RIAA 등화

RIAA equalization
비닐 레코드 재생을 위한 RIAA 균등화 곡선.기록 곡선은 저주파를 줄이고 고주파를 증가시키는 역함수를 수행합니다.

RIAA 이퀄라이제이션은 축음기 레코드의 녹음과 재생에 관한 사양으로, 미국 레코드 산업 협회(RIAA)가 확립했습니다.균등화의 목적은 (각 그루브의 평균 폭을 줄임으로써) 녹음 시간을 늘리고 음질을 개선하며 재생 중에 발생할 수 있는 그루브 손상을 줄이는 것입니다.

RIAA 균등화 곡선은 1954년 이후 기록에 대한 사실상의 글로벌 산업 표준으로 작동하려고 의도되었지만, 실제로 언제 변화가 일어났는지는 [1]판단하기 어렵다.

그 이전에는, 특히 1940년부터, 각 레코드 회사는 자체 균등화를 적용했다. 전환과 롤오프 빈도의 100개 이상의 조합이 사용되었고, 주요 조합은 콜롬비아-78, Decca-U.S., 유럽(다양한), Victor-78(다양한), Associated, BBC, NAB, Orthocoustic, World, Columbia, LPR.분명한 결과는 녹음과 재생 필터링이 일치하지 않을 경우 다른 재생 결과를 얻을 수 있다는 것입니다.

RIAA 곡선

RIAA 균등화는 녹음 시 사전 강조 및 재생 시 강조 해제의 한 형태입니다.저주파수를 줄이고 고주파수를 올린 상태에서 녹음을 하고 재생 시에는 그 반대의 현상이 발생한다.최종 결과는 평탄한 주파수 응답이지만, 기록 매체에서 발생하는 쉬익 소리나 클릭 소리와 같은 고주파 노이즈의 감쇠가 수반됩니다.저주파를 줄이면 홈을 절단할 때 커터가 수행해야 하는 이탈도 제한됩니다.이것에 의해, 홈폭을 작게 해, 소정의 표면적에 더 많은 홈을 넣을 수 있어 기록 시간을 길게 할 수 있다.이것에 의해, 스타일러스의 물리적인 부하도 경감되어 재생중에 왜곡이나 홈이 파손되는 일이 있습니다.

이 시스템의 잠재적인 단점은 재생 시 발생하는 저주파 부스트에 의해 재생 턴테이블 구동 메커니즘의 덜컹거림이 증폭된다는 것입니다.따라서 플레이어는 RIAA 균등화가 발생하지 않은 경우보다 덜컹거리는 소리를 제한하도록 설계되어야 합니다.

RIAA 재생 이퀄라이제이션은 단순한 로우패스 필터가 아닙니다.75μs, 318μs 및 3180μs의 세 위치에서 전환점을 정의합니다. 이 값은 2122Hz, 500Hz 및 50Hz(원순 값)[2]에 해당합니다.수학적으로 전치 전달 함수는 다음과 같이 표현되며, 여기서1 T=3180 μs2, T=318 μs 등입니다.[3]

이 특성을 구현하는 것은 특별히 어려운 것이 아니라 단순 증폭기보다 더 [4]많은 작업이 수반됩니다.실제로 20세기마다 Hi-Fi 프리앰프, 통합 앰프 및 수신기는 RIAA 특성을 가진 내장 포노 프리앰프를 특징으로 했습니다.보다 현대적인 설계에서 축음기 입력을 생략함에 따라 RIAA 등화 곡선을 가진 애드온 축음기 프리앰프가 사용 가능하게 되었습니다.이것들은, 불균형한 -10 dBv 컨슈머 라인 레벨의 RCA 입력에 자기 포노 카트리지를 적용합니다.일부 최신 턴테이블은 RIAA 표준에 따른 프리앰프 기능을 내장하고 있습니다.1954년 이전 기록에 사용된 다양한 등화 곡선에 대해서도 특수 프리앰프를 사용할 수 있습니다.

디지털 오디오 에디터는 표준 및 커스텀 등화 곡선을 사용하여 오디오 샘플을 균등화하는 기능을 갖추고 있어 컴퓨터로 오디오를 캡처할 때 전용 하드웨어 프리앰프가 필요하지 않습니다.단, 이로 인해 샘플 처리에 추가 단계가 추가되어 신호 캡처에 사용되는 사운드카드의 오디오 품질 결함이 증폭될 수 있습니다.

