Antiguidades: gravador funcional

Todos os formatos de áudio antigos em sua vida após a morte se transformam em ascetismo funcional. Se você selecionar um tocador de vinil, ele o aconselhará sobre o mais simples, sem pedir carona ou, ainda pior, procurar automaticamente faixas - isso é considerado uma carga extra que “estraga o som”. A situação é a mesma com as cassetes, e há um certo sentido em tal purismo: quanto mais recursos os desenvolvedores de gravadores incorporaram, menos dinheiro e tempo foram gastos em um caminho de reprodução de som de alta qualidade. E alguns recursos com reprodução de alta qualidade simplesmente não combinam de forma alguma.


Se você traduzir essa retórica para uma linguagem de computador, é como se você tivesse usado, para você e para o trabalho, o computador Apple II, porque é um ótimo exemplo de engenharia e nada nele o distrai do seu computador modesto. assuntos. Parece estranho: estamos acostumados demais em nossa realidade digital à lógica de "mais rápido, mais alto, mais forte". Mais recursos, mesmo que às vezes não sejam necessários.

No terceiro artigo sobre meu hobby em cassetes de áudio, estudo um gravador com o número máximo de funções por centímetro quadrado de superfície. Na época da relevância desse formato obsoleto, eu preferiria esse toca-fitas a qualquer outro dispositivo ascético, embora mais digno. Hoje, a situação é bastante oposta, então eu uso muitas ferramentas de áudio digital para avaliar quão seriamente o som analógico dos anos 80 difere dos tempos modernos. O programa também possui um pouco de impressão 3D e experiências estranhas com a codificação de imagens em som, simplesmente porque agora podemos!

Publicações anteriores sobre gravadores: a primeira revisão e a segunda com uma descrição das principais tecnologias de fita.

Eu mantenho um diário de um colecionador de pedaços de ferro velhos em um telegrama .

As fitas de áudio no final da segunda década do século XXI estão passando por um renascimento de curto prazo . As razões para esse fenômeno que descrevi no primeiro artigo : esse é um hobby surpreendentemente ilógico, idealmente exigindo habilidades de manutenção e estabelecendo mecanismos complexos de fita, consumindo muito tempo para gravar músicas em tempo real. Isso é parcialmente uma tolice tecnológica: uma rejeição voluntária da tecnologia, mas não de todas, mas apenas daquelas que foram inventadas nos últimos vinte anos. A complicação deliberada do processo de coletar músicas, caso contrário a vida parece muito simples para você. E também - uma desaceleração consciente no ritmo da vida, que acelera um pouco mais rápido do que você deseja.

Para mim, é mais uma chance de recriar a infraestrutura dos tempos pré-computador, quando não havia processadores no meu gadget favorito e a coisa mais valiosa para um estudante do ensino médio não era armazenada na nuvem ou no disco rígido, mas em uma prateleira, usada de vez em quando e geralmente carregada no meu bolso jaquetas em caixas plásticas. Então eu consegui com uma Sony de duas cassetes bastante barata: escrevi músicas do rádio, reescrevi discos de CD e vinil de amigos, fiz minhas próprias mixagens de faixas de diferentes fitas. Parcialmente, o gravador foi usado para gravar software para o clone ZX Spectrum, que era relevante na época.


Qual dispositivo eu escolheria se o orçamento disponível para mim naquele momento fosse pelo menos ligeiramente diferente de zero? Em 2019, compro um toca-fitas dos sonhos a partir de meados dos anos 90. Este é o Sony TC-WE805S, o segundo modelo mais antigo da linha de empresas japonesas de 1996. A segunda - entre os tocadores de duas fitas, é claro, os decks de fita única também foram abruptamente. Especificamente, minha cópia, a julgar pelas marcas internas, foi produzida em 1997. Ele tem 22 anos, no painel frontal um número incrível de botões. Foi vendido como "totalmente funcional", e foi realmente assim. Os primeiros cinco minutos.

Recuperação


No sexto minuto, o gravador se comportou de maneira estranha: em vez de tocar, tentei torcer a fita em diferentes direções, ralou suas engrenagens e me recusei a desligar até que eu puxasse o cabo de força. Eu tive que desmontar e ver o que aconteceu lá tão terrível. A imagem que me foi apresentada descreveu claramente a tecnologia de produção mais barata, relevante para o mercado em rápido declínio da tecnologia de cassetes de áudio do final do século XX.


