دقة عالية

تُعرف تقنية الصوت عالي الدقة ( Hi-Fi أو HiFi اختصارًا) بأنها إعادة إنتاج الصوت بجودة عالية . ^{[ 1 ]} وهي شائعة بين عشاق الصوتيات ومحبي أنظمة الصوت المنزلية . في الوضع الأمثل، تتميز أجهزة الصوت عالي الدقة بانعدام الضوضاء والتشويش ، واستجابة ترددية مسطحة (محايدة، غير ملونة) ضمن نطاق السمع البشري . ^{[ 2 ]}

تتناقض الدقة العالية مع جودة الصوت المنخفضة التي تنتجها أجهزة الصوت الرخيصة، أو راديو AM ، أو جودة إعادة إنتاج الصوت الرديئة التي يمكن سماعها في التسجيلات التي تم إجراؤها حتى أواخر الأربعينيات.

بدأت مختبرات بيل تجاربها على تقنيات تسجيل متنوعة في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين. سُجّلت عروض ليوبولد ستوكوفسكي وأوركسترا فيلادلفيا في عامي 1931 و1932 باستخدام خطوط الهاتف بين أكاديمية الموسيقى في فيلادلفيا ومختبرات بيل في نيوجيرسي. أُجريت بعض التسجيلات متعددة المسارات على فيلم صوتي بصري، مما أدى إلى تطورات جديدة استخدمتها بشكل أساسي شركة مترو غولدوين ماير (في وقت مبكر من عام 1937) وشركة توينتيث سينشري فوكس للإنتاج السينمائي (في وقت مبكر من عام 1941). بدأت شركة آر سي إيه فيكتور تسجيل عروض لعدة أوركسترات باستخدام الصوت البصري حوالي عام 1941، مما أدى إلى إنتاج تسجيلات أصلية عالية الدقة لأقراص 78 دورة في الدقيقة . خلال ثلاثينيات القرن العشرين، بدأ أفيري فيشر ، عازف الكمان الهاوي، تجاربه في تصميم الصوت وعلم الصوتيات . كان يطمح إلى صنع راديو يُصدر صوتًا يُحاكي الاستماع إلى أوركسترا حية، مع تحقيق دقة عالية للصوت الأصلي. بعد الحرب العالمية الثانية ، أجرى هاري ف. أولسون تجربةً استمع فيها المشاركون إلى أوركسترا حية عبر مرشح صوتي متغير مخفي. وأثبتت النتائج أن المستمعين فضلوا إعادة إنتاج الصوت بجودة عالية، بعد إزالة الضوضاء والتشويش الناتجين عن أجهزة الصوت القديمة.

ابتداءً من عام 1948، ساهمت العديد من الابتكارات في تهيئة الظروف التي جعلت التحسينات الكبيرة في جودة الصوت المنزلي ممكنة:

• ساعد تسجيل الصوت على أشرطة بكرات ، والذي يعتمد على تقنية مأخوذة من ألمانيا بعد الحرب العالمية الثانية، الفنانين الموسيقيين مثل بينغ كروسبي على إنتاج وتوزيع التسجيلات بجودة صوت أفضل.
• مع ظهور أسطوانات الفينيل ذات الأخدود الدقيق بسرعة 33 و 1 / 3  دورة في الدقيقة ، والتي تتميز بانخفاض مستوى الضوضاء السطحية ومنحنيات معادلة محددة كميًا ، بالإضافة إلى أنظمة تقليل الضوضاء وتوسيع النطاق الديناميكي، سارع عشاق الموسيقى الكلاسيكية ، الذين كانوا من رواد سوق الصوتيات، إلى تبني أسطوانات الفينيل، لأنها، على عكس الأسطوانات القديمة، تتسع لمعظم الأعمال الكلاسيكية على أسطوانة واحدة.
• أجهزة تشغيل أسطوانات عالية الجودة ، بإبر أكثر استجابة.
• راديو FM ، يتميز بنطاق ترددي صوتي أوسع وحساسية أقل لتداخل الإشارة وتلاشيها مقارنة براديو AM .
• تصميمات مكبرات صوت أفضل ، مع مزيد من الاهتمام باستجابة التردد وقدرة خرج طاقة أعلى بكثير، مما يؤدي إلى إعادة إنتاج الصوت دون تشويه ملحوظ . ^{[ 3 ]}
• تصميمات جديدة لمكبرات الصوت ، بما في ذلك نظام التعليق الصوتي ، تم تطويرها بواسطة إدغار فيلتشور وهنري كلوس مع استجابة محسّنة لترددات الجهير.

