Просмотр кода страницы Системы шумопонижения Dolby

{{аудиостатья введение|RU Sistemy Shumopolizheniya Dolby.ogg|{{date|20|8|2021|1}}}}
'''Dolby''' (До́лби) — семейство [[Шумопонижение#Компандерные системы шумопонижения|систем шумопонижения]] (СШП) для профессиональной (Dolby A, Dolby SR) и бытовой (Dolby B, Dolby C, Dolby S) [[Аналоговый сигнал|аналоговой]] [[Магнитофон|магнитной записи]], разработанное в 1960—1980-е годы [[Долби, Рей|Реем Долби]] и коммерциализированное компанией [[Dolby Laboratories]].

СШП Dolby принадлежат к [[Шумопонижение#Компандерные системы шумопонижения|компандерному типу]]: при записи кодер Dolby сжимает [[Динамический диапазон (техника)|динамический диапазон]] сигнала и приподнимает тихие фрагменты записи над уровнем шума [[магнитная лента|магнитной ленты]]. При воспроизведении декодер Dolby восстанавливает (экспандирует) исходный динамический диапазон. Все СШП Dolby построены по принципу минимального вмешательства в звуковой сигнал: система сжимает или расширяет его динамический диапазон только на малых уровнях и делает это настолько медленно, насколько это позволяет [[психоакустика|слух человека]]{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—32}}. Все СШП Dolby совместимы с обычными магнитофонами: умеренная степень сжатия и {{нп5|предыскажения|спектральных предыскажений|en|Emphasis (telecommunications)}} исходного сигнала позволяет воспроизводить ленты, записанные с применением кодера Dolby, на обычных магнитофонах, не оснащённых декодером Dolby. При этом все СШП Dolby чувствительны к точности настройки магнитофонного тракта воспроизведения. Отклонение его характеристик от стандарта приводит к неприемлемо высоким искажениям [[спектр]]а и [[Динамика (музыка)|динамики]] сигнала на выходе декодера.

Благодаря инженерной интуиции и деловым качествам Рея Долби, его стратегии [[Обратная совместимость|обратной совместимости]] и его [[Лицензия|лицензионной]] политике, системы Dolby A (1966) и Dolby B (1970) стали де-факто отраслевыми стандартами для студийной и бытовой аппаратуры. Dolby B широко применялась в массовом производстве записанных [[компакт-кассета|компакт-кассет]], а Dolby A стала составной частью кинематографических систем [[Объёмный звук|объёмного звука]] [[Dolby Stereo]]. Конкурировавшая СШП [[Dbx (шумопонижение)|dbx]] смогла закрепиться лишь в нижнем сегменте рынка студийных и полупрофессиональных магнитофонов. В 1981 году Долби столь же успешно вывел на рынок бытовую СШП нового поколения Dolby C, призванную приблизить [[отношение сигнал/шум]] кассетного магнитофона к характеристикам [[компакт-диск|цифровых носителей]], а в 1986 году — профессиональную СШП Dolby SR. Её коммерческий успех на несколько лет задержал переход индустрии звукозаписи с [[Аналоговая звукозапись|аналоговой]] на [[Цифровая звукозапись|цифровую запись]]. Непосредственным развитием Dolby SR стала бытовая СШП последнего поколения Dolby S.

== Замысел конструктора ==
{{Кратное изображение
 |зона           = right
 |направление    = vertical
 |цвет фона      = LavenderBlush
 |изобр1         = Dolby side channel principle RUS.svg
 |ширина1        = 400
 |подпись1       = Принцип обработки в параллельном канале. Предельный коэффициент передачи параллельного канала M в различных вариантах СШП составляет от 2 до 2,5{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}
 |изобр2         = Dolby companding principle RUS.svg
 |ширина2        = 400
 |подпись2       = Сложение сигналов основного и параллельного каналов и результирующие билинейные (ломаные) передаточные характеристики в режимах записи и воспроизведения. Разметка осей в логарифмическом масштабе в дБ, 0 дБ на всех графиках соответствует [[уровень Долби|уровню Долби]]
}}

В 1950-е годы молодой Рей Долби, в то время работавший конструктором [[видеомагнитофон]]ов в компании [[Ampex]]{{ref+|Долби был принят в Ampex в пятнадцать лет, благодаря знакомству с [[Понятов, Александр Матвеевич|А. М. Понятовым]]. Летом 1952 года, когда Долби окончил первый курс колледжа, ему довелось узнать о совершенно секретном проекте, над которым работал ведущий конструктор Ampex [[Гинзбург, Чарльз|Чарльз Гинзбург]]. Ampex выполняла много работ для Пентагона, создавала приборы для испытаний ядерного оружия, но Гинзбург работал не над военным заказом, а над первым [[видеомагнитофон]]ом. Долби сумел пробиться в лабораторию Гинзбурга и вскоре стал его ближайшим помощником. Первый прототип видеомагнитофона, разработанный группой Гинзбурга, был завершён в ноябре 1952 года. Призыв Долби в армию в марте 1953 существенно замедлил работу над проектом. Отслужив, Долби вернулся в Ampex и работал над видеомагнитофонами до 1961 года<ref>{{ публикация | книга | автор=Abrambson, A. | заглавие=The History of Television, 1942 to 2000 | издательство=McFarland | год=2003 | pages=52 | isbn=9780786412204 }}</ref><ref>{{публикация | 1=статья | автор=Leslie, J. , Snyder, R. | заглавие=History of The Early Days of Ampex Corporation | издание=AES Historical Committee | год=2010 | pages=1—14 | ссылка=http://www.aes.org/aeshc/docs/company.histories/ampex/leslie_snyder_early-days-of-ampex.pdf | архив дата=2022-01-10 | архив=https://web.archive.org/web/20220110232933/https://www.aes.org/aeshc/docs/company.histories/ampex/leslie_snyder_early-days-of-ampex.pdf }}</ref>.|group="комм."}}, всерьёз заинтересовался проблемой [[шумопонижение|шумопонижения]]{{sfn|Sergi|2004|p=38}}<ref name="D1">{{YouTube|MMyyXkQzyoQ|Ray Dolby Interview Part 5 of 7 - EMMYTVLEGENDS.ORG (интервью 26 марта 2007 года)|start=480s}}</ref>. Шумопонижение давно применялось в [[кинематограф]]е, [[Электросвязь|телефонной и радиосвязи]], но ни одно известное решение не было пригодно для высококачественной [[Звукозапись|звукозаписи]]<ref name="AGE">{{ публикация | статья | автор=Агеев, С. | заглавие=Система шумопонижения dbx — прошлое и настоящее | издание=Радио | год=1998 | номер=3 | страницы=13—15 | ref=Агеев }}</ref>. Идея внедрить шумопонижение в [[Студия звукозаписи|студийную практику]], скомпрометированная неудачными опытами и откровенным шарлатанством, в тогдашнем сообществе инженеров считалась нереализуемой{{sfn|Sergi|2004|p=38}}. Долби воспринял её как уникальный шанс сделать то, что не удавалось никому другому{{sfn|Sergi|2004|p=38}}.

