A digitális hangrögzítés nyolcvanas évekbeli forradalma óta alapvetően megváltozott a viszonyunk a zenéhez. Más kérdés, hogy sokak szerint régebben valahogy mégiscsak jobb volt.
A zene kezdetben egyszeri és megismételhetetlen attrakció volt. Az első, már csak múzeumból ismert (s persze analóg) hangrögzítési technikákat még a XIX. században ötölte ki néhány élénk fantáziájú feltaláló: a hangjeleket direktben alakították át mechanikus jelekké, melyeket a lejátszó, mondjuk egy fonográf vagy gramofon tudott ismét hangjellé transzformálni.
Hullám dobott
Ehhez képest csak a következő lépés volt a mai értelemben vett elektromos hangszedők megjelenése, ahol a mechanikai rezgések egy apró mozgó mágnes és egy lágyvasas tekercs segítségével elektromos jelekké alakulnak, majd ezeket egy erősítővel megizmosítva juttatjuk el a hangszóróba. A másik tradicionális hangrögzítési forma a hangszalag (legyen bár lakóhelye tekercs/orsó vagy hangkazetta) - ekkor műanyag szalagba épített ferromágneses tulajdonságú (vas, illetve króm) szemcsék átmágnesezésével rögzül a hangnak megfelelő információ, amit azután, a szalag mozgatása közben a magnófej (szintén egy vasmagos tekercs) alakít át elektromos impulzusokká (az elektromágneses indukció törvényeinek megfelelően). Eme hangjelek azután felerősítés után a hangfalainkon - esetleg "csak" egy vállra dobható ghettoblaster recsegő hangszóróin - keresztül jutnak el fülünkbe.
Ezen rögzítési technikák közös jellemzője, hogy analóg típusúak: az efféle jelek fontosabb paraméterei (mondjuk az amplitúdója) egy adott tartományon belül időben és térben folyamatosan változnak, azaz bármilyen értéket felvehetnek. Más kérdés, hogy még egy analóg jel továbbításához is szükség lehet némi modulációra: ilyenkor az immár elektronikussá alakított (mondjuk hang)jelet ráültetjük egy nagyfrekvenciás vivőhullámra, amely a legtöbb esetben szinuszos - ilyen "meglovagolt" jeleket továbbítanak a rádióállomások. A vivőhullám az információt vagy a kitérés, azaz amplitúdó, vagy a hullám frekvenciájának (vizuálisan kb. a sűrűsége) apró változásaiba kódolva tárolja - az előbbi az AM, a másik az FM típusú moduláció (ezen kifejezéseket, gondoljuk, minden rádiózó hallotta már néhányszor). Kevésbé ismert azonban, hogy léteznek más típusú modulációk. Például amikor a vivőhullám nem szinuszos, hanem mondjuk négyzetes vagy kvázidigitális (a jel folyamatos, de csak kétféle értéket vehet fel). Az utóbbi típusú, kapcsoló üzemmódú berendezések először az ipari folyamatszabályozásban jelentek meg, majd az integrált áramkörök fejlődése nyomán kezdtek tömegesen gyártani ilyen elven működő erősítőket is. Ezen (tévesen digitálisnak is nevezett) D-osztályú berendezések óriási előnye, hogy nem melegszenek, a méretük is kisebb, a hatásfokuk pedig egészen elképesztő. A méretek csökkenése persze ugyanúgy tapasztalható például a koncerteken használt hangfalak esetén is (már amennyiben a legújabb konstrukciókat tekintjük), ami néha szemet szúr a hangfaltornyokban gondolkodó rockfosszíliáknak is. Az elterjedt zenészlegenda szerint Mick Jagger egy alkalommal kevesellte a színpadra kitett vasak mennyiségét (habár a hangzás ellen neki sem volt kifogása), ezért kifejezett óhajára extra mennyiségű újabb hangládákat kellett felhalmozni (melyek azután némán és süketen álltak/lógtak a koncert alatt...).
Leng, nem suhan
Az analóg jeltovábbítással sok a probléma: e jelek érzékelése, feldolgozása, rögzítése lejátszása során minden egyes állomás maga is "beleszól" a hangképbe nemkívánatos felharmonikusok (azaz torzítás) és zaj formájában.