في خمسينيات القرن العشرين، استخدم مصنّعو أجهزة الصوت مصطلح " هاي فاي" كأداة تسويقية لوصف الأسطوانات والأجهزة المصممة لتقديم صوت نقي وعالي الجودة. لاحظ العديد من المستهلكين الفرق الواضح في الجودة مقارنةً بأجهزة الراديو AM وأسطوانات 78 دورة في الدقيقة الشائعة آنذاك، فاشتروا أجهزة فونوغراف عالية الجودة وأسطوانات LP بسرعة 33 و 1 / 3 دورة في الدقيقة ، مثل أجهزة "نيو أورثوفونيكس" من شركة RCA وأجهزة FFRR (تسجيل النطاق الترددي الكامل)، وهي نظام من شركة Decca البريطانية . ركّز عشاق الصوت على الخصائص التقنية واشتروا مكونات منفصلة، ​​مثل مشغلات الأسطوانات، وموالفات الراديو، ومضخمات الفونوغراف ، ومضخمات الصوت الأولية ، ومضخمات الطاقة ، ومكبرات الصوت. بل إن بعض المتحمسين قاموا بتجميع أنظمة مكبرات الصوت الخاصة بهم. مع ظهور أنظمة مكبرات الصوت المتكاملة متعددة السماعات في خمسينيات القرن العشرين، أصبح مصطلح "هاي فاي" مصطلحًا عامًا لأجهزة الصوت المنزلية، ليحل إلى حد ما محل مصطلحي "فونوغراف" و "مشغل الأسطوانات" .

في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات، أدى تطوير أجهزة التسجيل الاستريوفونية إلى موجة جديدة من تحسينات الصوت المنزلي، وفي اللغة الدارجة، حلّت الاستريو محلّ الهاي فاي . أصبح تشغيل الأسطوانات يتم عبر جهاز استريو (فونوغراف استريوفوني). مع ذلك، في عالم عشاق الصوت، ظلّ مفهوم الدقة العالية يشير إلى هدف إعادة إنتاج الصوت بدقة متناهية، وإلى الموارد التقنية المتاحة لتحقيق هذا الهدف. تُعتبر هذه الفترة "العصر الذهبي للهاي فاي"، حيث أنتج مصنّعو أجهزة الصمامات المفرغة آنذاك العديد من الطرازات التي يعتبرها عشاق الصوت المعاصرون متفوقة، وذلك قبيل طرح أجهزة الترانزستور في السوق، والتي حلّت لاحقًا محلّ أجهزة الصمامات المفرغة كتقنية سائدة.

في ستينيات القرن الماضي، وضعت لجنة التجارة الفيدرالية ، بمساعدة مصنعي أجهزة الصوت، تعريفاً لتحديد المعدات عالية الدقة حتى يتمكن المصنعون من توضيح ما إذا كانوا يستوفون المتطلبات والحد من الإعلانات المضللة. ^{[ 4 ]}

كان نظام الموسيقى المتكامل ، الذي يجمع بين مشغل أسطوانات الفونوغراف، وموالف راديو AM/FM، ومشغل أشرطة، ومضخم صوت أولي، ومضخم طاقة في جهاز واحد، يُباع غالبًا مع مكبرات صوت منفصلة، ​​قابلة للفصل أو مدمجة، من أكثر أنظمة تشغيل الموسيقى شيوعًا في سبعينيات القرن الماضي. وقد روجت هذه الأنظمة لبساطتها، إذ لم يكن على المستهلك اختيار وتجميع المكونات بشكل منفصل أو الإلمام بمواصفات المعاوقة والطاقة. ويتجنب عشاق الصوت النقي عمومًا وصف هذه الأنظمة بأنها عالية الدقة، على الرغم من قدرة بعضها على إنتاج صوت بجودة ممتازة.