역사

사전 강조의 기원

전기 기록의 균등화 관행은 기술의 시작까지 거슬러 올라간다.1926년, 조셉 P. 맥스웰과 헨리 C.Bell Telephone Laboratories의 Harrison은 Western Electric "고무선" 자기 디스크 커터의 기록 패턴이 일정한 속도 특성을 가지고 있다고 밝혔습니다.즉, 고음 주파수가 증가함에 따라 기록 진폭이 감소했음을 의미합니다.반대로 베이스에서는 주파수가 감소하면 기록 진폭이 증가합니다.따라서, 베이스 주파수를 녹음 헤드에 공급되는 증폭 마이크 신호에서 베이스 회전점인 약 250Hz 이하로 감쇠해야 했습니다.그렇지 않으면 베이스 변조가 과도해지고 커터가 다음 레코드 홈으로 들어가는 오버컷이 발생했습니다.베이스 영역에서 반응이 부드러운 마그네틱 픽업을 사용하여 전기적으로 재생했을 때 베이스 회전 지점에서 진폭의 보완적 부스트가 필요했다.1934년 G. H. Miller는 레코드의 라디오 방송에서 전환점에서의 보완적 부스트가 사용되었을 때, 재생이 더 사실적이고 많은 악기들이 그들의 진정한 형태로 두드러졌다고 보고했다.

1930년 서부와 이후 P. G. H. Voight(1940년)는 초기 웬테 스타일의 콘덴서 마이크가 녹음 체인의 4~6dB 미드레인지 광도 또는 프리엠퍼시스에 기여했음을 보여주었다.이는 컬럼비아 레코드 및 빅터 토킹 머신 컴퍼니 등 웨스턴 일렉트릭 사업자의 전기 녹음 특성이 미드레인지 지역에서 더 높음을 의미했다.이와 같은 명석함은 미드레인지와 고음 응답을 가진 많은 초기 자기 픽업에서 둔감을 보상했습니다.결과적으로, 이 연습은 78과 33에서 1,000Hz 이상의 사전 강조를 사용하는 경험적 시작이었다.RIAA 곡선보다 약 29년 전의 1⁄3 rpm 레코드.

수년간 업계 표준이 없는 다양한 기록 균등화 관행이 등장했습니다.예를 들어, 유럽에서는 수년 동안 녹음을 하려면 250~300Hz의 저음 회전 설정과 10,000Hz에서 0~5dB 또는 그 이상의 고음 롤오프로 재생해야 했습니다.미국에서는 관행이 다양하여 -8.5dB 등과 같은 고음 회전 주파수뿐만 아니라 500Hz와 같은 고음 회전 주파수를 사용하는 경향이 나타났다.그 목적은 기록에 더 높은 변조 수준을 기록하는 것이었다.

표준화

전기 기록에 관한 초기 기술 문헌의 증거는 산업 내에서 기록 특성을 표준화하려는 진지한 노력이 1942-1949년에 이르러서야 이루어졌음을 시사한다.이 시기 이전에는 회사 간 전기 기록 기술은 1925년 콜롬비아와 빅터에 의해 최초로 사용된 Western Electric 라이센스 방식까지 줄곧 독점 기술로 간주되었습니다.예를 들어, 브런즈윅-발크-콜렌더(브런즈윅 주식회사)가 한 일은 빅터의 관행과는 달랐다.

방송사들은 대중이 쉽게 이용할 수 있는 "홈 레코딩"의 다양한 제조사, 유럽 녹음, 가로 자르기 문자, 세로 자르기 문자 등 많은 소스의 다양한 녹음 특성에 매일 적응해야 했다.1942년에 전국방송인협회(NAB)에서 표준화를 위한 노력이 시작되었고, 후에 전국라디오 및 텔레비전 방송인협회로 알려지게 되었다.NAB는 특히 1942년과 1949년에 가로와 세로로 잘린 기록(주로 문자 변환)에 대한 기록 표준을 발표했다.78rpm 레코드 제작자 및 초기 LP 제작자들도 NAB 가로형 표준에 따라 레코드를 줄였습니다.

가로 방향 절단 NAB 곡선은 1930년대 중반 이후 NBC 방송사 내의 관행에서 발전한 NBC Orthacoustic 곡선과 현저하게 유사했다.어떤 공식도 아닌 경험적으로, 100Hz 미만의 오디오 스펙트럼의 베이스 엔드는 시스템 웅웅거림 및 턴테이블 럼블 노이즈를 무시하도록 다소 상승할 수 있다.마찬가지로 1,000Hz에서 시작하는 고음 끝에서도 오디오 주파수를 10,000Hz에서 16dB 증가시킨 경우 셸락 디스크의 높은 배경 소음에도 불구하고 섬세한 음색 음성과 악기의 높은 음색을 들을 수 있었다.보완적 역곡선(de-empassis)을 사용하여 레코드를 재생하면 신호 대 잡음비가 개선되고 프로그래밍이 보다 생생하게 들립니다.