Решение, со слов самого Долби, пришло к нему годы спустя, во время работы техническим советником [[ООН]] в [[Индия|Индии]] (1963—1964)<ref name="D1"/>{{sfn|Sergi|2004|p=39}}. Долби, неожиданно для самого себя, нашёл причину неудач своих предшественников: их шумоподавители, в точном соответствии с принципом [[Компандирование|компандирования]], [[Компрессор аудиосигнала|сжимали записываемый сигнал]], что порождало неприемлемо высокие [[нелинейные искажения]] на высоких уровнях{{sfn|Sergi|2004|p=39}}<ref name="D1"/>. Долби понял, что манипулировать громкими сигналами нельзя. Сигнал высокого уровня маскирует собой шумы ленты, он не нуждается в шумопонижении и потому должен проходить со входа на выход устройства неизменным{{sfn|Sergi|2004|p=39}}{{sfn|Kefauver|2001|p=258}}. Активное шумопонижение требуется лишь относительно слабым сигналам. Поэтому для сжатия динамического диапазона следует использовать отдельный [[Электронный усилитель|усилитель]] слабых сигналов, размещённый параллельно основному тракту{{sfn|Sergi|2004|p=39}}. На малых уровнях сигнала коэффициент передачи параллельного канала максимален, и именно он определяет коэффициент передачи всего устройства и эффективность шумопонижения (в практических СШП Dolby — около 10 [[децибел|дБ]]{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}). По мере роста уровня входного сигнала коэффициент передачи параллельного канала падает до нуля: на средних уровнях параллельный канал отключается, и на выход проходит лишь неискажённый сигнал основного канала{{sfn|Sergi|2004|p=39}}. При записи сигналы двух каналов суммируются, а при воспроизведении сигнал параллельного канала вычитается из сигнала основного канала. [[Отрицательная обратная связь]], охватывающая декодер воспроизведения, гарантирует, что его передаточная характеристика всегда обратна передаточной характеристике кодера записи{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}{{sfn|Kefauver|2001|p=258}}.

Двухканальная топология компандера с билинейной ([[ломаная|ломаной]]) [[Передаточная функция|передаточной характеристикой]] параллельного канала, запатентованная Долби ещё до возвращения из Индии{{sfn|Sergi|2004|p=41}}, стала основой всех СШП Dolby{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—32}}. В простейшей Dolby B используется один такой компандер, в Dolby С два компандера включены последовательно, в Dolby А четыре компандера включены параллельно и так далее{{sfn|Friesecke|2007|p=628}}. Недостаток всех СШП Dolby, обусловленный именно их билинейными передаточными характеристиками, — требовательность к равномерности [[амплитудно-частотная характеристика|АЧХ]] и к согласованию коэффициентов передачи трактов записи и воспроизведения{{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=41}}. Условные «{{nobr|0 дБ}}» кодера и декодера Dolby, от которых отсчитываются точки перелома их передаточных характеристик, должны не только совпадать друг с другом, но и точно соответствовать стандартному уровню [[Намагниченность|намагниченности]] ленты{{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=41}}{{sfn|Hawksford|2002|p=63}}. В противном случае возникает [[ошибка компандирования]]: лента, записанная на одном магнитофоне, не может быть корректно воспроизведена на других магнитофонах{{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=41}}. В бытовых СШП Dolby B и Dolby C, компандирующих лишь средне- и высокочастотные составляющие сигнала, ошибка компандирования приводит к «завалу» верхних частот, «подрезке» [[Реверберация|реверберационных]] [[послезвучие|послезвучий]] и разрушению [[Стереофония|стереосцены]]{{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=41}}. {{якорь|Эталон}}[[Эталон]] намагниченности, по которому настраиваются магнитофоны с СШП Dolby, получил имя «[[уровень Dolby|уровня Dolby]]» ({{lang-en|Dolby level}}). Для настройки студийной аппаратуры на этот уровень используются особые патентованные испытательные сигналы: в СШП Dolby A — [[частотная модуляция|частотно-модулированный]] [[гармонический сигнал|синусоидальный]] «тон Долби» ({{lang-en|Dolby tone}}), в СШП Dolby SR — широкополосный [[розовый шум|розовый]] «шум Долби» ({{lang-en|Dolby noise}}){{sfn|Copeland|2008|pp=201, 208}}. Присутствие этих сигналов в начале фонограммы указывает на то, что запись была сделана с применением СШП Dolby{{sfn|Copeland|2008|pp=201, 208}}.

Другим принципиальным решением конструктора был отказ от быстродействующих [[Детектор (радиотехника)|детекторов]], управляющих параллельным каналом. Долби считал, что динамические манипуляции с сигналом должны производиться плавно — настолько медленно, насколько позволяет [[психоакустика]] человеческого слуха{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—32}}. Поэтому [[постоянная времени]] детекторов выбрана относительно долгой, порядка нескольких десятков миллисекунд{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}{{ref+|Для сравнения, в разработанной [[Telefunken]] студийной СШП [[Telcom C4]] время нарастания детектора составляет от {{число|380|мкс}} в низкочастотном канале до всего лишь {{число|18|мкс}} в высокочастном{{sfn|Friesecke|2007|p=621}}.|group="комм."}}. Обычно это способствует снижению искажений в параллельном канале, однако при резких скачках уровня сигнала детектор запаздывает и не успевает вовремя запереть параллельный канал{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}. На выход схемы проходит аномально высокий сигнал, перегружающий магнитную ленту{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}. Для противодействия перегрузкам в СШП Dolby применяются три механизма. Во-первых, наиболее подверженные перегрузкам высокочастотные составляющие записываемого сигнала ослабляются [[пассивный фильтр|пассивными фильтрами]] предыскажений; при воспроизведении исходный спектр сигнала восстанавливается фильтром с обратной характеристикой{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—34}}. Это решение было впервые применено в СШП Dolby C{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—34}}. Во-вторых, при резком росте уровня детектируемого сигнала система ускоряет постоянную времени детектора до величины порядка {{число|1|мс}}{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}. Если и эта мера оказывается недостаточной, вступает в действие [[диод]]ный [[ограничитель уровня]] на выходе параллельного канала. [[Клиппинг (аудио)|Вносимые ограничителем искажения]] электрического сигнала — меньшее зло по сравнению с искажениями из-за перегрузки ленты{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}. В отличие от последней, они не приводят к ошибке компандирования{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—33}}.

Приверженность Долби принципу наименьшего вмешательства в звуковой сигнал была предопределена его личным опытом и вкусом. Долби принадлежал к школе конструкторов, воспитанных исключительно на классической музыке. Так же, как старшие коллеги по цеху Питер Уокер ({{нп5|Quad Electroacoustics|Quad|en|Quad Electroacoustics}}) и {{нп5|Бриггс, Гилберт|Гилберт Бриггс|en|Gilbert Briggs}} ({{нп5|Wharfedale|Wharfedale|en|Wharfedale (company)}}), Долби был способным музыкантом-любителем; так же, как они, Долби считал главной целью конструктора точное воспроизведение классической музыки, прежде всего точность передачи [[тембр]]ов инструментов [[симфонический оркестр|симфонического оркестра]]<ref name="JLH">{{ книга | автор=Hood, J. L. | заглавие=Valve and Transistor Audio Amplifiers |язык=en|год=2006 | издательство=Newnes | ref=Hood | isbn=0750633565 | pages=229 }}</ref>. Компандеры, отлаженные самим Долби на фортепианной и оркестровой музыке, оказались вполне пригодны и для музыки популярных жанров; «вывести их из себя» могли лишь специальным образом запрограммированные [[синтезатор]]ы. Кинематографические системы Dolby Stereo, отлаженные на музыкальных фильмах{{ref+|Первыми фильмами, озвученными в тогда ещё трёхканальном Dolby Stereo, были британские рок-мюзиклы «[[Томми (фильм, 1975)|Томми]]» и «[[Листомания]]» (1975). За ними последовал озвученный в четырёхканальном Dolby Stereo американский мюзикл «[[Звезда родилась (фильм, 1976)|Звезда родилась]]»{{sfn|Beck|2016|p=167}}.|group="комм."}}, справлялись с большинством музыкальных жанров, но систематически давали сбой при воспроизведении речи и шумовых эффектов{{sfn|Beck|2016|pp=168, 169}}. Этот недостаток удалось исправить только жёсткими ограничениями на расстановку проблемных источников звука в стереопространстве{{sfn|Beck|2016|pp=168, 169}}.

