LYD, HØRSEL OG HVA ER ANALOGT OG DIGITALT, DATA OG DAB

DIN 45500

En glemt standard

Hi-Fi Sound, lyd

 

ALLE VIL HA EN STANDARD - FORVIRRING I LYDSTANDARDER

Helt siden det ”moderne” begrepet "high fidelity" eller "hi-fi", kortformen hifi ble skapt på begynnelsen av 1950-tallet i USA da ”stereophonic” enhetene dukket opp i store mengder for første gang, har folk diskutert akkurat hva det er som lager god lyd når det skal gjengis et opptak. Denne gjengivelse er et begrep som brukes av hjemme stereo lyttere og hjemme audio entusiaster ( audiofile ) for å referere til slike høykvalitets reproduksjoner av lyd [ 1 ] for å skille den gjengivelsen fra den dårligere lydkvaliteten som blir produsert av billig og enkelt lydutstyr.

Men det startet jo med tanken om en standard lenge før, for opptak gjort sent på 1940-tallet. Ideelt sett har high-fidelity utstyr krevd minimale mengder med  støy og forvrengning, samt en nøyaktig og flatest mulig frekvensrespons. Så tanken er ikke så ny som mange tror i dag. For utviklingen startet jo før dette ble et produkt for de fleste og de spesielt interesserte. Lyd var noe spennende og er det fortsatt i dag med de digitale utfordringene.

DIN STANDARDEN I ENKLE TALL

Det har utvilsomt vært en del disens om hva standarden egentlig går ut på og hva man kunne kreve av utstyr som skulle kunne gjengi god musikk så naturtro som mulig. Noen hevder at den ikke behøver å være bedre enn det menneskelige øret kan oppfatte men så er det jo slik at to ører heller ikke er helt like.

Det har vært hevdet at de fleste ikke hører noe utenom frekvensområdet 20 til 20 000 Hz, men det er en sannhet med modifikasjoner. Noen hører både høyere og langt lavere frekvenser så mange produsenter tolket dette som at området burde minimum dekke 10 til 20 000 Hz og være så lineært som mulig. (Flat frekvensrespons.) Det vil si like mye forsterkning av alle frekvensene uten hensyn til at de flestes hørsel er noe logaritmisk og at nyere plater ble innspilt etter en litt logaritmisk kurve for å få med mest mulig, noe som det ble kompensert for i forsterkeren. (Oftest forforsterkeren til platespilleren.) Platene av god kvalitet hadde ofte frekvenser utenom dette området innspilt. Derfor ble det også et marked for direktegraverte plater med ekstra høy kvalitet som kunne gjengi ytterligere frekvenser og mindre støy.

Begge kanalene i en stereoforsterker skal være så like som overhode mulig, men man kan skape en tredje senterkanal med kun bassfrekvenser fra begge kanaler, fordi bass er mindre retningsavhengig og balanseres slik at den ikke påvirker gjengivelsen fra de to stereokanalene.

UTVIKLINGEN

Den første båndopptakeren tok opp lyd på en tynn ståltråd ved hjelp av magnetisme.

Tyske lydingeniører som arbeidet med magnetbånd er rapportert å ha utviklet stereo-opptak i 1943 på lydbånd, men det var ikke før innføringen av de første kommersielle to-spors båndopptakere ved Ampex på 1940-tallet at stereo lydopptak ble kommersielt gjennomførbart. Krigen la en demper på det hele. Men til tross for tilgjengeligheten av flerspors tape, utgjorde stereo ikke et standard system for kommersielle musikkopptak på noen år, og det forble et spesielt marked i løpet av 1950-tallet. Dette endret seg etter den senere innføringen i 1957 av "Westrex stereo grammofon plate", som brukte et spor-format utviklet tidligere av Blumlein. Decca Records i England kom ut med FFRR (Full Frequency Range Recording) på 1940-tallet som ble internasjonalt akseptert og en verdensomspennende standard for høyere kvalitets opptak på vinylplater. Den senere Ernest Ansermet innspilling av Igor Stravinsky 's Petrushka var nøkkelen i utviklingen av hele frekvensområdet, postet og varslet lytter-publikumet til high fidelity i 1946. [ 14 ]

