Понять разницу в коррекции CCIR и NAB могут не только лишь все; не каждый может это сделать. Часто задают вопрос: а почему нельзя использовать ленты LPR35 и LPR90 на скорости 38 см/с? Многие уже поняли, что для ответа на него мне оказалось недостаточно афоризмов К.Пруткова, так что для начала я вынужден был обратиться к творчеству киевского боксёра, а ещё и мэра.

А теперь снова возвращаюсь к прутковско-казарменному стилю: да можно! Можно даже штаны надевать через голову, но это жутко неудобно и не совсем правильно. Всё-таки правильнее будет использовать каждую вещь по её прямому предназначению.

Итак, откуда вообще взялась коррекция, или по-английски EQualization? Начнём с того, что идеальный канал записи не вносит частотных искажений на идеальную магнитную ленту. То есть если мы в головку записи подаём при любой частоте (в пределах рабочего диапазона частот данного магнитофона, конечно же) ток записи одной и той же величины, то и на ленту запись ложится с одним и тем же уровнем.

А вот при воспроизведении начинаются проблемы. И одна из них имеет название "слойные потери". Именно наличием слойных потерь магнитной ленты и обусловлен завал высоких частот (начиная от средних) в идеальном канале воспроизведения магнитофона. Эти потери прямо пропорциональны толщине рабочего слоя (и здесь мы видим очевидное противоречие между максимальной отдачей ленты на низах и на верхах) и обратно пропорциональны скорости протягивания ленты (тут никаких противоречий нет). Я не буду сейчас грузить читателей излишней теорией, запомните лишь практический вывод: на ленте с рабочим слоем толщиной 15 микрон при скорости 38.1 см/с завал высоких частот начинается с частоты 4488 Гц. Казалось бы, надо сделать в усилителе воспроизведения подъём высоких частот, начиная с этой частоты, и проблема решена? Да, но давайте рассмотрим, какой ценой.

В природе не бывает электрических цепей с произвольно взятой амплитудно-частотной характеристикой. АЧХ рождается в недрах физики, точнее её раздела под названием электротехника. АЧХ различных звеньев может быть горизонтальной, а может быть наклонной под углом 6 дБ на октаву. Когда в сложной цепи много звеньев, то суммарная её АЧХ состоит из нескольких участков, как горизонтальных, так и наклонных (в том числе с суммарной крутизной 12 и 18 дБ/окт, а изредка и больше), и вот чтобы не описывать полностью всю АЧХ, условились оговаривать только частоты перегиба, где один участок заканчивается, и начинается другой.

Исторически сложилось так, что частоту перегиба f указывают не в герцах, а в радианах за секунду, которые больше герцев в 2π раз, где π — буква греческого алфавита, обозначающая отношение длины окружности к её диаметру, и вообще вместо частоты перегиба указывают обратную ей величину, называя её постоянной времени коррекции и обозначая эту постоянную другой греческой буквой τ, то есть f=1/(2*π*τ). Это очень удобно для тех, кто владеет паяльником, а теоретикам разницы никакой, поэтому они согласились на эту условность. На рисунке показан пример АЧХ, определяемой тремя постоянными времени τ₁=3180 мкс, τ₂=120 мкс и τ₃=10 мкс, которым соответствуют частоты 50 Гц, 1326 Гц и 15916 Гц. Зелёной линией показана идеальная АЧХ, состоящая из горизонтальных и наклонных участков. Красной линией показана АЧХ реальной электрической цепи. Обратите внимание, что реальная АЧХ почти везде отличается от идеальной, и максимальная погрешность, достигающая 3.01 дБ, находится именно на частотах перегиба. С этими тремя децибелами мы ещё встретимся.

Но вернёмся к цене. Частоте 4488 Гц соответствует постоянная 35 мкс. Надо заметить, что при толщине рабочего слоя в 15 микрон общая толщина ленты будет в районе 50 микрон (обычно от 48 до 54), что считается нормальной или обычной толщиной для профессиональных лент. Ленты LPR35 и LPR90 — бытовые, они тонкие и имеют толщину рабочего слоя всего 10 микрон, что требует и пропорционально меньшей постоянной: всего 25 мкс. Магнитофонов с такой коррекцией не было, нет, а скоро и совсем не будет, поэтому на тех что есть, эта лента выдаст задир верхов, в идеальном магнитофоне достигающий аж 6 дБ! Но на скорости 19 см/с эта лента потребует коррекцию в 50 мкс. А студийная нормальной толщины лента потребует коррекцию в 70 мкс. А что, спросите вы, магнитофоны с такой коррекцией есть? Да, есть, и европейский CCIR (Comité Consultatif International pour la Radio) предложил для лент толщиной 52 микрона на скорости 38 см/с стандарт постоянной времени коррекции 35 мкс, а на скорости 19 см/с — 70 мкс, его утвердила IEC (International Electrotechnical Commission), и приняли DIN (Deutsche Industrial Normale) и BS (British Standards). Американцы не остались в стороне и предложили для лент толщиной 37 микрон на скорости 19 см/с стандарт постоянной времени коррекции 50 мкс, определивший коррекцию NAB (National Association of Broadcasters). И именно это имеют ввиду, когда пишут в инструкциях что-то типа "...различные фонограммы требуют различной эквализации. Установите переключатель в соответствующее положение..." для двустандартных магнитофонов, способных воспроизводить (или даже ещё и записывать) фонограммы как в коррекции CCIR, так и NAB.

