Adaptive biasing
चुंबकीय टेप रिकॉर्डिंग में, अनुकूली पूर्वाग्रह उच्च आवृत्ति ऑडियो संकेतों के स्तर के अनुसार एक रिकॉर्डिंग हेड के लिए पूर्वाग्रह धारा को लगातार बदलने की तकनीक है। अनुकूली पक्षपात के साथ, उच्च आवृत्ति वाले ऑडियो संकेतों के उच्च स्तर या तो फीडफॉरवर्ड या अधिमानतः एक नकारात्मक प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करके पूर्वाग्रह धारा में आनुपातिक कमी का कारण बनते हैं। निश्चित पूर्वाग्रह धारा के उपयोग की तुलना में, अनुकूली पूर्वाग्रह श्रव्य स्पेक्ट्रम के ऊपरी छोर पर एक उच्च अधिकतम उत्पादन स्तर और उच्च गतिशील सीमा प्रदान करता है और कुछ हद तक, मध्य-सीमा आवृत्तियाँ प्रदान करता है। अनुकूली पक्षपात का प्रभाव कॉम्पैक्ट कैसेट और कम गति वाले रील-टू-रील मीडिया में सबसे अधिक स्पष्ट होता है। पहला वाणिज्यिक कार्यान्वयन, फीडफॉरवर्ड सिस्टम डॉल्बी एचएक्स को 1979 तक डॉल्बी लैबोरेटरीज द्वारा विकसित किया गया था और इसे उद्योग द्वारा अस्वीकार कर दिया गया था। बाद की नकारात्मक-प्रतिक्रिया प्रणाली डॉल्बी एचएक्स प्रो को बैंग एंड ओलुफसेन द्वारा विकसित किया गया था और डॉल्बी द्वारा विपणन किया गया था, और 1980 के दशक के मध्य में उपभोक्ता उच्च निष्ठा उद्योग का वास्तविक मानक बन गया। स्थिर और अनुकूली पक्षपाती टेप पूर्वाग्रह एक मजबूत, उच्च आवृत्ति, वैकल्पिक धारा है जिसे टेप की चुंबकीय परत में चुंबकीय कणों की स्वाभाविक रूप से गैर-रैखिक प्रतिक्रिया को अधिक रैखिक बनाने के उद्देश्य से ऑडियो सिग्नल के साथ एक टेप रिकॉर्डिंग हेड को दिया जाता है। उपभोक्ता कैसेट डेक में पूर्वाग्रह संकेत की आवृत्ति आमतौर पर 80 और 100 किलोहर्ट्ज़ के बीच तय की जाती है। बायस संकेत की गुणवत्ता महत्वपूर्ण है क्योंकि बायस में शोर, हम और प्रत्यक्ष प्रवाह ऑडियो निष्ठा को गंभीर रूप से कम करते हैं। पूर्वाग्रह संकेत का स्तर परिणामी चुंबकत्व वक्र के ढलान और आकार को परिभाषित करता है। प्रत्येक टेप निर्माण के लिए इष्टतम पूर्वाग्रह स्तर अधिकतम उत्पादन स्तर, शोर, विरूपण और आवृत्ति प्रतिक्रिया के बीच एक समझौता है। नाममात्र पूर्वाग्रह, अधिकतम संवेदनशीलता और/या 10 किलोहर्ट्ज़ पर अधिकतम उत्पादन के अनुरूप, मध्य-सीमा आवृत्तियों के लिए कम वांछनीय है। मध्य-सीमा और कम आवृत्तियों के लिए अति-पक्षपात बेहतर है, लेकिन यह उच्च आवृत्तियों पर टेप संवेदनशीलता को कम करता है और संकेत-से-शोर अनुपात को कम करता है। एक पक्ष लाभ के रूप में, इष्टतम पूर्वाग्रह टेप ड्रॉपआउट की प्रतिक्रिया में सुधार करता है क्योंकि मजबूत चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय परत में अधिक गहराई से प्रवेश करते हैं। कम पक्षपात अत्यधिक