== Dolby A ==
{{Кратное изображение
 |зона           = right
 |направление    = vertical
 |цвет фона      = LavenderBlush
 |изобр1         = Dolby A basic blocks RUS.svg
 |ширина1        = 300
 |подпись1       = Блок-схема Dolby A в режиме записи{{sfn|Hawksford|2002|p=63 (упрощённо)}}
 |изобр2         = Dolby361.jpg
 |ширина2        = 300
 |подпись2       = Студийный одноканальный шумоподавитель Dolby. Справа установлен сменный модуль Dolby A, в центре многооборотные [[потенциометр]]ы для настройки на [[уровень Долби]], слева индикатор точной настройки уровня и кнопка включения генератора испытательного [[сигнал Долби|сигнала Долби]]
}}

Вернувшись в Англию, в мае 1965 года Долби обсудил свою идею со специалистами лондонской студии [[Decca]]{{sfn|Sergi|2004|pp=39, 40}}{{ref+|Во время докторантуры в Кембриджском университете Долби играл в университетском оркестре и был связным между оркестром и лондонскими студиями грамзаписи. Поэтому ещё до 1965 года он и обзавёлся полезными связями в мире звукозаписи, и изучил технологии их работы{{sfn|Sergi|2004|pp=39, 40}}.|group="комм."}}. Заручившись их поддержкой, в течение лета 1965 года он отладил первый прототип своей СШП (будущей Dolby A) и в ноябре 1965 года передал его на испытания в Decca{{sfn|Sergi|2004|pp=39, 40}}{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=36}}. Прототип, со слов Долби, выдержал проверку импульсными сигналами, фортепианной, гитарной и оркестровой музыкой, и после нескольких месяцев ожидания, в марте 1966 года, Долби получил заказ на первую серию из девяти<ref name="NS73">{{ публикация | автор=Eiloart, T. | заглавие=Quite Quiet | издание=New Scientist | год=1973 | номер=July 5 | pages=31, 32 }}</ref> каналов шумопонижения{{sfn|Sergi|2004|pp=40, 41}}.

Один канал Dolby A состоит из четырёх параллельно включённых компандеров, работающих в полосах частот 20…80, 80…3000, 3000…20000 и {{nobr|9000…20000 Гц}}{{sfn|Kefauver|2001|p=261}}{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—34}}. Границы низкочастотной и высокочастных полос задаются [[Фильтр Саллена — Ки|активными фильтрами второго порядка]], а среднечастотная полоса формируется вычитанием сигналов трёх других полос из входного сигнала{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—34}}{{sfn|Hawksford|2002|p=64}}. В каждом из компандеров применены прецизионный двухполупериодный детектор уровня и двухступенчатый аттенюатор параллельного канала на паре [[полевой транзистор|полевых транзисторов]]{{sfn|Hawksford|2002|p=64}}. Точки перелома билинейных характеристик находятся на отметках {{nobr|−40 дБ}} и {{nobr|−20 дБ}} относительно уровня Долби, предельное усиление слабого сигнала равно {{число|10|дБ}} (1:3,16){{sfn|Kefauver|2001|pp=260, 261}}. Эффективность шумопонижения в полосе ниже {{число|5000|Гц}} составляет {{число|10|дБ}}, а в полосе {{nobr|5000…20000 Гц}}, где одновременно работают два из четырёх компандеров, — до {{число|15|дБ}}{{sfn|Kefauver|2001|p=261}}. Номинальные уровни записи и воспроизведения не должны отклоняться от [[уровень Долби|уровня Долби]] более чем на {{nobr|±0,3 дБ}} (±3,5 % по напряжению)<ref name="AGE"/>, в противном случае декодер не может корректно восстановить динамику записанного сигнала. Для настройки уровней все СШП Dolby A комплектовались генератором сигнала Долби и индикатором точной настройки по уровню Долби{{sfn|Hawksford|2002|p=63}}.

Первые грампластинки, записанные Decca с применением Dolby А, — двойной диск с записью [[Симфония № 2 (Малер)|Второй симфонии Малера]] в исполнении [[Лондонский симфонический оркестр|Лондонского симфонического оркестра]] под управлением [[Шолти, Георг|Георга Шолти]] — поступили в продажу в ноябре 1966 года{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=36}}{{sfn|Copeland|2008|p=199}}. Зимой 1966—1967 года Долби договорился о поставках Dolby A с крупнейшими американскими студиями{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=36}}. В первые год или два студии применяли Dolby A лишь для [[Сведение (музыка)|сведения]] многодорожечных записей (этот процесс был наиболее подвержен шумам), а затем Dolby A постепенно стала использоваться на всех этапах производства фонограмм, от записи до [[мастеринг]]а{{sfn|Copeland|2008|p=200}}<ref name="TC129">{{публикация | книга | автор=Tyler, Les and Kirkwood, Wayne | часть=Dedicated Analog Circuits for Audio Applications | ответственный=Greg Ballou | ref=Tyler and Kirkwood | заглавие=Handbook for Sound Engineers (fifth edition) | издательство=CRC Press | год=2015 | pages=128—151 | isbn=9781135016661 }}, p. 129.</ref>. К 1973 году в звукозаписывающей отрасли США служили 14 тысяч каналов шумопонижения Dolby, к осени 1976 года их число превысило 20 тысяч<ref name="B76">{{ публикация | статья | автор=Woram, John | заглавие=It'll never work - But Noise Reduction Grows | издание=Billboard | год=1976 | номер=October 30 }}</ref>. В соответствии со стратегией Рея Долби все устройства Dolby A производились самой Dolby Laboratories, продавались только студиям звукозаписи и могли применяться только в профессиональной работе<ref name="CUL">{{ публикация | книга | автор=Cullis, R. | заглавие=Patents, Inventions and the Dynamics of Innovation: A Multidisciplinary Study | издательство=Edward Elgar Publishing | год=2007 | isbn=9781782542766 | ref=Cullis | pages=148 }}</ref>{{sfn|Sergi|2004|p=22}}. Конкурировавшая система шумопонижения [[dbx (шумопонижение)|dbx]], вышедшая на рынок в 1974 году, поначалу продавалась столь же активно<ref name="B76"/>, но к концу 1970-х годов проиграла Dolby. Опрос крупнейших студий США, опубликованный в ноябре 1980 года, показал, что Dolby A использовалась в 51 % сессий звукозаписи на «медленной» скорости {{число|38.1|см/c}}{{ref+|На «быстрой» скорости {{число|76.2|см/c}} уровень шума заметно ниже, поэтому на ней шумопонижение применялось реже<ref name="DB80"/>.|group="комм."}}, а dbx — всего лишь в 3 %<ref name="DB80">{{ публикация | статья | заглавие=Good engineering practices: The SPARS survey | год=1980 | номер=11 | pages=49 | автор=Zide, Larry | издание=DB Magazine }}</ref>. Звукорежиссёры, специализировавшиеся на записях классики и джаза, отказались от dbx из-за чувствительности материала к характерным для dbx искажениям нарастания и спада импульсных сигналов<ref name="AGE"/>. Абсолютное превосходство Dolby A продолжалось до перехода студий на Dolby SR в конце 1980-х годов{{sfn|Copeland|2008|p=200}}, но и в конце 1990-х годов в медиа-индустрии служили около 200 тысяч каналов Dolby A{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—35}}.