Остаётся вопрос: но ведь в NABовской коррекции есть ещё одна постоянная 3180 мкс, которой соответствует частота примерно 50 Гц, зачем же она? А низачем. Просто так. Американские инженеры решили завалить низ с целью якобы уменьшить низкочастотный шум при воспроизведении. И я бы их понял, если бы они завалили основную гармонику сетевой частоты, которая всегда неизбежно проникает в канал звука в магнитофоне с сетевым питанием. Но частота основной гармоники сети равна 60 Гц (не забываем, что NAB — это Америка!), а не 50, к тому же завал на частоте 50 Гц составляет всего 3 дБ (да-да, это те самые 3 дБ погрешности на частоте перегиба), а на частоте 60 Гц — только 2.28 дБ, поэтому это совсем не то уменьшение помехи, о котором можно говорить. Истинную причину введения низкочастотной постоянной времени мы, скорее всего, уже никогда не узнаем, поэтому проще ответить: низачем. Кстати, тот же Ампекс парой лет позднее NABа пробовал внедрить коррекцию в 50 мкс без 3180, но она не прижилась. А жаль. Это было бы грамотным решением.

Давайте посмотрим, что будет, если фонограмму, записанную на скорости 19 см/с в коррекции CCIR, воспроизвести с коррекцией NAB:

Низ оказался задран чуть не на 9 дБ, верх тоже приподнят почти на 3 дб, всё почти как у диджея на дискотеке. А вот что получится, если наоборот, фонограмму, записанную на скорости 19 см/с в коррекции NAB, воспроизвести с коррекцией CCIR:

Ещё хуже. И низ завален, и верх придавлен, осталась только подглуховатая середина от 100 Гц до 2 кГц.

Но, пожалуй, американцы не были бы американцами, если бы не ввели ещё один стандарт коррекции NAB, на сей раз для скорости 38 см/с, но точно с теми же постоянными, что и для 19, то есть 50+3180 мкс. Это в корне неправильно, поскольку постоянная времени строго пропорциональна скорости (напомню, пропорциональность обратная). Тем не менее именно такой стандарт коррекции NAB принят в Америке, и такие записи иногда проникают в Европу, в том числе и в Россию. Сделали американцы так для того, чтобы уменьшить себе объём работы по настройке магнитофонов, ведь при таких постоянных (и при таком невысоком уровне записи!) достаточно настроить УВ на скорости 19 см/с, а затем чисто механически переключить двигатель на вдвое бОльшую скорость, не делая никаких перестроек в УВ. Естественно, что при такой записи лента на низах перегружается на частоте 50 Гц на 3 дБ, а на 20 Гц почти на 9 дБ, на верхах перегрузка будет от 3 до 6 дБ в зависимости от толщины ленты. Но если общий уровень записи занизить на те же 3−6 дБ (а американские 250 нВб/м по отношению к евро-уровням 320−510 нВб/м и есть эти самые 2−6 дБ), то мы получим наоборот, запись без перегрузки, но с недоиспользованием динамического диапазона ленты на средних частотах.

Давайте же и для скорости 38 см/с рассмотрим, что будет, если фонограмму, записанную в коррекции CCIR, воспроизвести с коррекцией NAB:

Как-то не очень... Низ завален, верх приподнят, что гарантирует резковатое звучание без "мяса". И снова попробуем наоборот, фонограмму, записанную на скорости 38 см/с в коррекции NAB, воспроизвести с коррекцией CCIR:

Тоже не то. Низ, конечно, кому-то покажется вкусным, но зачем же валить верх?

Для упрощения можно подытожить, что коррекция CCIR предназначена для использования в профессиональных магнитофонах с профессиональной лентой на скоростях 76, 38 и 19 см/с, а коррекция NAB — для использования в бытовых магнитофонах с бытовой лентой на скоростях 19, 9 и 4 см/с. Каждому — своё, не поймите меня неправильно!