z 12,5-calowej szpuli o długości 7200 stóp lub 45 minut z 14-calowej szpuli o długości 9600 stóp. Częścią systemu był też sterownik, który pozwalał na dogrywanie ścieżek i ich bezstratną edycję. System umożliwiał podgląd edycji, z możliwością przesuwania taśm tam i z powrotem przez punkt edycji w celu dopracowania go przed zatwierdzeniem.

Mixonline zwraca uwagę na to, że być może najbardziej interesującym aspektem systemu 3M był jego schemat konwersji A/D oraz D/A. Ponieważ – jak czytamy – nie było dostępnych prawdziwych 16-bitowych konwerterów, połączono oddzielne 12-bitowe i 8-bitowe konwertery, aby uzyskać 16-bitowe przetwarzanie. Co nie jest prawdą – zaprezentowany w 1976 roku magnetofon firmy Soundstream korzystał z przetworników 16-bitowych A/D Analogic MP8016 o częstotliwości próbkowania 50 kHz. Musiało więc chodzić o coś innego, ale o co – nie wiadomo.

Proszę zwrócić uwagę na dwie wartości: częstotliwość próbkowania magnetofonów 3M oraz ilość ścieżek magnetofonu. Pierwsza wartość, 50 kHz, wydaje się być bezpośrednim nawiązaniem do urządzeń Soundstream, wówczas mającej na koncie sporo nagrań, głównie muzyki klasycznej i jazzowej. Istniał chyba konsensus co do tego, że jest to wystarczająca wartość, aby zapewnić pełne pasmo, które jest słyszalne przez ludzkie ucho, z marginesem pozwalającym wykorzystać mniej inwazyjne, łagodniejsze filtry antyaliasingowe.

Z kolei trzydzieści dwie ścieżki to był ukłon w stronę wykonawców związanych z rockową i popową sceną muzyczną. Przypomnimy, że magnetofony Denona oferowały osiem ścieżek i szesnaście po synchronizacji, a Soundstream zaledwie cztery. A przecież dwadzieścia cztery kanały to była wówczas „normalność” dużych studiów. Nic więc dziwnego, że ten schemat, to jest 32 kanały, zostanie podchwycony następnie przez firmę Mitsubishi i zastosowany w jej magnetofonach cyfrowych formatu ProDigi. Fine pisze wprost: „system 3M był skierowany do świata profesjonalnych nagrań wielościeżkowych, które były typowe dla topowych rock and rollowych albumów”.

Chociaż w 1978 roku system 3M był o rok od rzeczywistych dostaw, inżynier Tom Jung, wówczas w studiu Sound 80 z Minneapolis, następnie związany z wytwórnią DMP Records, zgodził się na beta-testy prototypów stereofonicznych magnetofonów 3M, używając ich jako systemu zapasowego („backup”) podczas sesji nagraniowych direct-to-disc LP. Te maszyny miały częstotliwość próbkowania 50,4 kHz, dwa kanały i 16-bitową głębokość nagrania. Co ponownie odsyła nas do systemu Soundstream.

Latem 1976 roku został on użyty do równoległej rejestracji nagrania Santa Fe Opera wystawiającej The Mother of Us All z muzyką Virgila Thomsona i tekstem Gertrudy Stein. Nagranie tak się spodobało, że na płycie ostatecznie ukazała się wersja cyfrowa, a nie analogowa. Była to pierwsza cyfrowa sesja nagraniowa w Ameryce. W wywiadzie udzielonym „Audio Magazine” w 1994 roku, szef nagrań, Jerry Bruck, opowiedział o pierwszym nagraniu testowym z systemem Soundstream.