Внедрение Dolby A в кинематограф заняло десятилетие: кинопрокатчики не желали вкладывать капиталы в новейшую аппаратуру, а киностудии не были готовы к выпуску фильмокопий со звуковыми дорожками разных форматов{{sfn|Beck|2016|p=165}}{{sfn|Sergi|2004|p=19}}. Долби понимал, что для завоевания консервативного рынка кинопроката одного шумопонижения мало, и сосредоточился на продвижении Dolby A киностудиям{{sfn|Beck|2016|p=166}}. Первое применение Dolby A в большом кино состоялось в 1971 году по инициативе [[Кубрик, Стэнли|Стэнли Кубрика]]{{sfn|Beck|2016|p=166}}. Шумопонижение позволило Кубрику использовать в фонограмме «[[Заводной апельсин (фильм)|Заводного апельсина]]» до пяти последовательных перезаписей, но зрители выгод от новой технологии не ощутили: оптические звуковые дорожки прокатных копий фильма были записаны традиционным способом, без применения кодера Dolby{{sfn|Beck|2016|p=166}}. Выпуск фильмов с монофоническими оптическими дорожками, кодированными Dolby A, начался в 1974 году{{sfn|Beck|2016|p=166}}. «Долбизированные» фильмы 1974—1975 года демонстрировались без применения декодера Dolby; опыт показал, что при этом субъективно воспринимаемое качество звука было не хуже, а лучше обычных фонограмм{{sfn|Beck|2016|p=166}}. В 1975 году на рынок вышла разработанная Долби и [[Улиг, Рон|Роном Улигом]] система объё��ного звука [[Dolby Stereo]]{{sfn|Beck|2016|p=167}}. Стереофонические оптические дорожки Dolby Stereo записывались с применением Dolby A, а полноценное декодирование трёхканального{{ref+|Левый, правый и центральный каналы. Четвёртый, тыловой, канал Dolby Surround появился годом позже, по инициативе создателей фильма «[[Звезда родилась (фильм, 1976)|Звезда родилась]]»{{sfn|Beck|2016|p=167}}.|group="комм."}} сигнала предполагало использование декодеров Dolby A{{sfn|Beck|2016|p=167}}. Система была полностью совместима с традиционными, монофоническими киноустановками и при этом недорога{{sfn|Beck|2016|p=167}}<ref name="OX"/>. Массовое техническое перевооружение киносетей США новой аппаратурой, впоследствии названное «вторым пришествием звука в кино»<ref name="OX"/>, началось в самом конце 1970-х годов, на волне коммерческого успеха «[[Близкие контакты третьей степени|Близких контактов третьей степени]]» и «[[Звёздные войны. Эпизод IV: Новая надежда|Звёздных войн]]»{{sfn|Sergi|2004|p=29}}<ref name="OX"/>.

Через несколько десятилетий после создания СШП Dolby Laboratories разработала её программный [[эмулятор]] для обработки оцифрованных архивных фонограмм{{sfn|Hawksford|2002|p=68}}. Задача оказалась необыкновенно сложной{{sfn|Hawksford|2002|p=68}}. [[Линейная система|Линейные процессы]] в аналоговых фильтрах имели точное математическое описание и легко переводились на язык [[цифровая обработка сигналов|цифровой обработки сигналов]], но взаимосвязанные [[Нелинейная система|нелинейные процессы]] в аттенюаторах, ограничителях уровня и детекторах не поддавались лобовой атаке{{sfn|Hawksford|2002|p=68}}. Аттенюатор можно было свести к элементарному умножителю сигналов, главную же сложность представлял синтез нелинейной управляющей функции{{sfn|Hawksford|2002|p=68}}. Разработчики эмулировали такие зависимости двумя методами — либо с помощью [[таблица поиска|табличных функций]], либо с помощью разложения сложной зависимости на элементарные [[полином]]иальные составляющие{{sfn|Hawksford|2002|p=68}}. Оба метода требовали тщательных, всесторонних лабораторных обмеров моделируемых цепей{{sfn|Hawksford|2002|p=68}}.

== Dolby B ==
{{Кратное изображение
 |зона           = right
 |направление    = horizontal
 |цвет фона      = LavenderBlush
 |изобр1         = Dolby B basic blocks RUS.svg
 |ширина1        = 230
 |подпись1       = Блок-схема Dolby B в режиме записи
 |изобр2         = Dolby B recording curves RUS.svg
 |ширина2        = 166
 |подпись2       = АЧХ в режиме записи. Верхняя кривая задаёт предельную глубину подавления шума паузы{{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=40}}
}}

В апреле 1967 года американский инженер и предприниматель {{нп5|Клосс, Генри|Генри Клосс|en|Henry Kloss}} предложил Долби разработать упрощённый вариант его СШП для установки в бытовой [[Магнитофон#Катушечные магнитофоны|катушечный магнитофон]]{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=36}}. Для потребительского рынка многоканальная СШП была слишком дорога и, по мнению Долби, не нужна{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—35}}. Главной составляющей шума бытовых магнитофонов, работавших на низких скоростях, был высокочастотный шум («шип») ленты; относительно слабые низкочастотные помехи ([[фликкер-шум]] усилителя, [[копирэффект]] и тому подобное) не требовали особого внимания. Поэтому конструктор решил, что СШП бытового магнитофона должна действовать только на средних и высоких частотах{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—35}}. Шумопонижение только высоких частот, как показал опыт, было недостаточно; полоса действия СШП должна была начинаться как минимум на отметке {{число|500|Гц}}{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—35}}.