كان عشاق الصوتيات في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي يفضلون شراء كل مكون على حدة. وبهذه الطريقة، كان بإمكانهم اختيار طرازات كل مكون بالمواصفات التي يرغبون بها. وفي ثمانينيات القرن الماضي، ظهرت العديد من المجلات المتخصصة في الصوتيات، والتي قدمت مراجعات للمكونات ومقالات حول كيفية اختيار واختبار السماعات ومكبرات الصوت وغيرها من المكونات.

يستخدم مصنّعو أجهزة الصوت عالية الدقة، ومجلات عشاق الصوت، وباحثو وعلماء هندسة الصوت، اختبارات الاستماع. إذا كان بإمكان المستمع رؤية المكونات قيد الاختبار، فمن المحتمل أن تؤثر تحيزاته المسبقة تجاه مكونات أو علامات تجارية معينة على حكمه. ولمعالجة هذه المشكلة، بدأ الباحثون باستخدام الاختبارات العمياء ، حيث لا يستطيع المستمعون رؤية المكونات قيد الاختبار. ومن بين أنواع هذه الاختبارات الشائعة اختبار ABX . يُعرض على الشخص الخاضع للاختبار عينتان معروفتان (العينة A ، وهي العينة المرجعية، والعينة B ، وهي عينة بديلة)، وعينة مجهولة X ، ليصبح المجموع ثلاث عينات. تُختار X عشوائيًا من بين A و B ، ويُحدد الشخص الخاضع للاختبار ما إذا كانت X هي A أو B. يُظهر اختبار ABX وجود فرق بين A وB فقط، ولا يُحدد ما إذا كانت إحداهما "أفضل" من الأخرى، وإذا لم يكشف الاختبار عن فرق، فهذا لا يعني بالضرورة عدم وجود فرق. ^{[ 5 ]}

تُستخدم الاختبارات العمياء أحيانًا كجزء من محاولات تحديد ما إذا كانت بعض مكونات الصوت (مثل الكابلات باهظة الثمن والنادرة) تُحدث أي تأثير ملحوظ على جودة الصوت. ولا تقبل بعض مجلات عشاق الصوت، مثل Stereophile و The Absolute Sound، البيانات المستقاة من هذه الاختبارات في تقييماتها لأجهزة الصوت. فقد صرّح جون أتكينسون، رئيس تحرير Stereophile آنذاك ، في عام 2005، أنه اشترى مضخم صوت يعمل بتقنية الحالة الصلبة، وهو Quad 405، في عام 1978 بعد أن اطلع على نتائج الاختبارات العمياء، لكنه أدرك بعد أشهر أن "سحر الصوت قد زال" إلى أن استبدله بمضخم صوت يعمل بتقنية الصمامات المفرغة. ^{[ 6 ]} وكتب روبرت هارلي من The Absolute Sound في عام 2008: "...تُشوّه اختبارات الاستماع العمياء عملية الاستماع بشكل جوهري، وهي عديمة الفائدة في تحديد مدى وضوح ظاهرة صوتية معينة." ^{[ 7 ]}

جادل دوغ شنايدر، محرر شبكة ساوندستيج الإلكترونية، بخلاف ذلك في عام 2009. ^{[ 8 ] [ 9 ]} وصرح قائلاً: "تُعدّ الاختبارات العمياء جوهر عقود من الأبحاث في تصميم مكبرات الصوت التي أجراها المجلس الوطني للبحوث في كندا . أدرك باحثو المجلس أن نتائجهم، لكي تكون ذات مصداقية في الأوساط العلمية وللحصول على نتائج ذات دلالة حقيقية، كان عليهم التخلص من التحيز، وكانت الاختبارات العمياء هي السبيل الوحيد لتحقيق ذلك." تستخدم العديد من الشركات الكندية، مثل أكسيوم، وإنرجي، وميراج، وبارادايم، وبي إس بي، وريفيل، الاختبارات العمياء على نطاق واسع في تصميم مكبرات الصوت الخاصة بها. ويشارك خبير الصوت شون أوليف من شركة هارمان إنترناشونال هذا الرأي. ^{[ 10 ]}