LYDFILMEN HAR BETYDD MYE FOR UTVIKLINGEN OGSÅ

I 1931, da en britisk elektronikk ingeniør, Alan Blumlein, arbeidet for EMI, og utviklet en måte å få lyden av en skuespiller i en film til å følge hans bevegelser over skjermen så man nytten av stereo gjengivelse. I desember 1931 sendte han en patentsøknad som inkluderte denne ideen, og i 1933 ble dette det britiske patent nummer 394325. [ 13 ] I løpet av de neste to årene, utviklet Blumlein stereo mikrofoner (to kanals) og et stereo grammofon ”plate-cutting” hode som kunne skjære inn lydspor i en plate, og de spilte inn en rekke kortfilmer med stereo lydspor på plate, mens optisk lydspor på film også kom etter hvert.

Magnetbånd aktiverte utviklingen av de første praktiske kommersielle lydsystemer som kunne ta opp og gjengi high-fidelity stereophonic lyd . Forsøkene med stereo i løpet av 1930 og 1940 ble hemmet av problemer med film-synkronisering. Et stort gjennombrudd i praktisk stereolyd ble gjort av Bell Laboratories, som i 1937 viste et praktisk system med to-kanals stereo, som bruker to optiske lydspor på filmen som avleses av fotoceller. De store filmselskapene utviklet raskt tre-spor og fire-spors lydanlegg, samt det første stereo lydopptaket for en kommersiell film som ble laget med Judy Garland for MGM -filmen Hør, Darling i 1938.

Den første filmen som ble kommersielt lansert med et stereo lydsporet var Walt Disneys Fantasia, utgitt i 1940. Den opprinnelige 1941 utgivelsen av denne produksjonen brukte "Fantasound"sound system. I dette systemet anvendes en separat film for lyden, som gikk synkront med filmen som bærer bildet. På denne lyd-filmen var det fire dobbel bredde med optiske lydspor, tre av dem gjenga venstre, senter, og høyre lyd, mens den fjerde var en "kontroll" bane der det ble spilt inn tre toner som hadde kontroll på avspillings volumet på de tre lydkanalene. På grunn av det komplekse utstyret som krevdes for å demonstrere denne filmen, ble den vist som en serie presentasjoner, men bare i USA. Standard utgivelser av filmen var på standard mono optisk 35 mm film helt til 1956, da filmen ble lansert med et stereo lydspor ved hjelp av "Cinemascope" fire-spors magnetisk lyd-system. Flere kodingssystemer har sett dagens lys i filmstudioene, med varierende antall kanaler.

Optisk lyd på film ble en meget brukt standard både i mono, og stereo hvor det var to lydspor fotografert inn på filmen, forskjøvet slik at lyden ble synkron med bildet siden det ble avlest med en viss avstand fra bildet på selve filmen.
Det ble gjort en rekke forsøk med magnetisk lyd på film med et magnetisk spor på filmen helt ned til 8 millimeter standarden med det vi kaller amatørfilm. Flere systemer med HiFi egenskaper og stereo så dagens lys og forsvant på nytt.

Når de første LP-platene kom i salg var det en fantastisk opplevelse med godt lydutstyr i stereo. Det var ingen selvfølge at platen støttet verken HiFi eller stereo. Noen hadde til og med en demonstrasjon av stereo i starten av platen. Den første undertegnede fikk kjøpt hadde serienummeret VST1.

De måtte vedlikeholdes og holdes rene for støv hvis man ville ha minst mulig knitring. Men siden slike materialer lett blir statisk elektriske ved håndtering og lagring fantes det etter hvert mange måter å forhindre slikt på, men det krevde ekstra arbeid.

Gode hodetelefoner med bedre egenskaper enn de gamle med metallmembraner, som også støttet HiFi standarden kom i produksjon etter hvert.

Norge er forøvrig godt kjent som storprodusent av gode båndopptakere.