A parte mais importante de qualquer gravador é a combinação de cabrestante e rolo de borracha. O rolo pressiona a fita no cabrestante, que gira e, assim, estende a fita uniformemente além de uma (ou mais de uma) cabeça magnética. Assim, em qualquer gravador de fita, há pelo menos um motor que gira o cabrestante - tudo o resto é opcional. No meu deck Sony (em cada mecanismo), existem dois motores - um ocupado apenas com a rotação do toner durante a reprodução. O segundo executa duas tarefas alternadamente: rebobina a fita em alta velocidade e altera os modos de operação: ativa o mecanismo de reversão automática, traz as cabeças e os rolos para a fita.


Tudo isso funciona graças a um conjunto de engrenagens de plástico que giram do segundo motor na direção certa. A troca de funções (retroceder ou alterar os modos) é implementada usando essa combinação de duas marchas. Este não é o melhor design do mundo. Nos gravadores “corretos”, diferentes motores são responsáveis ​​por rebobinar e alterar os modos de operação; portanto, seu número total por mecanismo já chega a três. Mais importante, porém, usando plástico barato, sempre que possível e impossível, os engenheiros japoneses tornaram a estrutura inteira de curta duração. Mais precisamente, é provavelmente suficiente para o período de garantia. Talvez ela trabalhe sem problemas por cinco anos. Após 22 anos, um pequeno conjunto de engrenagens diretamente no eixo metálico começa a encolher. O ferro não se comprime e, mais cedo ou mais tarde, a engrenagem plástica explode e começa a girar.


Como resultado, o motor deixa de cumprir sua função e começa a se envolver em demolições: engancha os conjuntos de engrenagens errados e todo o mecanismo está sendo acionado. Se você pretende adquirir a tecnologia de cassetes antigos, é altamente provável que essas ocorrências ocorram na era do pôr do sol. E parece não haver solução adequada: as peças sobressalentes não são fabricadas há muito tempo, mesmo os doadores não ajudam - em mecanismos semelhantes, esse problema é encontrado em toda parte. Impressão 3D corre para o resgate! Na República Tcheca, solicito uma cópia do equipamento necessário, impressa em uma impressora 3D. É notável na foto que a engrenagem difere como se pelas bordas levemente fundidas dos dentes, mas se encaixa perfeitamente no lugar.


Procedimento de manutenção obrigatório para qualquer gravador antigo: substituindo as correias de borracha. Por 20 anos, especialmente se o gravador não tiver sido usado na maioria das vezes, eles simplesmente se esticam. Em dispositivos mais antigos, a borracha se transforma em líquido. Os kits de reparo ainda podem ser encontrados no eBay, mas esteja preparado para o fato de que o custo de um gravador (barato) dobrará dessa maneira. Idealmente, você precisa trocar os rolos de pressão: o tempo e a operação ativa também não os beneficiam. Quase todos os elementos do mecanismo de fita que não funcionam como deveriam afetarão, se não o som, as características medidas: velocidade e uniformidade do puxar da fita, precisão da posição em relação às cabeças, velocidade de rebobinagem. Um gravador relativamente barato será, por definição, pior do que amostras mais caras. Mas, ainda assim, ele é um corte acima de tudo o que estava à minha disposição 20 a 30 anos atrás! E se sim, vamos finalmente analisar suas capacidades.

Autoreverse e seus amigos



Por que precisamos de um gravador de fita dupla? Obviamente, transfira músicas de uma fita para outra. As fitas de áudio foram originalmente inventadas pela Philips nos anos sessenta como um meio de qualidade relativamente baixa para atendedores de chamadas e gravadores de voz. Nos anos setenta, os gravadores tornaram-se sofisticados o suficiente para competir com bobinas e vinil, oferecendo um meio muito mais compacto. Adicione a isso a distribuição de gravadores de cassetes (que substituíram o antigo formato 8-Track), a distribuição de players portáteis desde 1979 e você obterá um formato de armazenamento de música barato, conveniente, versátil e compacto. Além disso, não é necessário comprar discos na loja: você pode gravar pelo rádio ou pedir emprestado uma fita de amigos. A indústria da música dormiu demais nessa explosão de gravação em casa e, nas placas lançadas na era das fitas, você pode ver um ícone de alerta .


O meu deck Sony pode gravar em "ambos os bolsos" e oferece mais opções do que o habitual. Você pode transferir uma fita para outra em velocidade normal ou dupla. As duas opções degradam ligeiramente a qualidade de cada cópia, mas isso é normal para mídia analógica. A duplicação em velocidade dupla é útil se você tiver uma fita por um curto período e precisar copiá-la o mais rápido possível. Você pode gravar som de uma fonte externa, como um rádio, em duas fitas ao mesmo tempo. Ou por sua vez: três horas de programas de rádio podem ser gravadas em duas fitas de noventa minutos, com intervalos curtos para reversão automática.