관련 분야에서는 NBC Orthacoustic 녹음 곡선에 사용된 것과 유사한 약 1940년 전 강조가 에드윈 하워드 암스트롱의 주파수 변조(FM) 라디오 방송 시스템에서 처음 사용되었다.암스트롱 회로와 고음역 디엠퍼시스를 사용하는 FM 라디오 수신기는 소음 수준이 낮은 고품질의 광범위한 오디오 출력을 제공합니다.

1948년 6월 컬럼비아 LP가 출시되었을 때 개발자들은 331⁄3 rpm, 마이크로 그루브, 롱 플레이 [5]레코드에 대한 기술 정보를 발표했습니다.컬럼비아는 그것이 고음의 NAB 곡선과 같았지만 약 150Hz 이하의 저음 부스트 또는 프리엠퍼시스가 더 많았다는 것을 보여주는 녹음 특성을 공개했다.저자들은 콜롬비아 LP 곡선의 전기 네트워크 특성을 공개했다.그럼에도 불구하고, 곡선은 적어도 명시적으로 수학 공식에 기초하지 않았다.

1951년, 제2차 세계대전 후 하이파이(hi-fi)의 인기가 높아지자, 오디오 엔지니어링 협회(AES)는 표준 재생 [6]곡선을 개발했습니다.이것은 하이파이 앰프 제조업체에서 사용하기 위한 것입니다.AES 곡선을 사용하여 하이파이 앰프에서 좋은 사운드를 낼 수 있도록 레코드를 설계했다면 이는 표준화를 향한 가치 있는 목표가 될 것입니다.이 곡선은 오디오 필터의 전이 주파수로 정의되었으며 극은 2.5kHz(약 63.7μs)이고 극은 400Hz(약 397.9μs)입니다.

RCA Victor와 Columbia는 녹음 포맷이 승리할 것인지에 대해 "시장 전쟁"을 벌이고 있었다: 콜롬비아 LP와 RCA Victor 45 rpm 디스크(1949년 2월 출시).디스크 크기와 기록 속도의 싸움일 뿐만 아니라 기록 특성에 기술적인 차이가 있었습니다.RCA Victor는 "New Orthophonic"을 사용했고, 반면 Columbia는 그들만의 LP 곡선을 사용했다.

궁극적으로, 새로운 오르소닉 곡선은 R. C.의 출판물에서 공개되었다.1953년 [7]RCA Victor의 Moyer; 이 진화에 대한 추가적인 배경 정보는 1957년에 [8]발표된 같은 저자의 또 다른 기사에서 찾을 수 있습니다.그는 RCA Victor의 특성을 1925년 웨스턴 일렉트릭의 "고무 라인" 레코더에서 1950년대 초반까지 거슬러 올라가 오랜 기록 관행과 그 사이에 큰 변화가 일어난 이유를 주장했습니다.RCA Victor New Orthophonic 곡선은 NAB/NARTB, Columbia LP 및 AES 곡선의 허용 범위 내에 있었습니다.이는 결국 RIAA 곡선의 기술적 전신이 되었습니다.

1953년에서 1956년 사이(1958년 스테레오 LP가 나오기 이전) 전 세계 여러 표준 기구가 RCA Victor New Orthophonic 곡선과 동일한 재생 곡선을 채택하여 국내외 음반 [9]시장에서 표준이 되었습니다.그러나, 이러한 표준들은 모두 동일했지만, 보편적 이름은 사용되지 않았다.그 중 하나는 단순히 "RIAA"라고 불렸고, 기억에 남기 때문에 결국 이 이름이 채택되었을 것이다.

일부 틈새 기록 커터들은 1970년대까지 RIAA 곡선 이외의 EQ 곡선을 사용하고 있었을 가능성이 있다.그 결과 오늘날 일부 오디오 제조업체는 Columbia LP, Decca, CCIR 및 TELDEC의 Direct Metal Mastering 옵션을 포함하여 선택 가능한 EQ 곡선을 가진 포노 이퀄라이저를 생산하고 있습니다.