विकृति और मॉडुलन शोर का कारण बनता है, और ड्रॉपआउट के प्रति संवेदनशीलता को बढ़ाता है, और इस प्रकार अवांछित है। व्यवहार में, टेप हमेशा थोड़ा अधिक पक्षपाती होता है; इष्टतम पूर्वाग्रह धारा नाममात्र मूल्य से ऊपर दो या तीन डेसिबल (डी. बी.) पर सेट की जाती है। यह इष्टतम सेटिंग मध्य-सीमा आवृत्तियों पर रैखिकता में सुधार करती है लेकिन गतिशील सीमा को कम करती है और उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया में गिरावट का कारण बनती है, जो रिकॉर्डिंग श्रृंखला में पूर्व-जोर के साथ ऑफसेट होती है। टेप की गति पर बहुत कम तरंग दैर्ध्य रिकॉर्ड करना और एक और चुनौती प्रस्तुत करता है। अभिलिखित संकेत के श्रव्य उच्च आवृत्ति घटक पक्षपातपूर्ण धाराओं के रूप में कार्य करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक अति-पक्षपात होता है जो गतिशील सीमा संपीड़न और उच्च आवृत्तियों पर संतृप्ति की प्रारंभिक शुरुआत में खुद को प्रकट करता है, विशेष रूप से जब कम संतृप्ति स्तर वाले निम्न गुणवत्ता वाले टेप पर रिकॉर्डिंग की जाती है। 1970 के दशक में, आम तौर पर विनाइल रिकॉर्ड पर प्रकाशित या एफएम रेडियो पर प्रसारित संगीत में बहुत अधिक आवृत्ति ऊर्जा नहीं होती थी और आमतौर पर टेप को संतृप्ति में नहीं ले जा सकता था। हालाँकि, 1970 के दशक के अंत और 1980 के दशक की शुरुआत की डिजिटल रूप से महारत हासिल, डायरेक्ट-टू-डिस्क और डिस्को रिकॉर्डिंग में अक्सर टेप अधिभार को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त उच्च आवृत्ति जानकारी, या "हॉट" ट्रेबल होती है। 1970 के दशक के अंत में, रिकॉर्डिंग उद्योग ने समस्या के तीन समाधान प्रस्तावित किए। धातु के कण टेपों में बहुत अधिक अधिकतम उत्पादन स्तर और तिगुना संतृप्ति स्तर था लेकिन अधिकांश घरेलू उपयोगकर्ताओं के लिए निषेधात्मक रूप से महंगे थे। प्रारंभिक धातु टेपों में उच्च स्तर का हिज़ था और इस बात का डर था कि धातु टेप जल्दी ही खराब हो जाएगा लेकिन ऐसा नहीं हुआ। दूसरा समाधान टंडबर्ग और अकाई द्वारा स्वतंत्र रूप से विकसित किया गया था, और रिकॉर्डिंग के स्तर को सीमित करने पर निर्भर था। पेटेंट किए गए टंडबर्ग डायनेक और अकाई एडीआरएस सर्किट ने टेप को अधिभारित करने से पहले संकेत को इलेक्ट्रॉनिक रूप से संपीड़ित किया। 