układ Paula
Rasowanie Pauli, czyli HiFi na Amidze
Jak wycisnąć z klasycznej Amigi możliwie najlepszy dźwięk
Grzegorz Kraszewski

Od razu uprze­dzam, że nie bę­dzie to ko­lej­ny ar­ty­kuł z cyklu „dla­cze­go Paula jest lep­sza od SBLi­ve”. Bo nie jest. Byle 16-bi­to­wy prze­twor­nik daje lep­sze efek­ty, pro­szę prze­pro­wa­dzić pro­ste do­świad­cze­nie. Słu­cha­my MP3 (naj­le­piej w 192 kbps albo wyżej) przez Paulę. Żeby nie było, że „pro­cek nie wy­ra­bia” można sobie zde­ko­do­wać do AIFF-a i słu­chać bez­po­śred­nio. A teraz ten sam plik na­gry­wa­my na CDAu­dio i słu­cha­my z CD-RO­Mu. Nawet na moim sprzę­cie re­no­mo­wa­nej firmy LG sły­chać róż­ni­cę. Więc o co wal­czy­my? Aku­rat zo­sta­łem mia­no­wa­ny syl­we­stro­wym panem od ob­słu­gi Wi­nAM­Pa, tyle że po­sta­no­wi­łem w roli głów­nej za­sto­so­wać Ami­ga­AM­Pa. PPC jest, więc de­ko­do­wa­nie jest na maksa, tylko ta Paula... A nie­ste­ty karty mu­zycz­nej nie ma. Po­sta­no­wi­łem więc wy­ci­snąć z Pauli co się da, a jak się oka­zu­je tro­chę jed­nak można.

Ge­ne­ral­nie Paula ma dwie wady: po pierw­sze szumi, po dru­gie ob­ci­na pasmo. Naj­pierw za­sta­nów­my się dla­cze­go szumi. Wbrew po­zo­rom wcale nie dla­te­go że ma 14 bitów za­miast 16. To też jest jakaś przy­czy­na, ale nie naj­waż­niej­sza. Cha­rak­te­ry­sty­ka każ­de­go prze­twor­ni­ka cy­fro­wo-ana­lo­go­we­go to „schod­ki” bie­gną­ce pod górę. W ide­al­nym prze­twor­ni­ku 16-bi­to­wym każdy z 65536 stop­ni tych scho­dów ma taką samą wy­so­kość. W czter­na­sto­bi­to­wym jest tak samo tylko stop­ni jest 16384. Tylko że Paula jak wia­do­mo to nie jest prze­twor­nik 14-bi­to­wy tylko 8-bi­to­wy z 6-bi­to­wą re­gu­la­cją gło­śno­ści. Ob­ra­zo­wo więc mó­wiąc mamy duże scho­dy z 64 stop­nia­mi (26) a na każ­dym stop­niu sta­wia­my małe 8-bi­to­we schod­ki. Jak sto­larz się po­sta­rał, to wszyst­ko pa­su­je i wy­glą­da z da­le­ka jak prze­twor­nik 14-bi­to­wy. Nie­ste­ty prze­waż­nie nie ma tak miło i na styku tych 8-bi­to­wych (256-stop­nio­wych) ka­wał­ków mamy takie coś np.:

charakterystyka zazębiona
Zazębienie. Tym razem wysokość schodka regulacji głośności jest za mała w stosunku do zakresu przetwornika 8-bitowego.
charakterystyka idealna
Przypadek idealny. Małe schodki 8-bitowe dla sąsiednich przedziałów głośności schodzą się bez uskoku.
charakterystyka z przeskokiem
Przeskok. Powstaje gdy np. wysokość schodka głośności jest większa niż 256 schodków przetwornika głównego.

Takie pa­skudz­twa bar­dzo sku­tecz­nie zwięk­sza­ją po­ziom szu­mów, co ele­ganc­ko sły­chać na po­cząt­ku i na końcu utwo­ru. To sły­chać dużo go­rzej niż ty­po­we znie­kształ­ce­nia nor­mal­nych prze­twor­ni­ków np. po­le­ga­ją­ce na tym, że ko­lej­ne stop­nie stają się po­wo­li coraz mniej­sze. Ale każdy jest jed­nak wyż­szy od po­przed­nie­go...