 

 

HØRSEL OG OPPLEVELSE AV LYD

Folk hører forskjellig, selvfølgelig, og alle har sine egne personlige og subjektive syn på hva god lyd betyr for dem. Det er også et spørsmål om hva man ønsker å kunne høre.  Men når uttrykket først ble oppfunnet som en spesifikasjon av lyd, var det tenkt som en god idé å forsøke å definere akkurat hva ordet "hi-fi" betydde i en mer objektiv forstand i forhold til lyd. "High Fidelity" kan brukes i andre sammenhenger enn lyd også, og beskriver som oftest en høy oppløsning eller detaljrikdom. Så man kan finne det innen fotofaget også, som et eksempel.

Et fakta som få har tenkt over er at vår hørsel er konstruert for å høre lyder som er til stede og ikke legge merke til at det mangler noe, men et fåtall kan nok det også.

Tenk på at vi fortsatt er utstyrt med omtrent den samme hørsel som steinaldermennesket men med helt andre behov for å redde vårt liv eller jakte ved hjelp av den. Vi var utstyrt for å høre hva som var der og ikke det som manglet.

Personlig beundrer jeg mennesker som kan høre en melodi og spontant skrive ned notene. Men jeg har også truffet mennesker som kan høre et helt symfoniorkester samtidig som de leser et partitur, og bare på bakgrunn av notene på papiret.

Når undertegnede var yngre var det mulig å vurdere en tones frekvens ganske nøyaktig, noe som de fleste med absolutt gehør kan trene seg til. Det var veldig praktisk når man skulle konstruere høyttalere uten å stadig måtte ty til måleutstyr.

At livet selv skaper slitasje er hørselen en klar eksponent for, siden det normalt er en av sansene som er best i ung alder og avtar med årene, men kan også skades ved overdreven bruk og belastning. Hørselsskader oppstår av for kraftige og vedvarende lydtrykk og kroppens evne til å reparere slike skader er svært begrenset. De fleste som har avtjent sin tid i det militære har skuddskader på hørselen, og overdreven bruk av hodetelefoner med høyt lydnivå gir markante skader. Ved lydtrykk over 120 db kan det oppstå skader som ikke er reversible, og det er et tankekors at konserter og lignende tilstelninger kan komme vesentlig over dette nivået. Også her skal man være klar over at lydtrykk i db ikke er en lineær størrelse så bare en db mer eller mindre kan ha stor betydning for hørselen i grensetilfelle.

DIN NORM 45500 ENDA EN GANG, OG HVA BETYR DEN FOR DEGI DAG…

Ifølge den opprinnelige registreringen av et mer grundig forsøk på å standardisere dette begrepet var det i 1966 tyske Deutsches Institut für Normung (DIN) lagde standarden DIN 45500. En DIN 45500 godkjenning var ment å gi lyd-utstyrs kjøpere en forsikring om at deres utstyr var i stand til å gi en tilstrekkelig god kvalitet på lyd-reproduksjonen. Hvorfor skal du fratas den rettigheten i dag?

Og denne kvaliteten kunne produsenter få testet og dokumentert grundig. I teorien kunne bare forsterker og annet stereoutstyr som møtte denne standarden få påført ordene «Hi-Fi» og eventuelt DIN 45500. Større tyske produsenter prøvde å følge opp.

I praksis, ble begrepet allment mistolket med vilje og brukt på lydprodukter som ikke nærmet seg de grunnleggende DIN basis spesifikasjonene på noen måte. Man hadde ikke noe ris bak speilt som kunne forhindre misbruket, men diskuterte likevel å endre normen på en strengere måte. Man så også på amerikanske produkter og standarder.

Det lå nok et håp om sterkere lovgivning bak, men andre økonomiske krefter trenerte at det ble gjennomført.

Det har imidlertid vært vanskelig å få bekreftet nøyaktige tidspunker for registreringene av normen men den har etter alt som dette tyder på vært i utvikling meget lenge. Årstallet nedenfor er derfor ikke korrekt som et startår for normen.

I 1973 endret tyske Deutsches Institut für Normung (DIN) Standard 45500 noe, fordi utstyret bør være et godt lydutstyr som har gode og kjente tekniske ytelsesdata, svært lav forvrengning og ubetydelig brum og bakgrunnsstøy samt god linearitet som fortsatte retningslinjer. Videre bør utstyret være i stand til å gjengi hele det hørbare frekvensområdet med realistiske lydtrykk. (Ingen komprimering er ønskelig!)