1979 में, डॉल्बी लैबोरेटरीज के केनेथ जेम्स गुंड्री ने तीसरे विकल्प का प्रस्ताव रखा; स्रोत संकेत की तिगुनी सामग्री के लिए पूर्वाग्रह धारा को अपनाना। उच्च आवृत्ति ऊर्जा में वृद्धि, जो प्रभावी रूप से टेप को ओवरबायस करती है, की भरपाई बायस जनरेटर के उत्पादन में पारस्परिक कमी के साथ की जाएगी। इस तरह के मुआवजे का प्रभाव विशिष्ट चुंबकत्व वक्रों से स्पष्ट है। डिफ़ॉल्ट रूप से, जब स्रोत संकेत की तिगुना ऊर्जा कम होती है, तो रिकॉर्डर एक निश्चित इष्टतम पूर्वाग्रह धारा Ib.opt पर काम करता है। (नीला वक्र)। प्रारंभिक अति-पक्षपात अच्छी रैखिकता लेकिन कम संवेदनशीलता और कम संतृप्ति स्तर का आश्वासन देता है। Ib.red का कम पूर्वाग्रह वर्तमान मूल्य। उच्च इनपुट और आउटपुट स्तरों पर संचालन की अनुमति देता है, हालांकि उच्च संवेदनशीलता (लाल वक्र) के साथ। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए अनुकूली पक्षपाती परिपथ को धीरे-धीरे पूर्वाग्रह धारा को कम करना चाहिए ताकि संवेदनशीलता में वृद्धि संतृप्ति प्रभावों की भरपाई कर सके। नया, अनुकूली चुंबकत्व वक्र अधिकतम रिकॉर्डिंग धारा Iaf.1 तक सीधा (हरी बिंदीदार रेखा) रहता है। आत्म-पक्षपातपूर्ण प्रभावों के कारण, मध्य आवृत्तियों पर विरूपण कम रहता है और अंतःनियमन कम हो जाता है। नियंत्रण वक्र पर ब्रेकप्वाइंट Iaf.o का स्थान और इसके उच्च-स्तरीय खंड की ढलान इनपुट सिग्नल की आवृत्ति, और टेप और रिकॉर्डिंग हेड में ऊर्जा-हानि तंत्र पर निर्भर करती है। एक व्यावहारिक अनुकूली-पक्षपाती प्रणाली को एक विशिष्ट रिकॉर्डर के सर्वोत्तम प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए तिगुना आवृत्तियों पर ह्यूरिस्टिक वजन को नियोजित करना चाहिए। फेरिक टेप के मामले में टेप फॉर्मूलेशन में परिवर्तन का प्रभाव महत्वहीन है। अलग-अलग टेपों के लिए अलग-अलग इष्टतम पूर्वाग्रह सेटिंग्स की आवश्यकता होती है लेकिन पूर्वाग्रह नियंत्रण वक्र सभी फेरिक टेपों के लिए समान हो सकता है। डॉल्बी एचएक्स मूल डॉल्बी एचएक्स ('हेडरूम एक्सटेंशन' के लिए) जिसे डॉल्बी लैबोरेटरीज के लिए गुंड्री द्वारा डिजाइन किया गया था, डॉल्बी बी शोर-कटौती एनकोडर के लिए एक ऐड-ऑन के रूप में संचालित किया गया था। डॉल्बी बी इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी) स्रोत संकेतों की मध्य आवृत्ति और तिगुना घटकों के लिफाफे को निकालता है और इसका उपयोग अपने साइड चैनल के लाभ को संशोधित करने के लिए करता है। एचएक्स परिपथ दोनों स्टीरियो चैनलों के लिफाफा संकेतों को एक साथ मिलाता है। समग्र लिफाफा एक वोल्टेज स्रोत के उत्पादन को संशोधित करता है जो सामान्य मिटाने/पूर्वाग्रह जनरेटर को शक्ति प्रदान करता है, इस प्रकार पूर्वाग्रह धारा में परिवर्तन होता है। साथ ही, एक ही लिफाफा दो रिकॉर्डिंग चैनलों के उच्च आवृत्ति पूर्व-जोर के स्तर को संशोधित करता है। बाएं और दाएं स्टीरियो संकेतों के बीच उच्च स्तर के सहसंबंध और उपभोक्ता के लिए उपलब्ध मौजूदा एनालॉग स्रोतों के खराब चैनल पृथक्करण के कारण एकल पूर्वाग्रह मॉड्यूलेटर के साथ दोनों स्टीरियो चैनलों को नियंत्रित