Stevie z twardego dysku

Systemy zapisu dźwięku na dyskach twardych nie wyrosły jeszcze z wieku dziecięcego. Pierwsze wielkie jednostki tego typu powstały w połowie lat osiemdziesiątych, a ich koszty utrzymywały się na poziomie dostępnym tylko dla bogatych firm profesjonalnych. Tańsze systemy na bazie Macin-tosha i Atari z trudem zaakceptowano jako sprzęt profesjonalny. Powolny rozwój tej techniki zapisu spowodowany był z jednej strony przez duże koszty i niewielki rynek zbytu, z drugiej -przez rozwiązania techniczne wymagające dysków o ogromnej pojemności.

Systemy zapisu dźwięku na dyskach twardych nie wyrosły jeszcze z wieku dziecięcego. Pierwsze wielkie jednostki tego typu powstały w połowie lat osiemdziesiątych, a ich koszty utrzymywały się na poziomie dostępnym tylko dla bogatych firm profesjonalnych. Tańsze systemy na bazie Macin-tosha i Atari z trudem zaakceptowano jako sprzęt profesjonalny. Powolny rozwój tej techniki zapisu spowodowany był z jednej strony przez duże koszty i niewielki rynek zbytu, z drugiej -przez rozwiązania techniczne wymagające dysków o ogromnej pojemności.

Warto uświadomić sobie, jak wielkie pojemności są do tego potrzebne. Otóż zapis dźwięku o jakości CD wymaga pobierania i składowania 44 tys. 16-bitowych elementów na sekundę. Pożera to przestrzeń dysku z prędkością rzędu 100 Kb na sekundę przy zapisie mono, a przy zapisie stereo -z prędkością dwa razy większą.

Dla przykładu, w systemie nagrań stosowanym przez Stevie Won-dera używa się zestawu 160-mega-bajtowych Winchesterów i 2-giga-bajtowych dysków optycznych WARM (dla zapisu wielościeżko-wego).

Nowe drogi

Ostatnie kilkanaście miesięcy przyniosło nowe rozwiązania procentowy przyrost liczby zainstablemu zapisu dźwięku na dyskach twardych. Umożliwiają one w zasadzie użycie PC do zastosowań profesjonalnych. Pomoc przyszła z kilku stron jednocześnie.

Po pierwsze, wzrosła znacznie pojemność i prędkość transmisji dla dysków 5,25 cala, a jednocześnie spadły ich ceny. Nie jest już problemem wstawienie pary szybkich SCSI-3/4Gb w standardową obudowę PC.

Po drugie, powstały wystarczająco szybkie algorytmy kompresji danych, znacznie redukujące przestrzeń pamięci potrzebną do zapisu dźwięku. Najlepszym z nich jest algorytm WB84SBC, rozwinięty we francuskiej organizacji telekomunikacyjnej CCETT, redukujący przestrzeń zapisu blisko siedmiokrotnie, a jednocześnie zachowujący jakość informacji.

Po trzecie, spadły znacznie ceny i rozmiary odpowiednich procesorów i konwerterów. Dziś na płycie głównej PC można pomieścić konwerter analogowo-cyfrowy oraz np. układ cyfrowego przetwarzania sygnałów Motorola DSP5600 (Digital Signal Processing).

Po czwarte, powstało kilka typów kart „desktop recording", dzięki którym PC może nadal w pełni zarządzać podległym mu sprzętem (dyski, konsola). Co więcej, przetwarzanie sygnałów w układzie DSP pozwala na znaczne uniezależnienie całego systemu zapisu od prędkości macierzystego komputera. Standardowe AT czy nawet XT są w zupeł wystarczające do otrzymania zadowalających rezultatów. Karty „desktop recording" dostarczane są z odpowiednim podstawowym oprogramowaniem narzędziowym, co pozwala na ich szybkie i łatwe wykorzystanie.

Na foli

Dwa amerykańskie systemy dźwiękowe oparte są na PC z kartami DSP oraz dużymi wewnętrznymi dyskami. Pozwoliło to na znaczne, czasem wręcz pełne zautomatyzowanie procesu przygotowania i nadawania pewnych elementów audycji radiowych. Wyparciu uległ dotychczasowy sposób pracy operatorów, polegający na żonglerce kasetami z reklamami, przerywnikami itp. Podobny do systemów amerykańskich - System MacroMedia's Audisk - ostatnio zamówiło kilka rozgłośni w Wielkiej Brytanii.

Podstawowym elementem systemu Ausdisk jest płyta główna 8088 z wbudowanym kompletnym systemem DSP (karta plus dyski). Płyta DSP posiada pojedynczy układ procesorów DSP oraz konwerterów analogowo-cyfrowych A/D „Crystal Semiconductor 5326", który jest dziś najpopularniejszym układem tego typu.

Istnieją obecnie dwa powszechnie stosowane systemy konwersji A/D. W konwencjonalnej 16-bito-wej liniowej konwersji sygnał analogowy jest czytany z częstotliwości 4 kHz, co pozwala na uzyskanie jakości pasma 20 kHz. Każdy odczyt sygnału analogowego dopisuje na dysk 16-bitowe słowo opisujące wartość absolutną sygnału. W tzw. konwersji sigma-delta częstotliwość zapisu wzrasta 64-krotnie, do ok. 2,8 MHz. Rezultatem każdego odczytu jest jednobi-towe słowo zawierające informację o wzroście lub spadku poziomu sygnału. Z uwagi na częstotliwość zapisu, konwersja sigma-delta wynosi szumy związane z kwantyzacją dźwięku poza zakres słyszalności, co pozwala na rezygnację z pewnych etapów filtrowania sygnału.

Istotną zaletą tego systemu w porównaniu z dotychczasowym taśmowym zapisem jest redukcja szumów o co najmniej 30 dB oraz niezmienna jakość odtwarzania niezależna od tego, czy jest to pierwszy czy tysięczny playback.

Układ DSP ma możliwość jednoczesnego przetwarzania trzech kanałów stereo: jednego dla zapisu, dwóch dla odtwarzania. Jest to istotne przy pracy w sieci. W systemie Audisk sieć pracuje w trybie „master - slave" (pan - niewolnik); jedna z maszyn jako „master", poza-stałe komputery połączone z transmiterami jako „slaves". Całość pozwala na jednoczesny zapis i emisję audycji, dowolne składanie elementów programu, odmienne dla każdego transmitera i, co najważniejsze, na wysoki poziom automatyzacji procesu tworzenia i nadawania audycji.

Przyszłość?

Zastosowanie stosunkowo tanich i efektywnych systemów nadawania, wykorzystujących „hard disk recording", pozwala na wprowadzenie zupełnie nowej technologii i jakości w tworzeniu audycji radiowych. Są to elementy szczególnie istotne w naszych polskich warunkach, w sytuacji, gdy polski biznes radiowy stoi przed koniecznością rozsądnej modernizacji i komercjalizacji.