Alt da var man klar over at mange mennesker ikke ville reagere på harmonisk distorsjon før man nærmet seg eller passerte 10% distorsjon, noe som ikke kunne godkjennes under denne kvalitetsstandarden. Man skulle jo ikke være dårligere enn den amerikanske HiFi standarden heller.

Det er ganske trist når et anlegg ikke kan gi hørbar forskjell på en pauke og en tromme, eller når de finere tonene i en fiolin kort og godt uteblir. Det er ikke uvanlige mangler i mye av det utstyret som selges i dag, under et annet kvalitetsstempel: Digital Lyd.

Digital Lyd er ikke i seg selv noen garanti for kvalitet, det forteller bare noe om teknologien og ingenting i retning av DIN 45500 eller andre tilsvarende standarder..

Deres DIN krav gjaldt platespillere, CD-spillere (som er digitale enheter), kassettspillere, samt for forsterkere og høyttalere. Det vil kort og godt si at det meste av lydutstyr kunne testes etter standarden, og kan i prinsippet fortsatt brukes, hvis man ønsker det. Men tre eller flere tiår senere, har "hi-fi-system" blitt et videre begrep som brukes for å referere til noen former for lydutstyr av høyere kvalitet. Produksjonen av norske båndopptagere er verdenskjent for både kvalitet og soliditet, men noen hadde et tysk grunnlag.

DIN-standarden var velmenende, og mange produsenter brukte begrepet på den tiden for å merke sine gode produkter, men det var likevel bare mildt vellykket i oppgaven å definere "high-fidelity”. Misbruk av standarden var jo ikke uvanlig fordi det ikke var enkelt å holde en tilstrekkelig god kvalitet med den tidens teknologi til lav pris.

Ved starten av 1990-tallet og senere ble begrepet "hi-fi" for dyrere høykvalitets hjemmelyds elektronikk i stor grad blitt erstattet med uttrykket ”high-end lyd". Årsaken lå i at standardens merke ble misbrukt til de grader at det mistet sin reelle verdi. Videre kunne dette utstyret ofte overgå DIN 45500 standarden. Spesielt japanske produsenter og noen andre relativt få hadde da lenge produsert slikt utstyr som langt overgikk den vanlige DIN norm for et komplett anlegg. Bruk av bedre komponenter som bifilærviklede transformatorer med støpt pulverkjerne eller høykvalitets blikk, samt bedre transistorer, FET-transistorer og moderne rør som aktive komponenter ga langt bedre frekvensområde og linearitet, samt langt mindre forvrengning og støy. De passive komponentene var også bedre. Lavohmig høykapasitetsjording i et punkt satt brumspennings-sløyfer ned til et minimum med tillegg av en god skjerming.

Man kunne finne små lommeradioer med denne DIN eller HiFi merkingen fordi produsenten trodde at det ville selge produktet bedre. Enkelte produsenter spekulerte i at mange mennesker ikke er i stand til å høre så mye som 10% harmonisk forvrengning. Man har faktisk sett små dab-radioer utstyrt med merket i dag også. Det er selvfølgelig ren svindel fordi den standarden ikke tilfredsstiller DIN normen på noen måte.

Det menneskelige øret er konstruert for å høre lineære lyder på samme måte som i steinalderen. Det digitale signalet er bare en måte å transportere informasjon på.

DET DIGITALE

Dagens digitale lydløsninger følger ikke nødvendigvis denne DIN normen men kan i prinsippet gjøre det ved en tilstrekkelig høy dataoverførings hastighet og rask Dataoverføring til Analog Konverter. (DAC)

Vi snakker om standarder som bit pr. sekund som er nødvendig for å overføre en viss konkret datamengde som kan gjøres om til lyd vi kan høre med en viss kvalitet.

Dette er størrelser vi finner i fysikken og de kan derfor bare varieres innen visse marginer tillatt av fysikkens lover, og når det gjelder komprimering kommer matematikkens lover inn i bildet. Det er stort sett uforanderlige konstanter vi har godtatt.

