Cuadrafónico estéreo

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SQ Cuadrafónico

Logotipo cuadrafónico SQ
Tipo de medio	Disco fonográfico
Codificación	Señal analógica
Capacidad	Cuatro canales de audio
Mecanismo de lectura	cartucho fonocaptor
Uso	Almacenamiento de audio

SQ Quadraphonic ("Stereo Quadraphonic") ^[1] fue un sistema de sonido cuadrafónico de matriz de 4 canales para discos de vinilo LP . Fue presentado por CBS Records (conocida en Estados Unidos y Canadá como Columbia Records ) en 1971. Muchas grabaciones que utilizaban esta tecnología fueron lanzadas en LP durante la década de 1970.

Las compañías discográficas que adoptaron este formato incluyen: Angel , CTI , Columbia (llamada internacionalmente CBS Records ), EMI , Epic , Eurodisc , Harvest , HMV , Seraphim , Supraphon y Vanguard .

En los formatos matriciales, los cuatro canales de sonido (izquierdo delantero, derecho delantero, izquierdo trasero, derecho trasero) se convierten (codifican) en dos canales (izquierdo, derecho). Luego, estos se pasan a través de un medio de transmisión de dos canales (normalmente un disco de vinilo) antes de decodificarse nuevamente en cuatro canales y presentarse a cuatro altavoces.

La codificación SQ se basa en el trabajo de Peter Scheiber y fue desarrollada por Benjamin Bauer . Su fórmula básica utilizaba circuitos de desplazamiento de fase de 90 grados para permitir el desarrollo de sistemas matriciales 4-2-4 mejorados. ^{[2] [3]} Este proceso 4:2:4 no podía lograrse sin cierta pérdida de información. Es decir, los cuatro canales producidos en la etapa final no eran verdaderamente idénticos a aquellos con los que se había iniciado el proceso.

En un estéreo de cuatro canales con matriz 4-2-4, los altavoces traseros deben ser del mismo tamaño o casi del mismo tamaño y calidad y tener el mismo o casi el mismo rango de frecuencia que los altavoces delanteros.

Los primeros decodificadores SQ no podían producir más de 3 dB de separación entre la parte delantera y trasera. Los primeros circuitos de "lógica delantera-trasera" se introdujeron para mejorar la separación a 12 dB y, posteriormente, los circuitos de "lógica completa" ^[4] a 20 dB, ^[5] pero ambos proporcionaban un rendimiento deficiente, un bombeo de ganancia muy notable y un campo de sonido inestable y "oscilante". ^[5]

El sistema SQ también se enfrentó a la resistencia de las emisoras, ya que, si bien era esencialmente un sistema de dos canales y compatible con estéreo, podía tener importantes problemas de compatibilidad mono, lo que planteaba serios problemas con todos los televisores y radios monofónicos de la época. Cuando se presentó el sistema lógico más avanzado para SQ, el Tate Directional Enhancement System ^[6] de Martin Willcocks y Peter Scheiber , materializado en el magnífico decodificador Tate II 101A de Jim Fosgate , el "quad" ya se consideraba un fracaso.

El ingeniero Alan Parsons recordó lo siguiente sobre The Dark Side of the Moon de Pink Floyd : "Cuando grabamos el álbum, la intención de la banda era mezclar en quad. Todos los efectos de ' Money ' y otras pistas se grabaron en cuatro pistas , por lo que se podían escuchar en quad real en el disco final... Pero cuando llegamos a la etapa de mezcla , el quad todavía no había despegado como medio de la forma en que se esperaba, por lo que fue un poco decepcionante. Luego, como sabemos, todo murió". ^[7]

Harman Kardon tenía un decodificador SQ que podía cambiar la separación entre los canales frontales para que fuera tan baja como la separación entre el canal frontal y el trasero.

Algunas grabaciones de SQ se han publicado en formato Compact Disc , especialmente en las primeras ediciones en CD, en las que la mezcla maestra original está codificada en SQ. Un ejemplo es el álbum en vivo Lotus de 1974 de Santana .

El SQ es compatible con estéreo de dos canales, pero tiene algunos problemas. Los canales frontales son totalmente compatibles, los canales traseros tienen un ancho menor. Pero el gran problema son los sonidos entre el frontal y el trasero. Se desvían hacia la izquierda y el punto medio de la sala llega solo al altavoz izquierdo en estéreo de dos canales.

j = + 90° de desplazamiento de fase ^[i]

Para proporcionar monocompatibilidad se propuso una variación de esta matriz:

j = + 90° de desplazamiento de fase ^[i]

Los cuatro canales se codificaron y decodificaron normalmente en esta propuesta, pero el canal central posterior se codificó en fase y, por lo tanto, se decodificó en el centro frontal. ^[10]

Este sistema tenía sentido, ya que, en ausencia de un decodificador cuádruple, los discos codificados en SQ se reproducirían casi como discos estéreo normales, y CBS manifestó su deseo de mantener una excelente compatibilidad entre sus discos codificados en SQ y los sistemas estéreo estándar, pero en la práctica, existían problemas de compatibilidad: cuando se reproducen en un equipo estéreo de dos canales, los canales frontales suenan como canales estéreo de dos canales ordinarios; los canales traseros son más estrechos que los canales frontales. Se produce un problema con los sonidos colocados en el centro trasero. El punto directamente detrás del oyente está desfasado en la reproducción estéreo, lo que hace que desaparezca en la escucha mono de un canal. Los puntos trasero izquierdo y trasero derecho son 3 dB más bajos en la escucha estéreo de dos canales y 6 dB más bajos en la escucha mono. ^[11]

La pista de grabación SQ es más amplia que una pista estéreo convencional, por lo que el tiempo máximo de reproducción es menor que el de una pista estéreo convencional.