करना स्वीकार्य माना गया था। एक साथ मिटाने और पूर्वाग्रह धाराओं को नियंत्रित करने से विलोपन की प्रभावशीलता में अचानक गिरावट आ सकती है, लेकिन यह केवल बहुत अधिक तिगुना सामग्री के साथ सबसे तेज मार्गों के दौरान हुआ, जो इन अश्रव्य को बनाने के लिए किसी भी अवशिष्ट अप्रकाशित संकेतों की तुलना में पर्याप्त रूप से अधिक था। स्वतंत्र परीक्षणों से पता चला कि डॉल्बी एचएक्स 10-12 किलोहर्ट्ज़ पर संतृप्ति स्तर को 10 डीबी तक बढ़ा सकता है। डॉल्बी के अनुसार, सुधार उच्च गुणवत्ता, उच्च जबरदस्ती टेप फॉर्मूलेशन के साथ सबसे स्पष्ट था। खराब गुणवत्ता वाले टेपों ने अनुकूली पूर्वाग्रह के लिए महत्वपूर्ण रूप से प्रतिक्रिया नहीं दी। डॉल्बी लैबोरेटरीज ने जून 1979 में कंज्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स शो में डॉल्बी एचएक्स लॉन्च किया। यह प्रणाली मौजूदा डॉल्बी बी लाइसेंसधारियों को बिना किसी अतिरिक्त शुल्क के दी गई थी। 1980-1981 में, आईवा, हरमन कार्डन और टी. ई. ए. सी. ने डॉल्बी एच. एक्स. को अपने कैसेट डेक में एकीकृत किया, लेकिन किसी अन्य निर्माता ने इसका अनुसरण नहीं किया। अनुकूल समीक्षाओं के बावजूद, डॉल्बी एचएक्स एक विपणन और एक इंजीनियरिंग विफलता थी। ऑडियो इंजीनियरों द्वारा इसका परीक्षण किया गया और अस्वीकार कर दिया गया; जबकि अधिकांश ने अपने निष्कर्षों का खुलासा नहीं किया, विली स्टडर ने सार्वजनिक रूप से डॉल्बी एचएक्स को अपनाने के खिलाफ बात की। स्टडर के अनुसार, डॉल्बी एचएक्स की कमियां इसके इच्छित लाभों से कहीं अधिक हैं। जर्मन बाजार के लिए डॉल्बी द्वारा 1981 की एक प्रेस विज्ञप्ति ने अप्रत्यक्ष रूप से उद्योग में रूढ़िवाद पर प्रणाली की विफलता को दोषी ठहराया। डॉल्बी के अनुसार, डॉल्बी एचएक्स "रिकॉर्डर विकास में बहुत दूर तक हस्तक्षेप करता है और इसे केवल मौजूदा इलेक्ट्रॉनिक्स में नहीं जोड़ा जा सकता है। इसके लिए रिकॉर्डिंग एम्पलीफायर के मौलिक पुनर्विकास की आवश्यकता है। हालांकि, डॉल्बी को अभी भी उम्मीद थी कि डॉल्बी एचएक्स स्वीकृति प्राप्त करेगा "क्योंकि यह 2.4 सेमी/सेकंड की टेप गति के साथ भविष्य के माइक्रोकेसेट रिकॉर्डर के साथ उच्च निष्ठा गुणवत्ता को सक्षम बनाता है।" बाद का वादा भी पूरा नहीं हुआ। डॉल्बी एचएक्स की मुख्य कमी यह थी कि, एक फीडफॉरवर्ड नियंत्रण होने के नाते, यह अपने स्रोत पर संकेत की निगरानी करता था लेकिन रिकॉर्डिंग हेड तक पहुंचने वाले संकेत को नजरअंदाज कर देता था। लाभ में भिन्नता या रिकॉर्डिंग श्रृंखला की आवृत्ति प्रतिक्रिया ने पूर्वाग्रह नियंत्रण वक्र को बाधित कर दिया। उपभोक्ता उद्योग के लिए समायोजन योग्य पूर्व-जोर उप-परिपथ अनावश्यक रूप से जटिल और महंगा था। डॉल्बी बी