En retningssnor er at datastrømmen bør være over ca. 650 kilo bit pr sekund uansett valgt kodeks i kodingen for å kunne nå en lydkvalitet som tilnærmingsvis kan sammenlignes med grunnkravene til DIN 45500 for kvalitet.

Det vises til en tabell over dette publisert annet sted med sammenligning av analog og digital kvalitet på lyd, kodeks bruk, med krav til datamengden som er sammenlignbar. Komprimering av data med tap er ugunstig, men brukes altfor ofte av plasshensyn når det gjelder datamengden. Data som er kastet vekk ved tapsfull komprimering kan generelt ikke gjenskapes på en naturlig måte. Tabellen er gammel men er fortsatt gyldig. Derfor har ikke dab noen lang fremtid foran seg fordi det er en tapsfull standard.

NÅR JEG SPILLER DIGITAL MUSIKK, HVA SPILLER JEG EGENTLIG DA?

En enkel forklaring på digital musikk er at det er musikk som er hakket opp i små biter og hver bit gitt en tallverdi som overføres digitalt. Dette settes sammen med samme hastighet som det ble hakket opp med, og hver måleverdi blir presentert som lyd.

Ved tapsfull komprimering for å minske datamengden brukes to til tre metoder etter hverandre. Først fjernes det man anser for unødvendig i musikken slik at det ikke blir med, så foretas en lydkomprimering slik at høyeste og laveste lydstyrke kommer nærmere hverandre, det blir flatere. Til slutt komprimeres resterende data ved hjelp av en matematisk algoritme slik at mengden data reduseres ytterligere og resultatet lagres i en datafil som gir til kjenne hvilken komprimeringsmetode som er brukt. Dette er informasjon som trengs for å kunne gjøre om dataene til lyd i en dekodingsprosess. Men ved tapsfull komprimering er det også ekstra viktig hvor stor del av datastrømmen man vil lagre, og dermed hvor mye av den opprinnelige musikken som faktisk lagres i datafilen. Ved vanlig MP3 som er tapsfull vil vi foretrekke den datahastighet på 630 kilo bit pr sekund, fordi alt lavere gir et for dårlig resultat for de fleste med god hørsel. (Lossy compression algorithm.) Link til Berkeley.edu er borte og jeg fant ingen der.

Man kan velge andre formater som kaster vekk minst mulig av de opprinnelige musikk dataene, men resultatfilen krever mer plass fordi den inneholder mer. (Resultatet blir bedre.)

MPEG-1 Audio Layer. ”MP3 encoding,”skal ikke forveksles med MPEG-3.

LAME standarden forsøker å være en basis for en patent fri ”audio compression codec”. Det er ingen tilfeldighet at den er gitt det navnet, og at det så langt vi vet er den mest brukte i vanlige MP3 spillere. Grunnlaget sies at det er fra 1993 til 1995 og 12 July 2005 men vi tror det er mye eldre enn Frauenhofers versjon, noe de med lang hukommelse bekrefter før det ble en registrert standard tidligere enn november 1991.

Metoden er i vanlig bruk ved strømming av lyd over Internett, og kvaliteten blir ofte deretter, men lydkortet i en PC er også ofte langt i fra perfekt for god musikk.

 

Det bør også nevnes at det ble produsert forskjellige høykvalitets plater og grammofoner med meget lav egenstøy og en frekvensgang som overgikk DIN 45500 så mye at man egentlig ikke hadde trodd det var mulig da standarden ble skapt. Det har vært målt ned til 4 Hz og opp til 60 000 Hz innspilt på plate. Dette greier ingen CD å gjengi, men hvem vet om det kommer på BluRay eller tilsvarende DVD plater med stor lagringskapasitet som har plass til en større båndbredde med store datamengder.

