- Próbowałem nie dawno zrozumieć jako kodowany jest stereofoniczny dźwięk
w telewizji analogowej. Było trudno. Aby do tego podejść musiałem najpierw
przypomnieć sobie jak działa kodowanie stereo w zwykłej radiofonii FM, jak
działa coś, co wymyślono pod koniec lat 60-tych, w czasach, gdy elektronika
analogowa, dzięki tranzystorom i pierwszym układom scalonym świętowała
triumfy.
- A więc jak działa kodowanie stereo w radiofonii FM? Prosto:
- Sygnał sumy dwóch kanałów P+L moduluje częstotliwość fali nośnej -
znaczy się ta suma też moduluje, bo jak się okaże poniżej nie tylko suma.
- Kanał lewy L (wiadomo, lewica) odwraca się w fazie tworząc -L aby po
zsumowaniu P+(-L) mieć sygnał różnicowy P-L.
- Sygnał różnicy P-L moduluje częstotliwościowo podnośną falę 38kHz
(technologia sprawdzona w telekomunikacji).
- Aby było weselej (bo innego wytłumaczenia nie znam) tą podnośną całkowicie
się wytłumia w dobrym filtrze.
- A to dodaje się sygnał pilota 19kHz, który jest połową częstotliwości
podnośnej, co ważne - dokładną połową a więc zgodną w fazie.
- Teraz to co wyjdzie z tej modulacji, wycinania i dodawania dodaje się do
tego sygnału sumy P+L co nim się moduluje fale nośną.
Proste? Tak.
- Aby to rozszyfrować, bo przecież na wyjściu chcemy mieć w dwóch głośnikach
P-kanał prawy i L-kanał lewy trzeba nieco się pomęczyć. Ale po kolei:
Jak widać, da się rozkodować to co się wcześniej zakodowało.
- A teraz jak to działa w telewizji? Na początku powtórzono tą samą
sztuczkę, tylko zamiast 38kHz (bo w radiofonii FM jest ciasno i wszystko musi
się zmieścić w kanale 300kHz) zrobiono podnośną 242kHz i zadziałało.
Ale słabo więc wymyślili Nicam.
- Nicam to pomysł epoki przejściowej wczesnych lat 80-tych. Inżynierów
już kusiła cyfrówka, już wymyślili PCM i CD, już nieśmiało wdrażano
te technologię, ale nie było odważnych aby powiedzieć stop - wywalamy świat
analogowy na śmietnik. W Nicam'ie widać ten brak odwagi, widać, że obowiązujące
myślenie to myślenie skupiające się na cyfrowym sygnale jako czymś
lepszym niż sygnał analogowy. Cóż się dziwić - wszak tą cyfryzację
robili elektronicy a nie informatycy, a zadaniem elektroników było właśnie
przetwarzanie sygnałów. Elektronicy wierzyli w cyfrowe przetwarzanie,
potrafili zaprojektować maszynę skończoną ale już cyfrowej komunikacji
pomiędzy dowolnymi procesami wyobrazić sobie w swych ograniczonych do TTL
umysłach nie mogli. Musieli pojawić się informatycy, z procesorami typu
8008, 8080 i Z-80, które niby skończone, ale już prawie myślą.
A Nicam - no cóż - jest więc kawałkami analogowy (bo musi być
kompatybilny), coś tam się do tego analoga dorzuca jako strumień danych, a
w tym strumieniu jest kanał lewe i kanał prawy - ale tylko kanał lewi i
kanał prawy, czyli podejście jakie dziś, w czasach komputerów jest nie do
pomyślenia.
Po prostu Nicam to norma opisująca sygnał - a nie protokół. Bardzo
podobne podejście występuje w płytach CD i co ciekawsze, DVD i BlueRay nie
za bardzo się od tego podejścia uwolniło.
- Dziś, jak łatwo komuś kto czuje internet wytłumaczyć, że w
strumieniu TS lecący z transpondera (albo w multipleksa, jak ktoś bardziej
po ziemi chodzi) dokłada się jeden dodatkowy strumień elementarny z takim
to a takim PIDem, opisanym w jakimś PMT. Jak łatwo do takiego strumienia TS
dołożyć kolejny strumień, powiedzmy danych, np. treść (nie sygnał)
stron teletekstu, dane dla EPG, jakieś metadane opisujące program
telewizyjny. Nie tylko łatwo komuś wytłumaczyć ale łatwo to
zaimplementować, bo na końcu takiego tory transmisyjnego nie jest wyrzeźbiona
przez elektroników twarda elektronika, ale dość uniwersalna maszyna, gotowa
przeprogramować się na podstawie właśnie tych nadchodzących danych (w tym
momencie staje się ona maszyną prawie nieskończoną). I tak Turing wygrał
z Shanonem jego własną bronią - wszystko może być cyfrowe.
- I niby mi tej elektroniki żal. Aby go sobie nieco utulić, w dniu 1
listopada pooglądałem nieco stare schematy ZK-145, Amator Stereo, radio
Dominika (tylko długie i średnie), radiomagnetofon Jola, telewizor Neptun
114. Coś pięknego. W nowszych MK-145 nawet był układ scalony UL-1497
pracujący jako wzmacniacz końcowy mocy.
I niby mi żal - ale wszystko co jest cyfrowe i czego się na co dzień
dotykam ma w sobie dużo ten zwykłej, analogowej elektroniki i to pracującej
w ekstremalnych warunkach. Ot, taki procek w laptopie co to 1,8GHz na sekundę
jest taktowany. Przecież długość fali o takiej częstotliwości to kilka
centymetrów - jak sprawić aby sygnał zegara szedł tą ścieżką i nie
przeskoczył na inną? Elektronik potrafi! A jak zdemodulować sygnał
modulowany na 2,4GHz używanym w WiFi? Mój domowej roboty miernik częstotliwości
(na TTLach) wywalał się na 2MHz a tu, pod palcami mam urządzenie, które
taki sygnał nie tylko obrabia, ale też dopasowuje charakterystykę anteny
umieszczonej w klapie laptopa aby nic nie dyndało. Elektronik potrafi!
- Bardzo postępowa notka mi wyszła - jak na 1 listopada to aż dziwne.