No gif - a opção mais comum para implementar a reversão automática. No mecanismo de cassete usual, adicionamos outro conjunto de cabrestante e rolo de pressão. Fazemos a cabeça magnética girar. Quando a fita termina, o gravador muda automaticamente a direção da reprodução e vira a cabeça para reproduzir a gravação do outro lado da fita. A desvantagem desse design é a impossibilidade de orientar com precisão o cabeçote em relação à fita, de modo que o autoreverso quase nunca é encontrado nos dispositivos da mais alta qualidade. Os players portáteis usam um mecanismo mais simples, com um cabeçote de leitura de “quatro faixas” que não precisa ser girado. Havia mais opções exóticas, girando a própria fita de áudio, por exemplo:


Nas realidades do século XXI, a reversão automática é necessária principalmente por conveniência, para não correr para o gravador a cada 30 ou 45 minutos e virar a fita. Uma cassete dupla com reversão automática dupla permite ouvir duas fitas seguidas - três horas de som sem movimentos adicionais do corpo! Como outros decks funcionais, este gravador Sony permite procurar a próxima música na fita, fazendo uma pausa entre as faixas. A sequência de reprodução pode ser programada. Além disso, você pode até reescrever o “programa” em outra fita: nesse caso, o “bolso” da gravação é automaticamente interrompido enquanto a rebobinagem e a pesquisa estão em andamento.

Redução de ruído de primeira classe


Em um artigo sobre tecnologia de cassetes, descrevi os sistemas de redução de ruído Dolby B e Dolby C. Eles variam o nível do sinal antes de gravar em graus variados, para que haja mais saída de música e menos ruído. Em 1989, um terceiro, Dolby S, foi adicionado a esses dois formatos de redução de ruído em "cassete". Um sistema mais complexo prometeu reduzir o ruído tanto na região de baixa frequência (onde não é particularmente crítica) quanto na região de alta frequência (onde o assobio constante de uma fita de baixa qualidade é muito perceptível) . Como isso funciona? Para começar, vamos tentar digitalizar uma fita na qual nada é gravado (mais precisamente, algo foi gravado e depois apagado - esta opção "faz barulho" um pouco mais do que uma fita em branco).


Essa é uma fita do segundo tipo, por definição, menos barulhenta que as cassetes mais baratas e comuns do Tipo I. O Dolby S geralmente cumpre uma promessa de publicidade e reduz o ruído quase ao nível de um CD. Mas filtrar o vazio é simples, mais difícil de reduzir o ruído sem tocar no som. Vamos começar com um simples: gravaremos um sinal com uma frequência de 1 kilohertz e veremos o que acontece:


Uma “saia” perceptível no gráfico é o resultado de um alongamento desigual da fita com um mecanismo barato e das distorções introduzidas pela fita durante a gravação. Compare-o com o sinal de "referência" de um player digital moderno:


É assim que o progresso se parece. Quão bem a música soa com redução de ruído e o Dolby S realmente oferece qualidade de gravação em fita comparável ao CD em material "ao vivo"? A última vez que realizei esse teste em música alta, onde a distorção e o ruído da fita não são tão fáceis de ouvir. Desta vez, o teste é mais complicado: música de piano silenciosa. Esta não é a “melhor opção para gravação em fita” - veja acima as observações sobre o mecanismo de orçamento do meu toca-fitas. Mas esse gravador está disponível para todos que desejam ingressar no formato de áudio vintage por pouco dinheiro. Vale a pena? Ouça e decida por si mesmo. E, ao mesmo tempo, você pode assistir à versão anterior do vídeo , onde o gravador apresentava uma irregularidade de velocidade invulgarmente alta.


Os resultados da medição de vários sistemas de redução de ruído no programa de teste do RightMark Audio Analyzer estão no meu Telegram .

O rosto de Richard James


Na maioria das vezes, uso a tecnologia de cassetes para a finalidade a que se destina: gravo e ouço músicas, novas e antigas (tenho um canal separado sobre o antigo). No entanto, gosto de experimentar a tecnologia vintage usando um arsenal moderno de ferramentas para analisar e processar o som digital. Os gráficos mostrados acima são uma maneira mais ou menos científica de fazer esta pesquisa. Terminarei o artigo com um método não científico, mas visualmente interessante.