Også firekanalers systemer så i sin tid dagens lys i USA, men populariteten ble holdt noe nede av pris samt tilgjengeligheten på både utstyr og musikkmateriale. Man måtte jo ha fire av det meste for å få glede av systemet. Og de fleste kvinner hater jo bunker med kabler også… Nye støyreduserende metoder og kodingsmetoder så også dagens lys med flere kanaler, men henger stort sett bare igjen i filmutstyr både for kinoer og digitale avspillere for hjemmebruk. Vi kan si det slik at filmen fortsatt har en pådrivende rolle i forhold til lydopplevelser, samtidig som tredimensjonale bilder kan sees både i kinosalen og på TV samt spill. Både CD og dab er nok bare en digital holdeplass med begrenset levetid, for heller ikke CD’en har innfridd sine lovnader om kvalitet selv om den ligger klart opptil minimumsstandarden til DIN.

……………………………………………........................................................................

HVORFOR ENGASJERER IKKE FOLK SEG I AT FM VIL BLI BORTE?

Tror de ikke at det er mulig å gjennomføre noe så dumt eller er de så lei av idiotiske

politiske avgjørelser at de ikke gidder å bry seg?

I alle fall er det et klart signal at det er solgt svært få dab-mottakere og at et stort

antall av de som er solgt faktisk ikke er i fast bruk. Noen som telles er en del av et

anlegg med FM-radio hvor dab-enheten bare har hengt med på kjøpet. Og når det offentlige teller andre digitale enheter med som om det er en dab-radio er forvirringen fullkommen. Dab-konstruksjonen hviler på en oppfinnelse fra før 1991 og er ikke ny!

Vi som forbrukere skal med alle midler pådyttes et produkt meget få vil ha, og når vi ikke vil ha det så skal vi pådyttes en kostbar og dårlig dab-løsning ved at politikerne har

vedtatt at forbrukerne skal dyttes inn i en mindreverdig radiolytting ved at FM skal slåes

av. Det mangler bare at alle radioer med FM skal inndras av det offentlige slik som

Nazistene gjorde det under krigen. (Men å slå av FM er ment å fungere på den måten.)

I USA fikk jeg stadig et spørsmål tilbake når jeg spurte om interessen for dab-radio der.

"Hvorfor skal man reparere et system som vi vet virker godt?" Og jeg vet ikke hvorfor!

Folk flest tror nok at det bare er å slå på FM-bryteren i etterkant når man har angret

seg, men det er dessverre ikke sant. Det vil ikke være penger tilbake for å slå på den

bryteren på nytt. Og det blir ikke mulig å slå FM på!

Et mulig valg er å høre på svensk FM slik vi fant det formålstjenelig før. Ingen kan nekte oss det, for signalene er der og antenner er enkle, lytt til god musikk uten NRK.

Eller gir man beng i alt som heter radio fordi man ikke lytter på radio lenger slik man

likte det før? Musikk til arbeidet på radio arrangert av arbeidsgivere er jo borte på

grunn av krav om at arbeidsgiveren skulle betale store summer for å bruke rettighetene til musikken fra NRK på sin arbeidsplass.

Selv tannlegen får ikke spille radio for sine pasienter gratis, og ingen gidder å bruke Muzak-lignende heismusikk som ikke er engasjerende, mens andre kunder sjeneres av de musikkprodukter son avspilles i enkelte butikker.

Så dette med musikk og radiobruk er ikke lenger et enkelt støyteppe som styres av bare det statlige NRK.

Så hvordan vil man fikse at forbrukerne vil velge vekk ting man ikke vil høre eller se, og likevel få det til å se ut som om brukerne bruker alle tilbud like flittige som før? Jo,

med et enkelt definisjonstriks; alt digitalt defineres som dab-radio og alt med en eller

annen skjerm blir til TV. Så når du kjøper deg et kjøleskap med dataskjerm så skal du

betale tusenvis av kroner i TV-lisens for produktet hvis du ikke har TV fra før. Man er jo ikke dum!

Samtidig er din datamaskin både en dab-radio og en TV, selv om den ikke er lagd for det eller er spesielt god til formålene, men den kan jo brukes, og det kan jo din smarte

mobiltelefon også.

Så det er klart at du har stilt deg lagelig til for hogg, som vikingene sa, at du kan felles og du kan melkes for flere avgifter, og selges flere tjenester du egentlig ikke vil ha!

Til slutt spør jeg meg selv om det er slik jeg og andre vil ha det... Vil du det?