⸜ Jedna z pierwszych płyt CD nagranych i zmasterowanych cyfrowo – wytwórnia GRP i The Glenn Miller Orchestra In The Digital Mood z 1983 roku

Tom Stockham skontaktował się z nim i zapytał, czy mógłby uruchomić swój system Soundstream równolegle z nagraniem w celach testowych. Bruck zgodził się i skonfigurował linię z pulpitu mikserskiego New World Records dla Soundstream w Santa Fe. Bruck wspomina:

Zdałem sobie sprawę, że mamy do czynienia z czymś zupełnie nowym, gdy Tom [Stockham] zadzwonił do mnie przez interkom i powiedział, że zauważył szum w naszym sygnale. Zwiększyłem głośność na monitorze, ale nic nie słyszałem. Zapytałem go, gdzie według niego słychać szum. Sprawdził swój sprzęt i odpowiedział: „około -80 dB. Jałć”! W tamtym czasie najlepsze magnetofony z redukcją szumów były w stanie osiągnąć stosunek sygnału do szumu na poziomie 70 dB. Szum na poziomie -80 dB ginął w ogólnym szumie taśmy, jeśli o nas chodziło.

Z magnetofonami 3M w Sound 80 było podobnie. Maszyna otrzymała przydomek „Herbie” na cześć współwłaściciela Sound 80, Herba Pilhfera. W sesji nagraniowej, która odbyła się w czerwcu, według kilku uczestników, wzięła udział Orkiestra Kameralna St. Paul pod batutą Dennisa Russella Daviesa, wykonując Appalachian Spring Aarona Coplanda i Three Places in New England Charlesa Ivesa.

Sesja miała być nagrana bezpośrednio na płytę, z prototypem 3M używanym jako rejestrator zapasowy. Fine pisze:

Ogłaszając „pierwsze dwa albumy nagrane cyfrowo” przy użyciu nowego systemu 3M Company - album SPCO i płytę grupy jazzowej Flim and the BB's – Sound 80 zauważyło, że „studio eksperymentalnie wykorzystało cyfrowy prototyp jako kopię zapasową podczas sesji nagraniowych direct-to-disc”. Wyprodukowane przez prototyp taśmy cyfrowe z tych sesji zostały ocenione jako lepsze od masterów direct-to-disc i w rezultacie powstały albumy wykonane z cyfrowych masterów. Tom Jung był inżynierem obu premierowych sesji studyjnych systemu 3M.

⸜ THOMAS FINE, The Dawn of Commercial Digital Recording, „ARSC Journal”, Volume 39, No. 1, Spring 2008, s. 9.

Cyfrowe taśmy sesyjne zostały ocenione przez realizatorów dźwięku oraz producentów wyżej niż lakiery direct-to-disc. W związku z tym zostały wybrane i w grudniu 1978 roku ukazały się najwcześniejsze komercyjne albumy nagrane w systemie 3M: Flim & The BB's, grupy jazzowej Flim & The BB's, oraz Appalachian Spring Aarona Copelanda, w wykonaniu Orkiestry Kameralnej St. Paul. Ten drugi był nominowany do trzech nagród Grammy, wygrywając w kategorii najlepszego wykonania muzyki kameralnej. Nagrania te były wykonane, przypomnijmy, na eksperymentalnych magnetofonach stereo, które wkrótce potem zostały rozebrane. Nie ma więc możliwości odczytać zapisanych na nich taśm i jedynymi świadkami tamtych nagrań są płyty analogowe.

Pierwsze, dwumaszynowe systemy 3M zostały zainstalowane na początku 1979 roku w Sound 80 oraz w Los Angeles w A&M Studios, Record Plant i Amigo Studios wytwórni Warner Bros. Wśród znaczących wczesnych wydawnictw popowych nagranych w systemie 3M znalazły się: Bop Till You Drop Ry Coodera (inżynier Lee Herschberg) i The Nightfly Donalda Fagena (inżynier Roger Nichols). Album Coodera był pierwszym w pełni cyfrowym albumem nagranym w tradycyjny wielościeżkowy sposób, stosowany w większości popularnych/rockowych/jazzowych albumów od lat 60. Wyprodukowany przez Coodera i Lee Herschberga, został nagrany w studiu Northern Hollywood w Kalifornii i ukazał się w nakładem Warner Brothers.