Новая, одноканальная СШП получила имя Dolby B. Её единственный компандер был заметно упрощён и удешевлён по сравнению с компандерами Dolby A: управляемый аттенюатор выполнен на единственном полевом транзисторе, детектор построен по однополупериодной схеме{{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=40}}. В первом прототипе, собранном самим Долби, использовалось всего пять транзисторов и пять диодов{{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=40}}. Небольшой, не более {{nobr|+10 дБ}}, подъём высоких частот при записи позволяет воспроизводить ленты Dolby B без применения соответствующего декодера<ref name="HUR">{{ публикация | книга | автор=Hurtig, Brent  | ref=Hurtig | заглавие=Multi-Track Recording for Musicians | издательство=Alfred Music | isbn=9781457424847 | год=1988 | pages=61 }}</ref>. Эффективность подавления шума паузы в полосе частот {{nobr|4000…20000 Гц}} достигает {{число|10|дБ}}; на частоте {{число|500|Гц}} она снижается до {{число|3|дБ}}{{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=40}}. Схемотехническая «изюминка» Dolby B — включённый на входе параллельного канала [[фильтр верхних частот|RC-фильтр]] с перестраиваемой [[частота среза|частотой среза]] ({{lang-en|sliding band}}, «скользящая полоса»){{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=37}}. Сопротивлением этого фильтра служит сопротивление канала транзистора-аттенюатора. Чем выше напряжение на выходе параллельного канала, тем большее затухание вносит аттенюатор и тем выше частота среза фильтра{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=37}}. Фильтр как бы следит за самыми мощными составляющими сигнала: чем выше их частота, тем у́же полоса пропускания параллельного канала{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=37}}. Таким способом Долби эффективно решил проблему «дыхания шума» в такт мощным низкочастотным составляющим сигнала{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=37}}.
<!-- [[Файл:Advent noise reduction.jpg|200x200px|thumb|left|Внешний шумоподавитель Dolby B. США, 1970]] -->

С июня 1968 года Dolby B серийно устанавливалась в магнитофоны {{нп5|KLH|KLH|en|KLH (company)}}{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=36}}. В течение двух лет компания Клосса была единственным, эксклюзивным [[Лицензия|лицензиатом]] Dolby B, сам же Долби сосредоточился на адаптации Dolby B к [[Магнитофон#Кассетные магнитофоны|кассетным магнитофонам]]{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=36}}. Первые кассетные деки с Dolby B, укомплектованные лентопротяжными механизмами [[Nakamichi]], поступили на прилавки Северной Америки летом 1970 года{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=36}}. Одновременно в США и Великобритании начался выпуск серийных кассет с записью, кодированных по системе Долби; к середине 1970-х годов абсолютное большинство кассет с записью выпускались с применением Dolby B{{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=36}}.

Именно «долбизированные» кассеты стали предпосылкой коммерческого успеха СШП Dolby, да и самого формата [[компакт-кассета|компакт-кассеты]]<ref name="CUL"/>. Прозорливый Долби не брал за их выпуск никаких лицензионных платежей; его единственным требованием была обязательная маркировка таких кассет торговым знаком Dolby System{{sfn|Copeland|2008|p=201}}. В результате в странах Запада возник мощный потребительский спрос на магнитофоны, оснащённые СШП Dolby; производители спешили удовлетворить его и были готовы платить Долби [[лицензионные отчисления]]<ref name="CUL"/>. Долби навсегда отказался от предоставления кому бы то ни было эксклюзивных лицензий<ref name="CUL"/>{{sfn|Sergi|2004|p=22}}. С 1971 года его компания предлагала всем заинтересованным производителям типовое [[лицензионный договор|лицензионное соглашение]] с переменной ставкой платежа за каждый выпущенный магнитофон: чем больше аппаратуры выпускал лицензиат, тем меньше он платил в расчёте на единицу продукции<ref name="CUL"/>. Лицензиаты могли применять Dolby B только в бытовой, но не в профессиональной технике; Dolby Laboratories, в свою очередь, {{нп5|Соглашение о неконкуренции|обязывалась не конкурировать|en|Non-compete clause}} с лицензиатами на потребительском рынке<ref name="CUL"/>{{sfn|Sergi|2004|p=22}}{{sfn|Copeland|2008|p=201}}. В 1971 году лицензию Долби приобрели более 30 японских компаний; в 1972 году число лицензиатов достигло 40, а доход Dolby Laboratories превысил один миллион [[фунт стерлингов|фунтов стерлингов]]<ref name="CUL"/>. В январе 1973 года начались испытания первой [[интегральная схема|интегральной схемы]] Dolby B ([[Signetics]] NE545){{sfn|Сухов|loc=1998 № 5|с=37}}.

К 1981 году количество выпущенных магнитофонов с Dolby B превысило 100 миллионов{{sfn|Friesecke|2007|p=624}}. Массовая эксплуатация выявила главный недостаток Dolby B: требования системы к точности настройки магнитофона были практически недостижимы в бытовых условиях{{sfn|Friesecke|2007|p=624}}. В студийной практике было принято настраивать аппаратуру перед каждой сессией грамзаписи<ref name="DB80"/>; в домашних условиях это было невозможно (а в XXI веке эталонные испытательные ленты стали и вовсе недоступны<ref name="ENDI">{{cite web | author=[[Эндино, Джек|Endino, Jack]] | url=http://www.endino.com/archive/cassettes.html | title=Cassette transfer tips |lang=en|date=2000–2006 | access-date=2024-06-15|url-status=live| archive-date=2017-05-06 | archive-url=https://web.archive.org/web/20170506205901/http://www.endino.com/archive/cassettes.html}}</ref>). Без регулярной настройки по лабораторному эталону бытовые магнитофоны быстро накапливали «критическую массу» больших и мелких механических дефектов, исключавшую корректную работу СШП{{sfn|Friesecke|2007|p=624}}<ref name="ENDI"/>. Декодеры таких магнитофонов «заваливают» верхние частоты настолько, что пользователи вынужденно отказываются от использования Dolby<ref name="HUR"/>.

== Dolby C ==
{{Кратное изображение
 |зона           = right
 |направление    = horizontal
 |цвет фона      = LavenderBlush
 |изобр1         = Dolby C basic blocks RUS.svg
 |ширина1        = 240
 |подпись1       = Блок-схема Dolby С в режиме записи. Компандер каждой ступени построен по схеме Dolby B, однако имеет отличные от Dolby B постоянные времени фильтров, детектора и пороги ограничения уровня. При переключении СШП в режим Dolby B эти характеристики компандера высокого уровня возвращаются к типовым значениям Dolby B (компандер низкого уровня в режиме Dolby B не используется)
 |изобр2         = Dolby C recording curves.svg
 |ширина2        = 166
 |подпись2       = АЧХ в режиме записи. Верхняя кривая задаёт предельную глубину подавления шума паузы. Спад АЧХ выше 10 кГц — действие «антинасыщения», спад в области 1…4 кГц — действие «спектрального скоса»{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=43—44}} 
}}

На рубеже 1970-х и 1980-х годов звукозаписывающая промышленность начала подготовку к массовому выпуску [[Звуковой компакт-диск|компакт-дисков]]. В новых условиях Dolby B казалась устаревшей{{sfn|Copeland|2008|p=207}}. Производителям кассетной аппаратуры срочно потребовалась новая система шумопонижения, способная приблизить [[отношение сигнал-шум]] бытового магнитофона к характеристикам компакт-диска. Компании [[JVC]], [[Sanyo]], [[Telefunken]] и [[Toshiba]] вывели на рынок конкурирующие СШП нового поколения [[ANRS|Super ANRS]], Super D, [[High Com]] и ADRES, обеспечивающие шумопонижение {{nobr|20…30 дБ}}, а [[Panasonic]], [[TEAC]] и [[Yamaha]] выбрали уже проверенную СШП [[dbx (шумопонижение)|dbx Type II]]<ref name="NS81">{{ публикация | статья | заглавие=Hi-fi audience confused by hiss from players | издание=New Scientist | год=1981 | номер=5 February | pages=342 }}</ref><ref name="B81">{{ публикация | статья | заглавие=Poised for Digital Replay | издание=Billboard | год=1981 | номер=29 August | pages=HT-18, HT-22 | автор=Jacques, Beth }}</ref>. Dolby Laboratories предложила собственное решение, СШП Dolby C, в конце 1980 года{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=42}}.