Pontosan ezért próbálkoztak már régóta egy más, precízebb jeltovábbítási, kódolási technikával, s így született meg a digitális hangrögzítési eljárás. Ennek lényege, hogy az analóg (például hang)jelből másodpercenként sok tízezerszer mintát vesznek - majd az így kapott értékeket már puszta számokként lehet kezelni és továbbítani (továbbá lekódolni, mondjuk bináris rendszerben). Az eljárást mindösszesen a Shannon-Nyquist mintavételi teoréma szabályozza: ezek szerint egy jel tökéletesen helyreállítható a mintavétellel keletkezett digitális jelekből, amennyiben a mintavétel másodpercenkénti sebessége eléri az analóg jel maximális frekvenciájának kétszeresét. Nos, ebben nincs is hiba: a legelterjedtebb és legnépszerűbb digitális rögzítési szabvány, a kompaktlemez-, azaz cédétechnológia, mely az úgynevezett PCM (pulzus-kód moduláció) elvén alapszik, maradéktalanul eleget tesz ennek. Mikor kis plasztikkorongra rögzítenek zenét, a gép másodpercenként 44 100-szor vesz mintát az eredeti analóg jelből, a lekódoláshoz pedig 16 bit áll rendelkezésre. Ez pontosan 65 536-féle skálaértéket jelent, ami 80 decibelnél is nagyobb dinamikatartományt (jel-zaj viszony) tesz lehetővé. Persze nem mindig volt így, és a kezdeti 8 bit (a korabeli elektronika nem tett lehetővé többet) digitális telefonrendszerek működtetéséhez és egyszerűbb, nem túl szofisztikált hangszínek létrehozásához volt elegendő. (Tetszenek még emlékezni a Commodore 64 hangjaira vagy a hamisítatlan Casio-soundra?) Egy kis fejlődés a mikroelektronikában, s máris jöhetett a 16 bites kódolás, s az azon alapuló cédétechnológia, mely 1982 óta hódítja a világot - ennek letéteményese az úgynevezett "vörös könyv", amely a technológiával kapcsolatos protokollt foglalja össze. A kompaktlemez alapelve tulajdonképpen pofonegyszerű: a lemezre tükröződő felületet visznek fel, előtte pedig apróbb gödröcskék helyezkednek el, melyeken a letapogatást végző lézersugár szétszóródik, miközben más helyekről visszaverődik, mivel így biztosítható a binárisan kódolt digitális jel detektálása és visszakódolása. Ráadásul nem csupán a hangrögzítést és lejátszást forradalmasította a 16 bites kódolás, az elektronikus zenekészítést is: 16 biten már nem csupán feltűnően műanyag hangszíneket lehetett produkálni, de élő hangszerek hangját lehetett rögzíteni és hasonló mintavételezés után digitális formában tárolni, így hát hamarosan megjelentek a szemplert is tartalmazó szintetizátorok, no és a digitális effektprocesszorok.
A közhiedelemmel ellentétben ez a 16 bit, azaz a cédé kínálta lehetőségek bőven elégségesek a hang tárolásához és kereskedelmi forgalmazásához. Mi több: bizonyos esetekben még ez is túl nagy sávszélességet igényel, éppen ezért terjedtek el a különböző tömörítési technikák, közöttük azon veszteséges eljárások, melyek mp3 és mp4 néven váltak népszerűvé. Ezekről némi joggal feltételezik, hogy alapesetben rosszabb minőséget nyújtanak, mint egy cédé vagy egy analóg hanghordozó - nem árt azonban emlékeztetni arra, hogy magasabb bitráta (adatátviteli sávszélesség) esetén a hangminőség ugrásszerűen javul, és egy 192 kb/s sebességű mp3-at csak nagyon jó háztartási hangberendezésen lehetne megkülönböztetni egy tömörítetlen audió fájltól.
Persze mondanunk sem kell, a digitális hangrögzítés és zenekészítés már nem áll meg 16 bitnél. Immár a jobb, minden korábbinál erősebb számítógépekbe applikálható hangkártyák is támogatják a 24 bites kódolást, s ezzel együtt akár a 192 kHz-es mintavételt is, ami annyit jelent, hogy otthon, a saját számítógépünkön hozhatunk létre egy komplett, szinte a régi analóg stúdiók színvonalán működő hanglaboratóriumot - s az öszszes korábbi analóg effekt is beszerezhető ún. szoftver-plugin formájában. Ráadásul a 24 bites technológia azt is lehetővé teszi, hogy szélesebb dinamikai tartományokon rögzítsünk zenét, s azt is, hogy a hangszerek hangja torzítatlanul, a dinamikai csúcsok levágása nélkül kerüljön a felvételre.