लिफाफा डिटेक्टर, जो डिजाइन के हिसाब से काफी धीमा था, तेजी से पारगमन को विश्वसनीय रूप से ट्रैक नहीं कर सका। हार्डवेयर स्तर पर शोर में कमी के साथ अनुकूली पूर्वाग्रह को जोड़ना सभी कमियों में सबसे खराब था। उपयोगकर्ता डॉल्बी बी डिकोडर को बंद नहीं कर सका और फिर भी रिकॉर्डिंग करते समय डॉल्बी एचएक्स का उपयोग करता है। इसने अधिक प्रभावी डी. बी. एक्स. शोर में कमी के उपयोग को हतोत्साहित किया। डी. बी. एक्स. द्वारा प्रदान किए गए संकेत-से-शोर अनुपात में 30 डी. बी. लाभ ने डॉल्बी एच. एक्स. को लगभग अनावश्यक बना दिया। डॉल्बी एचएक्स प्रो 1980 में, बैंग एंड ओलुफसेन (बी एंड ओ) के जॉर्गन सेल्मर जेनसन द्वारा अनुकूली पूर्वाग्रह के एक वैकल्पिक कार्यान्वयन का पेटेंट कराया गया था। फीडफॉरवर्ड डॉल्बी एचएक्स के विपरीत, बी एंड ओ सर्किट एक प्रतिक्रिया प्रणाली थी। पेटेंट के अनुसार, यह रिकॉर्डिंग हेड के "गर्म" छोर पर उच्च आवृत्ति वोल्टेज की निगरानी करता है, पूर्वाग्रह और तिगुना ऑडियो संकेतों के संयुक्त लिफाफे को निकालता है। एक त्रुटि प्रवर्धक लगातार पूर्व निर्धारित संदर्भ स्तर के साथ लिफाफे की तुलना करता है और एक प्रतिरोधी ऑप्टो-आइसोलेटर के माध्यम से रिकॉर्डिंग हेड को दिए जा रहे बायस करंट को समायोजित करता है। मोनोरल सर्किट स्टीरियोफोनिक और मल्टीट्रैक रिकॉर्डिंग के लिए आसानी से स्केलेबल था, और सामान्य पूर्वाग्रह स्तर के आसान समायोजन को सक्षम करता था। बी एंड ओ के अनुसार, इसकी प्रणाली ने तिगुना संतृप्ति में केवल 3-5 डीबी लाभ का आश्वासन दिया, जो डॉल्बी एचएक्स से बहुत कम है। बी एंड ओ की प्रणाली डॉल्बी आई. सी. पर निर्भर नहीं थी और इसका उपयोग किसी भी शोर कम करने वाली प्रणाली के साथ या उसके बिना किया जा सकता था। रिकॉर्डिंग श्रृंखला में लाभ और आवृत्ति प्रतिक्रिया में भिन्नता के लिए नकारात्मक प्रतिक्रिया की भरपाई की जाती है, जिससे डॉल्बी एचएक्स की प्रमुख कमी दूर हो जाती है। एक साइड बेनिफिट के रूप में, बी एंड ओ सिस्टम रील-टू-रील रिकॉर्डर में भी प्रभावी था। डॉल्बी लैबोरेटरीज ने बी एंड ओ पेटेंट के अधिकार हासिल कर लिए और इसका एकमात्र विश्वव्यापी वितरक बन गया। नई प्रणाली का नाम डॉल्बी एचएक्स प्रोफेशनल रखा गया था, जिसे बाद में छोटा करके डॉल्बी एचएक्स प्रो कर दिया गया। बी एंड ओ ने अपने उत्पादों में डॉल्बी एचएक्स प्रो का उपयोग करने के अधिकारों को बरकरार रखा और सेल्मर से संबद्ध स्रोतों के अनुसार, भविष्य के लाइसेंस राजस्व का एक हिस्सा प्राप्त किया। अपने लॉन्च पर, डॉल्बी ने पेशेवर बाजारों में एचएक्स प्रो को लक्षित किया। अगस्त 1982 में, औद्योगिक टेप डुप्लिकेटर निर्माता इलेक्ट्रो साउंड ने अपने कैसेट-डुप्लिकेटर कैटलॉग में एचएक्स प्रो को पेश किया। वार्नर रिकॉर्ड्स बड़े पैमाने पर दोहराव के लिए एचएक्स प्रो को अपनाने वाला पहला प्रमुख रिकॉर्डिंग लेबल बन गया। डॉल्बी के अनुसार, फरवरी 1983 तक, कंपनी के पास घरेलू ऑडियो उद्योग में दो लाइसेंसधारी थे; ऐवा और हरमन कार्डन। 