Технически, каждый канал кодера или декодера Dolby C состоит из двух последовательно включённых компандеров по схеме Dolby B{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=42}}. В режиме записи первый из них (в документации Dolby «ступень высокого уровня», {{lang-en|high level stage}}) сжимает сигналы в диапазоне {{nobr|−30…-10 дБ}}, второй («ступень низкого уровня») — сигналы в диапазоне {{nobr|−50…-30 дБ}}{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=42}}. Две билинейные передаточные характеристики точно стыкуются у отметки {{nobr|−30 дБ}} относительно [[уровень Долби|уровня Долби]]{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=42}}. Начальная частота среза управляемых фильтров (и, следовательно, частотная полоса эффективного шумопонижения) сдвинута вниз, с 800 до {{число|200|Гц}}{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=42}}. Чтобы снижение частоты не порождало пульсации управляющих напряжений, [[Выпрямитель#Однополупериодный выпрямитель (четвертьмост)|однополупериодные]] [[Детектор (радиотехника)|детекторы]] Dolby B заменены двухполупериодными{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=43}}. 

На входе кодера записи включена патентованная «цепь антинасыщения» ({{lang-en|anti-saturation network}}) — [[добротность|низкодобротный]] [[резонанс]]ный [[фильтр (электроника)|фильтр]] [[предыскажения|предыскажений]], ослабляющий высокочастотные составляющие исходного сигнала{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=42}}; ещё одна [[пассивный фильтр|пассивная]] «цепь спектрального скоса» ({{lang-en|spectral skewing network}}) встроена в основной канал низкого уровня{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=43}}. На выходе декодера Dolby C включается фильтр с обратной характеристикой, восстанавливающий исходный спектр{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=43}}. Предыскажения защищают магнитную ленту от перегрузки высокочастотными составляющими сигнала и уменьшает их влияние на детекторы СШП, что заметно снижает ошибку компандирования, но одновременно снижает эффективность шумопонижения{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=43}}. Её величина в полосе частот {{nobr|1…10 кГц}} составляет около {{число|20|дБ}}, а реальный [[Динамический диапазон (техника)|динамический диапазон]] тщательно настроенного магнитофона с Dolby C не превышает 75 дБ{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=44}}{{ref+|72…75 дБ, при использовании взвешивающего фильтра A по DIN 45500{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=44}}. Знаменателем отношения сигнал-шум служил не номинальный уровень Долби, а предельный уровень записи на образцовую ленту, при котором нелинейные искажения составляли не более 3 %.|group="комм."}}.

Война форматов шумопонижения, которую ожидали в 1981 году эксперты<ref name="NS81"/>, не состоялась: Долби блестяще воспользовался [[Конкурентное преимущество|конкурентным преимуществом]] фактического монополиста. Примерно 120 производителей, уже обладавших лицензиями на Dolby B, автоматически получили право на установку Dolby C. Дополнительных лицензионных отчислений за установку в магнитофон обеих СШП Dolby не требовалось (что не только ускорило внедрение Dolby C, но и продлило жизнь Dolby B{{sfn|Copeland|2008|p=207}}){{sfn|Sergi|2004|p=22}}. Себестоимость установки новой СШП оказалась невелика: уже осенью 1981 года на рынке появилась специализированная микросхема процессора Dolby B/C производства [[Hitachi]]{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=44}}. За ней последовали микросхемы [[Philips]] и [[Panasonic]], а компания [[Sony]] выпустила несколько линеек таких микросхем, включая ставшую самой массовой серию CX20027…CX20187{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=44—45}}. В результате, по данным Dolby Laboratories, уже к февралю 1982 года было выпущено более миллиона магнитофонов с Dolby C, а количество выпускаемых моделей перевалило за сотню<ref name="AD82">{{ публикация | статья | автор=Dolby Laboratories | заглавие=A Market Now Exists for Prerecorded Dolby C Cassettes|издание=Billboard | pages=57 | год=1982 | номер=March 6 }}</ref>{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=44}}. В течение 1983 года набор из Dolby C и Dolby B стал де-факто стандартом верхнего сегмента рынка{{sfn|Copeland|2008|p=207}}. Не востребованные рынком системы-конкуренты, несмотря на объективно лучшие характеристики, были быстро сняты с производства{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=44}}.

Долби не только сохранил монопольное положение на рынке стационарной бытовой аппаратуры, но и попытался войти с новой системой на рынок полупрофессиональной техники: Dolby C стала частью репортажных видеосистем [[Betacam]] и [[Betacam SP]]{{sfn|Copeland|2008|p=208}}. Однако внедрить Dolby C на рынок записанных кассет и тесно связанный с ним рынок карманных [[плеер]]ов Долби не смог{{sfn|Copeland|2008|p=207}}. Звукозаписывающие компании сочли Dolby C недостаточно совместимой с обычными магнитофонами и продолжили использование Dolby B{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—36}}.

== Dolby SR ==
{{Кратное изображение
 |зона           = right
 |направление    = horizontal
 |цвет фона      = LavenderBlush
 |изобр1         = Dolby SR breadboard rotated.jpg
 |ширина1        = 160
 |подпись1       = Прототип Dolby SR, собранный Долби. Экспонат выставки 2006 года
 |изобр2         = Dolby SR card for multrack.jpg
 |ширина2        = 200
 |подпись2       = Серийный модуль Dolby SR
 |изобр3         = Dolby SR card for multrack without shield.jpg
 |ширина3        = 186
 |подпись3       = Dolby SR cat.431 со снятым экраном

}}

{{Кратное изображение
 |зона           = right
 |направление    = vertical
 |цвет фона      = LavenderBlush
 |изобр1         = Dolby SR basic blocks RUS.svg
 |ширина1        = 408
 |подпись1       = Блок-схема Dolby SR в режиме записи
|изобр2         = Dolby S basic blocks RUS.svg
 |ширина2        = 408
 |подпись2       = Блок-схема Dolby S в режиме записи
 |изобр3         = Dolby action substitution principle RUS.svg
 |ширина3        = 408
 |подпись3       = Блок-схема высокочастотного звена (сдвоенного компандера) Dolby S и Dolby SR (технология Action Substitution)
}}

Долби вспоминал, что уже в 1974 или 1975 году специалисты [[Philips]] предлагали ему разработать новую студийную СШП, превосходящую по эффективности Dolby A{{sfn|Sergi|2004|p=52}}. В те годы качественная реализация такого проекта казалась невозможной; конструктор вернулся к теме «преемника Dolby A» лишь в 1980 году, в ходе проектирования Dolby C{{sfn|Sergi|2004|p=52}}. Dolby SR, как и Dolby C, была создана Долби единолично, в его домашней лаборатории{{sfn|Sergi|2004|p=52}}. Разработка SR заняла шесть или семь лет; за годы затворничества Долби, с его слов, почти утратил связь с компанией, носившей его имя{{sfn|Sergi|2004|p=52}}.