Puha, meleg érzés
Az analóg és a digitális hangzás hívei között régóta tart a meglehetősen terméketlen vita: melyik rögzített hang szól jobban - pedig látnunk kell: előbb tán tisztázni kellene, milyen típusú digitális és milyen analóg hangot hasonlítunk össze (hiszen több is van belőlük). Annyi biztos, hogy a cédé például (pont a mintavételi frekvenciának köszönhetően) 20 kHz-ig minden hangot átvisz, e fölött viszont keményen vág - igaz, ezeket a hangokat egy felnőtt már úgysem hallja meg. Az is biztos, hogy a cédé a megadott tartományon belül valóban tisztán és hibák nélkül (nincs sistergés, recsegés stb.) képes tárolni a zenei információt, és az akárhány másolás után is torzítatlanul és változatlanul kerül át a kópiára (nem úgy, mint a kazetták másolásánál), s ez csupán azok számára nem bír jelentőséggel, akik kifejezetten izgalmasnak és szexinek tartanak egy kis vinilrecsegést. A különbség egy lemez és egy cédé (esetleg egy csöves gitárerősítő és egy digitális eszköz) között a dinamikai túlvezérelhetőségben ragadható meg. Az analóg hangcuccokon az ajánlott tartományon belül érvényesül az átvitel linearitása, ami annyit tesz, hogy itt a visszakapott hangkép arányos (közel "analóg") lesz az eredeti rögzített hangfelvétellel. E határon túl már nem érvényesül a linearitás, azaz a hangkép többé-kevésbé torzul. Ez történik túlvezérlésnél, és sok hifista számára pontosan ettől az ún. lágy, analóg torzítástól lesz emberibb és melegebb a hangzás (ugyanez igaz a csöves gitárerősítők által létrehozott torzított hangokra, amelyekért úgy rajong az emberiség jobbik fele...). Mindez vonatkozik a "jobb" hifi, sőt high end berendezésekre - de például a kommersz hangcuccok (akár otthoni akár rockkocsmai szinten) mindenképpen kompresszálni fogják (azaz összenyomják) a hangzást, már csak a terhelés alatt működő hangszórók fizikai sajátosságai miatt is.
Ez persze nem is mindig haszontalan: lakásban vagy autóban nem is praktikus a 20-30 db-nél nagyobb dinamika - különben folyton csavargatni kéne a hangerő-szabályozót (hogy a "pianókat" halljuk, a "fortékat" meg ne annyira). A modern digitális rendszerek már sokkal szigorúbbak a túlvezérlést illetően: bár névleges dinamikatartományuk a 120 db-t is meghaladja, de ebből kilépve "csúnyán" torzítanak. Ennek megelőzésére "gyárilag" kezelik a zenét - kompresszorokkal és limiterekkel.
A hangkép notórius összenyomása, a minden határon túli kompresszió amúgy különösen a kereskedelmi rádióknál figyelhető meg: nekik fontos az, hogy műsoruk mindig egyenletes szinten ordítson, ehhez pedig arra van szükség, hogy a leghangosabb és leghalkabb hangok között minimális (akár csak pár decibel) legyen a különbség. Ez bizonyos, alapból túlkompresszált zenéknek mindegy, másokat (pl. dzsessz, klasszikus zene) viszont tönkretehet - de hát kereskedelmi rádióról beszélünk...
Szokásos otthoni probléma, amikor régi analóg felvételeinket szeretnénk digitalizálni valamilyen formában. A 16 bites hangkártyák/cédéfelvevők nagy hátránya volt, hogy ezeken szinte lehetetlen volt úgy kivezérelni a felvételt, hogy végig tiszta és torzítatlan maradjon - de mégis legyen olyan hangos, mint egy gyári cédéfelvétel, amelyet profi stúdióeszközökkel reguláztak meg a 16 bites mintavétel előtt. A szakemberek inkább azt tanácsolják, hogy ilyenkor állítsuk át hangkártyánk/rögzítőprogramunk felbontását 24 bitesre, hagyjunk bőven kivezérlési tartalékot, s használjunk megfelelő szoftvereket a dinamikatartomány precíz szabályozására. Pár ilyen trükk s a felvételünk már majdnem úgy fog szólni, mint egy gyári cédé - bár a magam részéről inkább egy jó kis lemezjátszót javasolnék.