⸜ Zazwyczaj korzystano z pełnego systemu masteringowego 3M – w tym przypadku tylko z jego wielościeżkowego magnetofonu, a master wykonano na dwuśladowym rejestratorze U-matic firmy JVC

W 1981 roku maszyny te zawitały również do Europy i znalazły się w Polar Studios, należących do muzyków ABBY, Björna Ulvaeusa i Benny’ego Anderssona oraz menadżera zespołu Stiga Andersona, właściciela wytwórni Polar Music. To na nim powstała ostatnia „kanoniczna” płyta zespołu, The Visitors (inżynier Michael B. Tretow). Płyta ta jest uważana za pierwszy cyfrowo nagrany album, który ukazał się na płycie Compact Disc. W ten sposób świat analogowych nagrań bezpowrotnie zaczął odchodzić w przeszłość.

Podsumowanie

OD TAŚMY DO KOSZTUJĄCEGO KROCIE, cyfrowego systemu nagraniowego – postęp w wydaniu koncernu 3M musi robić wrażenie. Nie były to pierwsze magnetofony tego typu, ale pierwsze oferujące tak wiele ścieżek i taką łatwość w ich edycji. O ile systemy Denona i Soudstream były w znacznej mierze „przypisane” muzyce klasycznej i jazzowej, o tyle system 3M powstał z myślą o muzyce rockowej i popularnej. Jak pokazuje odsłuch wczesnych płyt do których materiał został przygotowany za pomocą systemu 3M, to były jedne z lepszych maszyn tego typu. I nawet ich późniejsi rywale, firmy Mitsubishi i Sony, a ta druga wygrała cały wyścig, nie do końca potrafiły powtórzyć dźwięku, który oferowały amerykańskie magnetofony.

Jaki to był dźwięk? – Na to pytanie postaramy się odpowiedzieć w kolejnych częściach artykułu, odsłuchując płyty: A Comparision in Sound. Digital vs Analog Recording, Aaron Copland, Charles Ives Appalachian Spring/Three Places In New England, The Glenn Miller Orchestra The Digital Mood, Christopher Cross Christopher Cross, Ry Cooder Bop Till You Drop, Donald Fagen The Nighfly, Mark Knopfler Local Hero oraz ABBA The Visitors.

»«

Bibliografia

1934 / Magnetic Audio Tape, → www.BASF.com, dostęp: 4.02.2025.
1978 3M Digital Audio Mastering System, → www.MIXONLINE.com, 9 stycznia 2007, dostęp: 31.03.2025.
3M Minnesota Mining and Manufacturing Co., → MUSEUMOFMAGNETICSOUNDRECORDING.org, dostęp: 4.02.2025.
Brand: Scotch-3m, → REELTOREELWAREHOUSE.com, dostęp: 4.02.2025.

⸜ Hasło ‘Magnetophon’ w: Wikipedia, → en.WIKIPEDIA.org, dostęp: 4.02.2025.
⸜ Hasło ‘Digital recording’ w: → en.WIKIPEDIA.org, dostęp: 4.02.2025.
⸜ Hasło ‘3Mw: → en.WIKIPEDIA.org, dostęp: 4.02.2025.

⸜ SIMON BARBER, Soundstream: The Introduction of Commercial Digital Recording in the United States, → www.ARPJOURNAL.com, November, 2012
⸜ JOE CLERKIN, Digital Aids The Video Stars, „Electronics & Music Maker”, September 1982 za: → www.MUZINES.co.uk, dostęp: 4.02.2025.
⸜ DELOS A. EILERS, Introduction to 3M Audio Open Reel Tape List, Audio Engineering Society, → www.AES.org, dostęp: 4.02.2025.
⸜ FRIEDRICH ENGEL, PETER HAMMAR, A Selected History of Magnetic Recording, red. Richard L. Hess, document pdf, 27 sierpnia 2006.
⸜ SAMANTHA BENNETT, Modern Records, Maverick Methods: Technology and Process in Popular Music Record Production 1978-2000), New York 2019.
⸜ THOMAS FINE, The Dawn of Commercial Digital Recording, „ARSC Journal”, Volume 39, No. 1, Spring 2008.