Dolby SR ({{lang-en|Spectral recording}}, «спектральная запись») — двухполосная, трёхкаскадная система шумопонижения. Dolby SR манипулирует сигналом только в пределах звукового диапазона и практически не влияет на передачу инфразвуковых и ультразвуковых сигналов; это снижает и [[интермодуляционные искажения]], и [[модуляционный шум]]{{sfn|Kefauver|2001|p=264}}. АЧХ входных цепей «спектрального скоса» выбрана близкой к {{нп5|Кривые Робинсона-Дадсона|кривым равной громкости Робинсона — Дадсона|en|Robinson–Dadson curves}}{{sfn|Kefauver|2001|p=265}}. Каскады высокого, среднего и низкого уровня сжимают входной сигнал в диапазонах {{nobr|−5…-30 дБ}}, {{nobr|−30…-48 дБ}} и {{nobr|−48…-62 дБ}}; их передаточные характеристики стыкуются на отметках {{nobr|−30 дБ}} и {{nobr|−48 дБ}} по образцу Dolby C{{sfn|Kefauver|2001|p=264}}. Каскады высокого и среднего уровня содержат по два звена, высокочастотное и низкочастотное, с частотой раздела {{число|800|Гц}}, а каскад нижнего уровня — только высокочастотное звено{{sfn|Kefauver|2001|p=264}}. В четырёхоктавной полосе {{nobr|200…3000 Гц}} одновременно работают все пять звеньев{{sfn|Kefauver|2001|p=264}}. Каждое из пяти звеньев Dolby SR (три ВЧ и 2 НЧ) включает в себя два последовательно-параллельно соединённых компандера{{sfn|Kefauver|2001|p=264}}{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}. В первом из них (ведущем) частота среза входного фильтра зафиксирована на отметке {{число|800|Гц}}, во втором (ведомом) она перестраивается по образцу Dolby B. Это фирменное решение получило название ''Action Substitution'', «замена [механики] действия»: в зависимости от спектра входного сигнала звено самостоятельно выбирает оптимальную конфигурацию фильтра{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}. Ещё одна патентованная подсистема — распределённая цепь коррекции коэффициентов передачи компандеров — получила названия ''Modulation Control'' («управление модуляцией»). Во всех предшествующих СШП каждый компандер детектировал уровень входного сигнала независимо от других компандеров; в Dolby SR показания индивидуальных детекторов корректируются общей управляющей цепью{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—38}}{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=38}}.

Каждое из пяти звеньев Dolby SR подавляет шум на {{nobr|8..9 дБ}}, а общая эффективность шумопонижения составляет {{число|27|дБ}} на частотах выше {{число|800|Гц}} и {{число|19|дБ}} на частотах ниже {{число|800|Гц}}{{sfn|Friesecke|2007|p=626}}{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}. Динамический диапазон аналоговой 24-дорожечной записи с Dolby SR достигает {{число|90|дБ}}, динамический диапазон двухдорожечных магнитофонов с Dolby SR ещё выше — {{nobr|95…100 дБ}}{{sfn|Friesecke|2007|p=626}} во всём диапазоне звуковых частот{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}. Качество звучания такой записи сопоставимо с качеством студийного [[Цифровая звукозапись|цифрового тракта]] с разрешением 22…24 бит и [[Частота дискретизации|частотой дискретизации]] {{число|96|кГц}}{{sfn|Friesecke|2007|p=626}}, без каких-либо заметных на слух модуляционных шумов и искажений{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}. Благодаря уменьшенной глубине компандирования SR менее склонна к перегрузкам, чем все её предшественники, и менее чувствительна к рассогласованию характеристик трактов записи и воспроизведения{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}{{sfn|Kefauver|2001|p=264}}.

Вышедшая на рынок в 1986 году система быстро заняла место Dolby A в производстве музыкальных записей и на несколько лет задержала переход отрасли на [[Цифровая звукозапись|цифровую звукозапись]]<ref name="OX"/>{{sfn|Copeland|2008|p=209}}. К 1990 году Dolby SR использовали около 43 тысяч студий звукозаписи и телерадиотрансляции<ref name="OX">{{ публикация | книга |
автор=Nowell-Smith, G. | заглавие=The Oxford History of World Cinema | год=1997 | pages=483—484 | isbn=9780198742425 | издательство=Oxford University Press }}</ref>; к 1997 году количество установленных каналов Dolby SR превысило 120 тысяч{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}. В кинематографе [[Жизненный цикл изделия|жизненный цикл]] новинки оказался коротким. В 1987 году на экраны вышли первые фильмы, озвученные в Dolby Stereo с применением Dolby SR, — «[[Внутреннее пространство]]» и «[[Робокоп (фильм, 1987)|Робокоп]]»{{sfn|Friesecke|2007|p=781}}{{sfn|Sergi|2004|p=29}}. Выигрыш Dolby SR в качестве звучания, с точки зрений киностудий, был недостаточным. Студии требовали от инженеров ещё большего динамического диапазона, достижимого лишь в цифровой технике{{sfn|Sergi|2004|p=29}}. Первая полностью цифровая система, шестиканальная [[Kodak CDS]], вышла на североамериканский рынок в 1990 году{{sfn|Sergi|2004|p=29}}. Kodak опередил всех конкурентов, включая Dolby, но совершил стратегическую ошибку, отказавшись от обратной совместимости с аналоговой аппаратурой, — что позволило Dolby завоевать рынок с обратно-совместимой, цифро-аналоговой системой [[Dolby Digital|Dolby SR-D]] (1991){{sfn|Sergi|2004|p=29}}<ref name="OX"/>.

== Dolby S ==
В начале 1990 года Dolby Laboratories продемонстрировала новую СШП для бытовой магнитной записи — Dolby S, основанную на проверенной студийной практикой Dolby SR{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=38}}. Осенью 1990 года началось производство специализированных микросхем [[Sony]] (эта компания стала единственным поставщиком ИС Dolby S), в ноябре 1990 года на рынке появились укомплектованные Dolby S 24-дорожечные студийные магнитофоны [[Tascam]], в декабре 1990 года — бытовые кассетные деки [[Harman-Kardon]]{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}{{sfn|Copeland|2008|p=208}}. Затем [[BMG Entertainment]] начала выпуск записанных кассет, кодированных СШП Dolby S{{sfn|Copeland|2008|p=208}}. Компакт-кассета ещё оставалась востребованным носителем информации: цифровые магнитофоны [[Digital Audio Tape|DAT]] и установки [[CD-R|записи на компакт-диски]] были слишком дороги для массового потребителя{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=38}}.

Dolby S стала первой разработкой компании, изначально спроектированной в [[интегральная схема|интегральном исполнении]] [[Автоматизация проектирования электроники|средствами компьютерного моделирования]]{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=38}}. Для того, чтобы упаковать два стереоканала СШП в недорогую микросхему, Долби упростил топологию SR: из трёх звеньев высокочастотной обработки в Dolby S остались два, из двух низкочастотных звеньев — одно{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=38}}. В остальном Dolby S сохранила все технические новшества Dolby SR и Dolby C: сложные многоступенчатые детекторы («управление модуляцией»), сдвоенные компандеры с фиксированной и перестраиваемой частотой среза («замена [механики] действия»), распределённые фильтры предыскажений («спектральный скос» и «цепи антинасыщения»). В кассетной аппаратуре эти решения не столько улучшали звучание, сколько гарантировали разработке патентную защиту{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=38}}. Даже в упрощённом варианте новая СШП оказалась чрезмерно сложной — намного сложнее, к примеру, схемы цветного [[телевизор]]а{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=38}}.