قدّم الصوت المجسم حلاً جزئياً لمشكلة محاكاة صوت عازفي الأوركسترا الحية، وذلك من خلال فصل الآلات الموسيقية، وإيهام المستخدم بوجود مساحة صوتية، وقناة مركزية وهمية. وفي سبعينيات القرن الماضي، جرت محاولة لتحسين صدى الصوت عبر الصوت الرباعي . إلا أن المستهلكين لم يرغبوا في تحمل التكاليف الإضافية والمساحة المطلوبة مقابل التحسينات الطفيفة في الواقعية. ومع ازدياد شعبية أنظمة المسرح المنزلي ، انتشرت أنظمة التشغيل متعددة القنوات، وأصبح العديد من المستهلكين على استعداد لتوفير القنوات الست إلى الثماني اللازمة في نظام المسرح المنزلي.

إضافةً إلى الواقعية المكانية، يجب أن يكون تشغيل الموسيقى خاليًا من الضوضاء، مثل التشويش أو الطنين، لتحقيق الواقعية. يوفر القرص المضغوط (CD) نطاقًا ديناميكيًا يبلغ حوالي 90 ديسيبل ، ^{[ 11 ]} وهو ما يتجاوز النطاق الديناميكي للموسيقى البالغ 80 ديسيبل كما يُسمع عادةً في قاعات الحفلات الموسيقية. ^{[ 12 ]} يجب أن تكون أجهزة الصوت قادرة على إعادة إنتاج الترددات العالية والمنخفضة بما يكفي لتكون واقعية. يتراوح نطاق السمع البشري، لدى الشباب الأصحاء، من 20 هرتز إلى 20000 هرتز. ^{[ 13 ]} لا يستطيع معظم البالغين سماع ترددات أعلى من 15000 هرتز. ^{[ 11 ]} نظريًا، يمكن للأقراص المضغوطة ترميز الترددات من 0 هرتز إلى ما يقارب 22050 هرتز، لكن كلًا من أجهزة الإنتاج والتشغيل تحدّ من هذا النطاق. صُمم النظام بحيث يمكنه إعادة إنتاج نطاق التردد الكامل من 20 هرتز إلى 20000 هرتز بكفاءة، وهو النطاق الذي يستطيع معظم البشر سماعه. يجب ألا يتسبب الجهاز أيضًا في أي تشويه ملحوظ للإشارة أو في زيادة أو تقليل التركيز على أي تردد في نطاق التردد هذا.        

تتضمن الأنظمة المتكاملة أو المصغرة أو أنظمة نمط الحياة (المعروفة أيضًا بالمصطلحات القديمة مثل مركز الموسيقى أو نظام MIDI ^{[ 14 ] [ 15 ]} ) مصدرًا واحدًا أو أكثر، مثل مشغل أقراص مدمجة أو موالف راديو أو مسجل أشرطة كاسيت ، بالإضافة إلى مضخم صوت أولي ومضخم طاقة، في جهاز واحد. ومن عيوب النظام "المتكامل" أن تعطل أي مكون فيه قد يستدعي استبدال الوحدة بأكملها، إذ لا يمكن استبدال المكونات بسهولة بمجرد توصيل الكابلات وفصلها، وقد لا توفر الشركة المصنعة قطع الغيار اللازمة لإجراء إصلاحات جزئية.