확장 RIAA 곡선

공식 RIAA 표준은 사전 강조가 75μs 이상으로 무한히 증가하는 세 가지 시간 상수를 정의하지만 실제로는 불가능하다.RIAA 균등화 표준이 작성되었을 때 기록장치와 커팅앰프의 고유한 대역폭 제한은 프리엠퍼시스 특성에 고유한 궁극적인 상한을 부과했기 때문에 RIAA 정의에 공식적인 상한을 포함하지 않았습니다.

최신 시스템은 잠재적인 대역폭이 훨씬 더 넓습니다.Neumann 커팅 앰프를 포함한 모든 커팅 앰프의 본질적인 특징은 오디오 밴드(>20 kHz) 위에 강제로 가해지는 고주파 롤오프입니다.이는 RIAA 곡선에 의해 정의된 시간 상수에 두 개 이상의 추가 시간 상수를 의미합니다.이것은 어느 곳에서도 표준화 되어 있지 않지만, 커팅 앰프 및 관련 전자제품 제조사에 의해 설정됩니다.

소위 "Enhanced RIAA" 곡선 또는 "eRIAA" 곡선은 재생 시 이러한 비공식 시간 상수에 대한 보완적 보정을 제공하려고 시도합니다.

배경

1995년 한 비학계 소식통이 노이만 절단 증폭기가 3.18μs(약 50kHz)로 단일 고주파 극을 적용했으므로 재생 [10]시 보완 0을 포함해야 한다고 잘못 제안했다.그러나 그러한 극은 [11]존재하지 않는다.

예를 들어 널리 사용되는 Neumann SAB 74B 이퀄라이저의 RIAA 프리엠퍼시스는 100kHz에서 최대가 되며, 또한 이 회로는 Butterworth(최대 플랫) 액티브필터 및 482kHz에서 추가 극에 의해 구현되는 49.9kHz에서 [2]2차 롤오프를 적용한다.이는 필요한 경우에도 단순한 0으로 보상할 수 없으며, 어떤 경우에도 다른 증폭기가 다를 수 있습니다.표준 RIAA 재생 시스템에서 초기 컷을 감시하면서 수동 이퀄라이제이션이 적용되는 컷 단계에서 고려되므로 재생 시 보정은 사실 필요하지 않다.그럼에도 불구하고, 잘못된 0을 사용하는 것은 아마추어 마니아들 사이에서 여전히 논쟁의 대상이다.

음의 피드백 등화를 사용하는 많은 일반적인 포노 프리앰프 디자인은 고주파에서 의도하지 않은 0을 포함하며, 이는 라이트가 제안한 것과 유사합니다.예를 들어, 이것은 1980년에 Lipshitz/Jung에 [12]의한 RIAA 재생 이퀄라이제이션에 관한 연구에서도 설명되고 있습니다만, 바람직하지 않다고 지적되고 있습니다.일부 포노 프리앰프에는 이를 수정하고 출력이 RIAA 곡선을 정확히 [11]따르도록 하는 추가 회로가 포함되어 있습니다.그러나 대부분의 경우 이는 생략되어 있습니다.

IEC RIAA 곡선

1976년 국제전기기술위원회에 의해 7950μs(약 20Hz)[13]의 극을 추가하는 것만으로 RIAA 재생 곡선과 다른 재생 곡선의 대안 버전이 제안되었다.그 근거는 디스크 뒤틀림과 턴테이블 럼으로 인한 포노 앰프의 아음속 출력을 줄이는 것이었다.

이러한 RIAA 곡선에 대한 IEC 수정은 상당한 진폭과 더 우려되는 것은 재생 중 저주파 응답에 위상 오류를 발생시키기 때문에 보편적으로 바람직하다고 볼 수 없다.또한 간단한 1차 롤오프를 통해 덜컹거림을 [11]완만하게 줄일 수 있으며, 많은 제조업체는 턴테이블, 암 및 카트리지의 조합이 문제가 발생하지 않도록 충분한 품질이어야 한다고 생각하고 있습니다.

일부 제조업체는 IEC 표준을 준수하지만 다른 제조업체는 그렇지 않습니다. 나머지 제조업체는 이 IEC-RIAA 옵션을 사용자가 선택할 수 있도록 합니다.그것은 35년 [2]후에도 여전히 논의의 대상이다.그러나 이 IEC 개정안은 2009년 6월에 철회되었다.