Kalibrowanie Pauli

Na szczę­ście ktoś wy­my­ślił na to le­kar­stwo, czyli ka­li­bra­cję Pauli. Po­le­ga to na tym, że do każ­de­go stop­nia do­da­je­my z ta­bel­ki po­praw­kę (do­da­je­my cy­fro­wo pro­ce­so­rem do ko­lej­nej prób­ki dźwię­ku przed po­sła­niem jej do Pauli). Tu ze znaw­stwem wszy­scy ki­wa­ją gło­wa­mi, tak, tak, AHI 14 bit ste­reo ca­li­bra­ted, ale to nic nie daje. Daje, tylko kto ma w ENV: pli­czek Cy­ber­So­und / So­und­Dri­vers / 14Bit_Ca­li­bra­tion? Bez tego tryb „ca­li­bra­ted” dzia­ła jak zwy­kły. A do tego ten plik musi być do­pa­so­wa­ny do kon­kret­ne­go eg­zem­pla­rza Pauli więc prze­gry­wa­nie od kum­pla może po­gor­szyć, za­miast po­lep­szyć. Pro­gram do ka­li­bro­wa­nia jest w ar­chi­wum z GMPlay­em. Od­pa­la­my, za­kła­da­my słu­chaw­ki (naj­le­piej lep­sze niż od walk­ma­na), da­je­my power na maksa. W słu­chaw­ce (prze­waż­nie jed­nej) sły­chać pisk. Strzał­ka­mi kur­so­ra (góra – dół) ma­ni­pu­lu­je­my gło­śno­ścią tego pisku, tak, żeby był jak naj­cich­szy. Je­że­li nie da się go wy­ci­szyć do zera to usta­wia­my tak, żeby w obu słu­chaw­kach było go sły­chać z tą samą siłą. I tak dla każ­dej z 256 po­zy­cji, po któ­rych po­ru­sza­my się kur­so­ra­mi w lewo i w prawo. Nie radzę się spie­szyć, kilka nie­ska­li­bro­wa­nych po­zy­cji może ze­psuć cały efekt. Z re­gu­ły nie­bie­ski pa­se­czek w okien­ku za­mie­ni się w pasmo gór­skie. To są wła­śnie od­chył­ki od ide­al­nej cha­rak­te­ry­sty­ki prze­twor­ni­ka. Da­je­my „Save” i pusz­cza­my coś w „ca­li­bra­ted”. Ja za­da­łem sobie trud zmie­rze­nia am­pli­tu­dy szu­mów na po­cząt­ku jed­ne­go MP3 przed i po ka­li­bra­cji. Szumy spa­dły dwa razy (6 dB) i stały się mniej „sze­lesz­czą­ce”. No i ogól­nie dżwięk wy­kla­ro­wał się nieco, po­pra­wi­ła się pa­no­ra­ma ste­reo.

Teraz ob­ci­na­nie pasma. Wła­ści­wie to nie jest wina Pauli tylko kon­struk­to­rów Amigi. Na wyj­ściu Pauli jest filtr dol­no­prze­pu­sto­wy tak zwany „an­ty­alia­sin­go­wy”. Pan znany jako Shan­non wy­my­ślił prawo: je­że­li czę­sto­tli­wość sam­plo­wa­nia ja­kie­goś dźwię­ku wy­no­si x Hz, to trze­ba od­fil­tro­wać wszyst­ko po­wy­żej x/2 Hz, bo ina­czej bę­dzie­my mieli słyn­ne ami­go­we „me­ta­licz­ne brzmie­nie” czyli alia­sing. W cza­sach A500 mak­sy­mal­na czę­sto­tli­wość od­twa­rza­nia na Pauli wy­no­si­ła około 27 kHz. Zatem za­pro­jek­to­wa­no filtr tnący sro­dze po­wy­żej 14 kHz. Ale 27 kHz strasz­nie za­py­cha­ło bied­ną pięć­set­kę, wszy­scy sam­plo­wa­li na 16 kHz albo i niżej. Dla­te­go w ami­go­wym fil­trze można włą­czyć drugi sto­pień i wtedy tnie od 7 kHz. Ale nie da się go wy­łą­czyć zu­peł­nie. Tym­cza­sem na AGA Paula może już od­twa­rzać do około 54 kHz. Ale filtr jest ten sam. Je­że­li od­twa­rza­my coś z ty­po­wą dla MP3 czę­sto­tli­wo­ścią 44,1 kHz, to zgod­nie z pra­wem Shan­no­na po­win­ni­śmy uciąć przy około 22 kHz a nie 14 (inna spra­wa, że w ty­po­wym MP3 po­wy­żej 16 kHz z re­gu­ły nic nie ma...). Co z tym fan­tem zro­bić?

Jak głosi znane prawo ami­go­we naj­lep­szym spo­so­bem ulep­sza­nia Amigi jest wy­lu­to­wy­wa­nie z niej kon­den­sa­to­rów. W na­szym przy­pad­ku wro­ga­mi ludu są C430 i C440 (w A4000D znaj­du­ją się koło gniaz­dek audio od spodu płyty), ewen­tu­al­nie w A1200 na­le­ży utru­pić C321 i C331 (nie chce mi się spraw­dzać gdzie są...). Po tej ope­ra­cji pasmo prze­no­sze­nia fil­tru znacz­nie się po­sze­rza... Co sły­chać. Po­pra­wia się też pa­no­ra­ma ste­reo dzię­ki po­zby­ciu się prze­su­nię­cia fazy dla więk­szych czę­sto­tli­wo­ści. Oczy­wi­ście słu­cha­nie na Pauli kon­cer­tu or­kie­stry sym­fo­nicz­nej nadal jest dość hmmm... awan­gar­do­wą roz­ryw­ką, ale mu­zycz­ka roz­ryw­ko­wa w sze­ro­kim tego po­ję­cia zna­cze­niu brzmi cał­kiem cał­kiem.

grudzień 2001