Em 1999, o músico britânico Richard James (também conhecido como Aphex Twin) lançou o EP Windowlicker . Existem apenas três faixas e, no título, bastante "humanas" em termos de componente musical, experimentos já estão sendo usados ​​para adicionar ruído, que no espectrograma são adicionados a uma determinada imagem:


A segunda faixa, que em vez do nome tem uma fórmula matemática complexa (geralmente é chamada de "Equação"), pois um ouvinte despreparado é apenas um ruído aleatório. O ponto culminante da composição, se você observar o espectro da gravação, torna-se o rosto distorcido de Richard James, como na figura abaixo.


O espectrograma mostra o nível do sinal dependendo da frequência - quanto mais alto o nível, mais brilhantes os "pontos", mais distantes ao longo do eixo vertical, maior a frequência. O exemplo do álbum Richard James é uma qualidade muito estranha, não muito alta, mas ainda assim uma maneira de codificar uma imagem no som. E quanto melhor a qualidade do suporte de som, mais nítida será a imagem e vice-versa. E essa é uma maneira interessante de imaginar visualmente o que exatamente estamos perdendo se pegarmos um sinal digital e o compactarmos com perdas em outro formato digital ou gravarmos (também com perdas e distorções) em um meio analógico. Minhas habilidades de programação deixam muito a desejar, mas felizmente isso já foi feito: no GitHub, encontrei um projeto de um certo Alex Adam que transcodifica imagens em som . Existe até uma versão do codificador que funciona diretamente no navegador . Funciona assim: tire uma foto.


Selecionamos a duração do arquivo de áudio (quanto maior, mais detalhes “horizontalmente”) e a frequência máxima (“verticalmente”). Nós obtemos um arquivo WAV mono, abri-lo no programa Sonic Visualizer gratuito:



Nada mal! Porém, para experimentos posteriores, precisamos de algo com elementos repetidos, como uma tabela de configuração para uma TV.


Algo assim. Após a codificação e sem conversão, é o que acontece:


Uma opção interessante de esteganografia, se quiser. Apenas ouvindo como isso soa, eu não recomendo. Antes de gravar em uma fita, vamos tentar compactar esse arquivo no formato MP3 com perdas. Escolha uma taxa de bits modesta de 128 kilobits por segundo.


Pequenos detalhes sofreram, mas em geral tudo está claro. Agora vamos gravar esse horror em fita.


As mudanças são óbvias. Havia mais barulho, devido ao alongamento desigual das linhas horizontais da fita “saltadas”. Mas espere, é um bom gravador e uma fita cara. Vamos tentar um gravador medíocre (o herói deste artigo) e uma fita barata do primeiro tipo.


Ainda mais detonação, as altas frequências começaram a desaparecer. Bem, o último de hoje é um registro de referência em um cartucho de elite MK-60-5, produzido pela Kazan Tasma Production Association em 1991.


Tudo acima de 10 kilohertz está presente de forma rudimentar, artefatos na faixa de 20 a 4000 hertz são mais ou menos normalmente preservados. O mais interessante é que nessas fitas conseguimos gravar e ouvir música.

Cassetes viverão (ou não)



Como esse deck multifuncional acabou sendo pior do que o meu primeiro gravador, eu o uso onde não é tão patético, principalmente para ouvir fitas antigas da época. Enquanto isso, minha coleção de músicas novas em fitas está crescendo lentamente. Eu o compro no Bandcamp e, nesse caso, o meio físico complementa o digital. Quase como uma lembrança - você nem precisa ouvi-la. Essa personificação de coisas importantes para você em plástico de granito às vezes não é suficiente em nosso mundo moderno em nuvem virtual, quando livros, músicas e filmes são apenas uma sequência de números codificados em um pedaço de silício.

Parece-me que as novas gerações sofrerão menos com esse apego às coisas, e eu mesmo, quando viajo, levo meu telefone comigo, e nem uma pilha de fitas, um aparelho e livros. Mas em casa eu sempre tenho uma coleção de fitas esperando por mim, e fico satisfeito ao perceber que continuo meu hobby, que comecei em 1989, há 30 anos. Nessas três décadas, a tecnologia se tornou muito mais confiável, versátil e barata. Em um artigo sobre MP3 players, eu já descrevi o fenômeno quando uma classe de dispositivos que parecia fadada à extinção adquiriu uma segunda vida. Não agito ninguém para aderir aos formatos do passado, mas é bom que agora haja uma escolha - quando novas tecnologias se desenvolvem e antigas estão disponíveis, para conhecedores e aqueles que querem ir contra.

Source: https://habr.com/ru/post/pt461967/


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