TELDEC/DIN 곡선

Telefunken과 Decca는 1957년 7월 독일 DIN 표준(Entwurf DIN 45533, DIN 45536 및 DIN 45537)에도 제안된 특성을 사용한 레코드 회사(Teldec)를 설립했습니다.덧붙여서, 이 기준서 제안서는 1959년 중반까지 유효했던 1956년의 중간 CCIR 권고 No. 208과 정확히 동일한 특성을 정의하였다.그럼에도 불구하고 DIN 표준 제안서는 1959년 4월 채택되었다(DIN 45533:1959, DIN 45536:1959 및 DIN 45537:1959) 이는 RIAA 특성이 이미 확립된 시점이며, 독일 DIN이 RIA 특성을 최종적으로 채택한 1962년 11월까지 유효했다(DIN 455A).다만, Teldec 특성의 사용 범위는 불명확합니다.

Teldec 특성의 시간 상수는 3180μs(약 50Hz), 318μs(약 500Hz) 및 50μs(약 3183Hz)이며, 따라서 세 번째 값만 해당 RIAA [14]값과 다릅니다.Teldec 특성은 RIAA 특성에 가깝지만, 전자와 녹음된 녹음과 후자와 재생된 녹음은 다소 [15]지루하게 들릴 정도로 차이가 있다.

레퍼런스

메모들
  1. ^ Copeland, Peter (September 2008). MANUAL OF ANALOGUE SOUND RESTORATION TECHNIQUES p.148 (PDF). London: The British Library. Archived from the original (PDF) on April 9, 2011.
  2. ^ a b c Keith Howard의 "Cut and Thrust: RIAA LP Equalization", 스테레오필, Vol. 32, No., 2009년 3월, 53–62 페이지 http://www.stereophile.com/features/cut_and_thrust_riaa_lp_equalization/index.html
  3. ^ "Cut and Thrust: RIAA LP Equalization The Neumann 4th pole (sic)". April 2, 2009.
  4. ^ 스탠리 P의 'RIAA 균등화 네트워크에 대하여'립시츠, 오디오 엔지니어링 학회지, 제27권, 제6호, 1979년 6월, 페이지 458-481.
  5. ^ P. C. Goldmark, R. Snepvangers, W. S. Bachman의 '콜롬비아 롱플레이 마이크로 그루브 녹음 시스템', IRE의 진행, 제37권, 1949년 8월, 페이지 923–927.
  6. ^ 'AES 표준 재생 곡선', 오디오 엔지니어링, Vol. 35, No.1, 1951년 1월, 페이지 22 및 45.
  7. ^ R.C.의 '기록곡선의 진화'모이어, 오디오 엔지니어링, 제37권, 제7호, 1953년 7월, 페이지 19-22 및 53-54.
  8. ^ R.C.의 '표준 디스크 기록 특성'모이어, RCA 엔지니어, 제3권, 제2호, 1957년 10월 - 11월, 페이지 11-13.
  9. ^ '디스크 재생 특성', J. D.가 편집자에게 보낸 편지.콜린슨, 무선월드, 제62권, 제4호, 1956년 4월, 171페이지
  10. ^ '튜브 프리앰프 요리책' A.Wright, Vacuum State Electronics, 1995년 http://tubeamps.webs.com/1997_The_Tube_Preamp_Cookbook_Allen_Wright.pdf
  11. ^ a b c "Small Signal Audio Design" D. Self, Elsevier, 2010.
  12. ^ 스탠리 P사의 '고정밀 역RIAA 네트워크'립시츠와 월트 정, 오디오 아마추어, 1980년 1호, 22-24페이지.
  13. ^ IEC 간행물 60098/AMD4, 스위스 제네바, 1976년 9월, '처리된 디스크 기록 및 재생 장비'(IEC 60098, 제2판, 1964년 1월), 개정판 No.4(2009년 6월 도면).
  14. ^ "Record Equalization - Vinyl Engine".
  15. ^ "Stereo Lab - Historical Recording Characteristics".
참고 문헌
  • 파월, 제임스 R. 주니어Audiophile's Technical Guide to 78RPM, Transcription, Microgroove Recordings.1992; 미국 매사추세츠 주 포티지, 축음기 어드벤쳐 ISBN 0-9634921
  • 파월, 제임스 R. 주니어 방송 문자 변환 디스크2001; 미국 매사추세츠 주 포트지, 축음기 어드벤처스 ISBN 0-9634921-4-4
  • 파월, 제임스 R. 주니어, 랜달 G.스틸.78RPM 레코딩 재생 이퀄라이저 설정.제2판1993년, 2001년; 축음기 어드벤처, 포트지, 미.ISBN 0-9634921-3-6

외부 링크