على الرغم من أن بعض مصنعي أنظمة الصوت الراقية ينتجون أنظمة متكاملة، إلا أن عشاق الصوت عمومًا لا يفضلون هذه المنتجات ، إذ يفضلون بناء نظام من مكونات منفصلة ، ​​وغالبًا ما يكون كل مكون من شركة مصنعة مختلفة متخصصة في مكون معين. وهذا يوفر مرونة أكبر في عمليات الترقية والإصلاح التدريجية.

يُطلق على جهاز مُضخّم الصوت الأولي ومُضخّم الطاقة المُدمج في وحدة واحدة اسم مُضخّم الصوت المُتكامل ؛ وعند إضافة مُوالف، يُصبح مُستقبِلًا . يُسمى مُضخّم الطاقة أحادي الصوت مُضخّمًا أحادي الكتلة ، ويُستخدم غالبًا لتشغيل مُضخّم الصوت الفرعي (ساب ووفر) . قد تشمل الوحدات الأخرى في النظام مُكوّنات مثل الخراطيش ، وأذرع التسجيل ، وأجهزة تشغيل الأسطوانات عالية الدقة ، ومُشغّلات الوسائط الرقمية ، ومُشغّلات أقراص DVD التي تُشغّل مجموعة واسعة من الأقراص بما في ذلك الأقراص المُدمجة (CD) ، ومُسجّلات الأقراص المُدمجة ، ومُسجّلات أقراص MiniDisc ، ومُسجّلات أشرطة الفيديو عالية الدقة (VCR)، ومُسجّلات أشرطة التسجيل . قد تشمل مُعدّلات الإشارة مُعادلات الصوت وأنظمة تقليل الضوضاء .

تتيح هذه المرونة للمستخدمين إنفاق ما يشاؤون من المال على المكونات لتلبية احتياجاتهم الخاصة، وتحقيق الصوت المطلوب، وإضافة مكونات أخرى حسب رغبتهم. كما أن تعطل أي مكون في نظام متكامل قد يجعله غير قابل للاستخدام، بينما تستمر المكونات السليمة في النظام المعياري بالعمل. إلا أن النظام المعياري يُضيف تعقيدًا يتمثل في توصيل كابلات المكونات المتعددة، وغالبًا ما يتطلب استخدام أجهزة تحكم عن بُعد مختلفة لكل وحدة.

يمكن توصيل بعض أجهزة الصوت عالية الدقة الحديثة رقميًا باستخدام كابلات الألياف الضوئية TOSLINK ، ومنافذ USB (بما في ذلك منفذ لتشغيل ملفات الصوت الرقمية، أو العمل كبطاقة صوت )، وHDMI ، ^{[ 16 ]} ودعم Bluetooth أو Wi-Fi .

من المكونات الحديثة الأخرى خادم الموسيقى ، الذي يتألف من قرص صلب واحد أو أكثر يخزن الموسيقى على شكل ملفات . عندما تُخزن الموسيقى بصيغة ملفات صوتية غير مضغوطة ، مثل FLAC أو Monkey's Audio أو WMA Lossless ، يُمكن تشغيل الصوت المسجل على الكمبيوتر كمصدر بجودة صوت فائقة لنظام صوتي عالي الدقة. وتسعى بعض خدمات البث حاليًا إلى تقديم خدمات صوتية عالية الدقة.

تتميز خدمات البث عادةً بنطاق ديناميكي مُعدّل، وربما بمعدلات بت أقل من معايير عشاق الصوت. وقد أطلقت Tidal وغيرها باقةً خاصة بجودة الصوت العالية، تتضمن إمكانية الوصول إلى ملفات FLAC والتسجيلات الأصلية المعتمدة من الاستوديوهات للعديد من المقاطع الصوتية عبر نسخة سطح المكتب من المشغل. كما تتوفر هذه الميزة لأنظمة الصوت المتطورة.

• جانيت بورجرسون؛ جوناثان شرودر (2017). مصمم لحياة عالية الجودة: أسطوانة الفينيل في منتصف القرن العشرين في أمريكا . كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. رقم ISBN 9780262036238.

• قاموس مصطلحات الترفيه المنزلي