Columbia/ CBS Records tenía un catálogo de discos de cuatro canales llamado QUADRAPHONIC con un marco dorado en las portadas de los álbumes. Estos discos estaban codificados con el sistema SQ. Pero también había un catálogo QUADRAPHONIC paralelo con cintas de 8 pistas (principalmente destinadas a equipos estéreo de automóviles). Pero estas cintas cuadrafónicas se hicieron en estéreo discreto de cuatro canales. Eso le dio al proyecto Quadraphonic de CBS un estatus más alto.

En 1976, Benjamin Bauer integró sistemas matriciales y discretos en USQ, o Universal SQ (otros también habían hecho lo mismo con sus sistemas cuádruples).

Se trataba de una matriz discreta jerárquica 4-4-4 que utilizaba la matriz SQ como banda base para transmisiones FM cuadrafónicas discretas utilizando señales diferenciales adicionales llamadas "T" y "Q". Para una transmisión FM USQ, la modulación "T" adicional se colocaba a 38 kHz en cuadratura con la señal diferencial estéreo estándar y la modulación "Q" se colocaba en una portadora a 76 kHz. Para transmisiones estándar de matriz SQ de 2 canales, CBS recomendaba que se colocara un tono piloto opcional a 19 kHz en cuadratura con el tono piloto regular para indicar señales codificadas SQ y activar el decodificador Logic del oyente. La CBS argumentó que el sistema SQ debería ser seleccionado como el estándar para FM cuadrafónica, porque en las pruebas de escucha de la FCC de las diversas propuestas de transmisión de cuatro canales, el sistema SQ 4:2:4, decodificado con un decodificador Paramatrix de CBS, había superado al 4:3:4 (sin lógica) así como a todos los demás sistemas 4:2:4 (con lógica) probados, acercándose al rendimiento de una cinta maestra discreta con un margen muy leve. Al mismo tiempo, la mayoría de los oyentes de prueba habían preferido el "fold" SQ a estéreo y mono al "fold" estéreo y mono de 4:4:4, 4:3:4 y todos los demás sistemas de codificación 4:2:4.

El sistema de mejora direccional, también conocido como Tate DES, era un decodificador avanzado para SQ (aunque podía hacerse funcionar con cualquier matriz o sistema de núcleo) que mejoraba la direccionalidad de la matriz SQ básica.

Se matricularon las cuatro salidas del decodificador SQ para derivar señales adicionales y se compararon sus envolventes para detectar la dirección predominante y el grado de dominancia. Una sección de procesador, implementada fuera de los chips IC de Tate, aplicó tiempos de ataque/decaimiento variables a las señales de control y determinó los coeficientes de las matrices "B" (Blend) necesarios para mejorar la direccionalidad. Estos fueron activados por multiplicadores analógicos en los IC de multiplicadores de matriz, para multiplicar la matriz entrante por las matrices "B" y producir salidas en las que se incrementó la direccionalidad de los sonidos predominantes. Dado que el DES podía reconocer las tres direcciones de la esfera de energía simultáneamente y mejorar la separación, tenía un campo sonoro de sonido muy abierto y "discreto".

Además, la mejora se realizó con suficiente complejidad adicional para que todos los sonidos no dominantes se mantuvieran en sus niveles adecuados.

Dolby utilizó los circuitos integrados Tate DES en sus procesadores de cine hasta aproximadamente 1986, cuando desarrolló el sistema Pro Logic . Desafortunadamente, los retrasos y los problemas hicieron que los circuitos integrados Tate DES no se comercializaran hasta fines de la década de 1970, y solo se fabricaron dos decodificadores de consumo que los utilizaban: el Audionics Space & Image Composer y el Fosgate Tate II 101A.

El Fosgate utilizó una versión más rápida y actualizada del CI, llamada Tate II, y circuitos adicionales que proporcionaron una mejora de la separación alrededor de todo el campo sonoro de 360°, utilizando el efecto Haas . Para mantener los niveles de calidad más altos, Fosgate utilizó CI ordenados a mano y componentes con una tolerancia del 1%, y cada decodificador fue optimizado a mano. A diferencia de los decodificadores Full Wave-matching Logic anteriores para SQ que variaban los niveles de salida para mejorar la direccionalidad, el Tate DES canceló la diafonía de la señal SQ en función de la direccionalidad predominante, manteniendo los sonidos no dominantes y la reverberación en sus ubicaciones espaciales adecuadas y en su nivel correcto. El 101A fue reemplazado más tarde por el 3601. Los Fosgate eran unidades para audiófilos de un coste bastante elevado y una disponibilidad limitada.

Los discos SQ podían producir cierto efecto cuadrafónico cuando se reproducían a través de un decodificador QS Regular Matrix , aunque solo la reproducción decodificada con precisión se realiza mediante un decodificador SQ correctamente diseñado. La palabra Cuadrafónico se utilizaba a menudo (pero no siempre) como sinónimo del sistema SQ. A veces, el sistema SQ (y otros sistemas matriciales similares) se denominaban Phase Matrix para distinguirlos del sistema QS y otros sistemas similares que, en conjunto, se denominaban Regular Matrix .

Algunos decodificadores SQ incluyen: ^[12]

• Cámara Sony SQD-1000 ^[13]
• SQ-II realista ^[14]
• Cámara Sony SQD-2050 ^[15]
• Lafayette Cuadrangular Izquierda, Cuadrangular Anterior ^[16]
• Módulo Marantz SQA-2 ^[17]
• Cámara Sony SQD-2020/2010 ^[18]
• Fosgate/Tate II 101a ^[19]
• Tesla AZQ100 ^[20]

^i El desplazamiento de fase de 90° se aplica a cada frecuencia de la grabación con una transformada de Hilbert .