В наиболее критичной для восприятия полосе частот {{nobr|2…5 кГц}} Dolby S подавляет шумы на {{число|24|дБ}}{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—38}}. На верхней границе звукового диапазона эффективность шумопонижения снижается до {{число|12|дБ}}, на частоте {{число|100|Гц}} — до {{число|10|дБ}}{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—38}}. Субъективно воспринимаемое снижение шума ленты лишь ненамного превосходит Dolby C; главное преимущество Dolby SR проявляется не в снижении уровня шума, а в повышении максимального уровня неискажённой записи{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}. При использовании лент [[Компакт-кассета#Ленты|Тип IV]] максимальный уровень записи возрастает на {{nobr|7…8 дБ}}, а динамический диапазон превосходит {{число|85|дБ}}{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—38}}. Субъективно это воспринимается прежде всего как выигрыш в качестве воспроизведения мощных низкочастотных звуков{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}.

Благодаря низкочастотному каналу обработки фонограммы Dolby S лучше совместимы с обычными магнитофонами, чем фонограммы Dolby C. В отличие от профессиональной Dolby SR, бытовая Dolby S в той же мере, что и Dolby C, требовательна к точности настройки тракта воспроизведения: отклонение опорного уровня от стандарта на {{nobr|1,5…2 дБ}} приводит к развалу стереосцены{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}.

== Сводная таблица ==
{| class="standard" style="text-align:center" width=100%
|-
! width=25% align=left | Вариант !! width=15% | Dolby A !! width=15% | Dolby B !! width=15% | Dolby C !! width=15% | Dolby SR !! width=15% | Dolby S
|-
| align=left | Начало серийного выпуска || 1966 || 1968 || 1981 || 1986 || 1990
|-
| align=left | Назначение{{sfn|Friesecke|2007|p=628}} || Профессиональная || Бытовая || Бытовая || Профессиональная || Бытовая
|-
! colspan=6 align=left | Конфигурация и схемотехнические решения
|-
| align=left | Частотные предыскажения «спектрального скоса»{{sfn|Friesecke|2007|p=628}} ||  нет ||  нет || на ВЧ || на НЧ и ВЧ || на НЧ и ВЧ
|-
| align=left | Частотные предыскажения «антинасыщения»{{sfn|Friesecke|2007|p=628}} ||  нет ||  нет || на ВЧ || на НЧ и ВЧ || на ВЧ
|-
| align=left | Количество частотных полос компандирования{{sfn|Friesecke|2007|p=628}} || 4 || 1 || 1 || 2 || 2
|-
| align=left | Количество последовательных каскадов компандирования{{sfn|Friesecke|2007|p=628}} || 1 || 1 || 2 || 2 (НЧ), 3 (ВЧ) || 1 (НЧ), 2 (ВЧ)
|-
| align=left | Количество компандеров с фиксированной полосой{{sfn|Friesecke|2007|p=628}} || 4 || 0 || 0 || 5 || 3
|-
| align=left | Количество компандеров со «скользящей» полосой{{sfn|Friesecke|2007|p=628}} || 0 || 1 || 2 || 5 || 2
|-
| align=left | Эффективность шумопонижения одиночным компандером || 10 дБ || 10 дБ{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—35}} || 10 дБ{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—36}} || 8 дБ{{sfn|Friesecke|2007|p=626}} || 10…12 дБ{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}
|-
! colspan=6 align=left | Оценка эффективности
|-
| align=left | Снижение уровня шума || 16{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(9000…20000{{nbsp}}Гц)<br>10{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(20…9000 Гц){{sfn|Friesecke|2007|p=628}} || 10{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(4000…20000{{nbsp}}Гц)<br>3{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(500{{nbsp}}Гц){{sfn|Сухов|loc=1999 № 1|с=40}} || 20{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(1000…20000 Гц)<br>3{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(100{{nbsp}}Гц){{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=43}}|| 27{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(800…20000{{nbsp}}Гц)<br>16{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(20…800{{nbsp}}Гц){{sfn|Friesecke|2007|p=628}} || 24{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(2000…5000 Гц)<br>10 дБ {{nbsp}}дБ{{nbsp}}(100…20000{{nbsp}}Гц)<br>3{{nbsp}}дБ{{nbsp}}(20{{nbsp}}Гц){{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}{{sfn|Friesecke|2007|p=628}}
|-
| align=left | Увеличение максимального уровня записи ||  ||  ||  ||  || 7…8 дБ на краях звукового диапазона{{sfn|Сухов|loc=1999 № 3|с=39}}
|-
| align=left | Динамический диапазон воспроизводимого сигнала ||  80 дБ{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37. Оценка для стереозаписи на широкую дорожку (для узкой дорожки диапазон у́же на несколько дБ) }} ||  ||  72…75 дБ{{sfn|Сухов|loc=1999 № 2|с=43}} || 90…100 дБ{{sfn|Friesecke|2007|p=626. Наибольшая оценка для стереозаписи на широкую дорожку, наименьшая для 24-дорожечных магнитофонов }} || 85 дБ{{sfn|Talbot-Smith|2013|p=3—37}}
|-
|}

== Комментарии ==
{{ примечания|group="комм."}}

== Примечания ==
{{примечания}}
{{ примечания|4}}

== Литература ==
* {{h|Сухов||{{публикация | статья | автор=Сухов, Н.|заглавие=Dolby B, Dolby C, Dolby S … dbx? |издание=Радиохобби|год=1998|номер=1|страницы=36—37 {{cont|год=1999|номер=2|страницы=36—37}} {{cont|номер=3|страницы=36—37}} {{cont|номер=4|страницы=45—48}} {{cont|номер=5|страницы=46—49}} }}}}
* {{публикация | книга | автор=Beck, Jay | ref=Beck | заглавие=Designing Sound: Audiovisual Aesthetics in 1970s American Cinema | серия=Techniques of the Moving Image | год=2016 | издание=Rutgers University Press }}
* {{source|Q29471641|ref=Copeland}}
* {{публикация | автор=Friesecke, А. | ref=Friesecke | заглавие=Die Audio-Enzyklopädie: Ein Nachschlagewerk für Tontechniker | издательство=Walter de Gruyter | год=2007 | isbn=9783110973310 }}
* {{публикация | книга | автор=Hawksford, M.|часть=Analog Techniques | заглавие=Noise Reduction in Speech Applications | pages=47—70 | издательство=CRC Press | год=2002 | isbn= 9781420041262 | ref=Hawksford }}
* {{публикация | книга | автор=Kefauver, Alan P.|издательство=A-R Editions, Inc. | заглавие=The Audio Recording Handbook | год=2001 | isbn=9780895794628 | страницы=253—263 | ref=Kefauver }}
* {{source|Q29384930|ref=Sergi}}
* {{публикация | книга | автор=Talbot-Smith, Michael|заглавие=Audio Engineer's Reference Book | год=2013 | издательство=CRC Press | isbn=9781136119743 | ref=Talbot-Smith }}

{{внешние ссылки}}
{{ВП-порталы|Электроника}}
{{Избранная статья|Электроника}}

[[Категория:Системы обработки звука]]
[[Категория:Появились в 1965 году в Великобритании]]
[[Категория:Звукозапись]]
[[Категория:Dolby Laboratories]]