1985 में एक समर्पित आईसी, एन. ई. सी. एम. यू. पी. सी. 1297 की शुरुआत होने तक शुरुआती अपनाने वालों को सामान्य-उद्देश्य परिचालन एम्पलीफायरों और ट्रांसकंडक्टेंस एम्पलीफायरों के साथ डॉल्बी एच. एक्स. प्रो सर्किटरी का निर्माण करना पड़ा। नए प्रस्ताव को उद्योग द्वारा अच्छी तरह से प्राप्त किया गया था और 1986 तक, डॉल्बी एचएक्स प्रो उपभोक्ता कैसेट डेक के ऊपरी खंड में एक मानक विशेषता बन गई। बाद के वर्षों में, डॉल्बी एचएक्स प्रो प्रवेश-स्तर के उपभोक्ता खंड में स्थानांतरित हो गया, जो उपभोक्ता हाई-फाई में वास्तविक मानक उपकरण बन गया, और इसे पेशेवर रील-टू-रील रिकॉर्डर में भी एकीकृत किया गया। बाद का विकास 1983 में, अनुकूली पूर्वाग्रह ने सोवियत संघ में लोकप्रियता हासिल की। सबसे पहला कार्यान्वयन, निकोले सुखोव द्वारा प्रकाशित, डॉल्बी एचएक्स प्रो के बाद विकसित किया गया था। इसने एचएक्स प्रो (प्रतिक्रिया नियंत्रण) और डॉल्बी एचएक्स के तत्वों को मिश्रित किया, आपूर्ति वोल्टेज को सामान्य इरेज़/बायस जनरेटर में बदल दिया, और क्षणिक अधिभार के खिलाफ सुरक्षा उपाय जोड़े, जो खराब एलपी रिकॉर्ड से रिकॉर्डिंग करते समय एक आम समस्या थी। संशोधित डिजाइन, जिसमें एक नए सटीक रेक्टिफायर आईसी का उपयोग किया गया था, 1987 में प्रकाशित किया गया था। घरेलू ऑडियो समुदाय के स्वाद के अनुरूप, जो अभी भी कैसेट के बजाय रील-टू-रील टेप को पसंद करते थे, 1987 के संस्करण को कैसेट डेक और रील-टू-रील डेक पर लक्षित किया गया था। अनुकूली पक्षपात 19.5 सेमी/सेकंड (7.5 इंच/सेकंड) पर चलने वाले टेप के प्रदर्शन या मानक रील-टू-रील रिकॉर्डर में उच्च गति में काफी सुधार नहीं कर सकता है; इसका संतृप्ति लिफाफा संगीत संकेतों के लिए उपयुक्त रूप से उच्च है। तथापि, अनुकूली पक्षपात, मानक 50 माइक्रोन से 10 माइक्रोन तक तिगुना समानीकरण में कमी की अनुमति देता है। समय स्थिरांक की पाँच गुना कमी मध्य और तिगुनी आवृत्तियों पर स्पष्ट शोर तल में पाँच गुना कमी के अनुरूप है। सुखोव के अनुसार, उनकी प्रणाली बिना शोर में कमी के 80 डीबी से अधिक के व्यावहारिक संकेत-से-शोर अनुपात को सक्षम बनाती है। सुखोव के डिजाइन 1984 और 1989 के बीच जारी किए गए पांच पेटेंट का विषय थे, जिनमें से सभी ने पहले के सेल्मर पेटेंट को पूर्व कला के रूप में संदर्भित किया था। फुटनोट्स नोट्स संदर्भ अंग्रेजी में जर्मन में रूसी टेप रिकॉर्डिंग में