A valóságban nincs ilyen eset, a hangfelvételek világa meg aztán kiváltképp nem az. Pedig a dbx cég alapítója, David E. Blackmer (1927. január 11. - 2002. március 21.), igazán zseniális dolgokat talált föl.

Blackmer az 1940-es években a bostoni Lafayette Radionál kezdett dolgozni.

Később elektronikát tanult az amerikai haditengerészetnél és a Harvard Egyetemen, majd a Massachusetts Institute of Technology-n, közismertebb nevén a MIT-en. Tanulmányai befejezése után a Trans-Radio Recording Studio-nál, az Epsco-nál, a Hi-Con Easternnél és a Raytheonnál dolgozott; az utóbbinál telemetriai rendszereket tervezett a Mercury űrprogramhoz. 1971-ben alapította a dbx-et, amelyet 1979-ben eladott. A dbx jelenleg a Samsung része, ezáltal Harman csoport tagja, és réges-régen nem gyárt zajcsökkentőket.

Blackmer az 1980-as évek végén megalakította az Earthworks-öt, amely stúdiómikrofonokat, előerősítőket és stúdió-referenciamonitorokat gyártott. De volt neki építőipari cége és étterme is, és az utókorra hagyott tíz gyermeket.

Emberünk pszichoakusztikai kísérletekkel hívta föl magára a figyelmet és a hangfrekvenciás berendezések gyártóinak rosszallását. Azt állította ugyanis, hogy az emberi hallás reakcióideje nagyon rövid, 5-10 µs, tehát legalább 200 kHz sávszélességű rendszereket kellene gyártani. Ez persze az Earthworks-nek sem sikerült, a legjobb mikrofonjuk, a QTC-1 is csak 4 Hz-től 40 kHz-ig vitt át, igaz, 1 dB-n belül. Kétségtelenül igen jó mikrofon lehetett.

A nagyon mély hangok tartományában a hallórendszer reakcióideje 2 µs-ra csökken, ezért nem kell a teljes periódust az agynak feldolgoznia, elegendő az indulását, a tranzienseket. De mi köze van ennek az egésznek a dbx zajcsökkentőhöz? Hősünk úgy gondolta, hogy ha eléggé széles sávú és egyenletes átvitelű egy rendszer, akkor – ellentétben a Dolby-féle zajcsökkentőkkel – nem kell sávokra bontani vagy csúszó töréspontú szűrőket használni. Nos, eddig tartott a mese, következzék az alkalmazott tudomány! Igencsak mély vízbe ugrunk.

A hangtechnika egyik alapproblémája, hogy hogyan lehet átvinni és rögzíteni a hallásküszöb és a fájdalomküszöb 13-14 nagyságrendnyi tartományát. Továbbá, hogy hogyan lehet ekkora tartományt vezérelni. Olyan nagy különbségről van szó, hogy e tartományt decibelben ábrázoljuk, és dBSPL-ben szoktuk megadni, ahol 0 dBSPL a hallásküszöb 1 kHz-en (lásd a sorozat 45. részét). Az elektromos jellé alakított tartományt is decibelben mérjük, valamilyen vonatkoztatási szinthez képest vagy csak relatív viszonyban. Ekkora átfogás méréséhez és szabályozásához célszerű olyan áramköröket használni, amelyek szintén decibelben értékelhetőre alakítják át a bemenetükre adott feszültséget. Természetesen visszaalakításkor a logaritmizált értékeket ismét lineárissá kell tenni, tehát antilogaritmikus, exponenciális áramköröket kell használni. Az oda-vissza alakítgató áramköröket log-antilog áramköröknek nevezik. Ezek egyike a Blackmer-cella.

A Blackmer-cella hangfrekvenciás, feszültségvezérelt erősítő (VCA) áramkör. David E. Blackmer találta fel és szabadalmaztatta. Az eredeti Blackmer-cella négy tranzisztorból álló magja két komplementer bipoláris áramtükröt tartalmaz, amelyek log-antilog műveleteket hajtanak végre a bemeneti feszültségeken ellenütemű kapcsolásban.

A korábbi log-antilog modulátorok a p-n átmenet (félvezető dióda, lásd a sorozat 105. részét) alapvetően exponenciális karakterisztikáját használva vagy csak pozitív, vagy csak negatív feszültségekkel és áramokkal működtek, a Blackmer által alkalmazott ellenütemű (külföldiül push-pull) jelfeldolgozás lehetővé tette a bipoláris feszültségek és kétirányú áramok modulálását, változtatását.

Ez eddig nagyon szép. Akkor fussunk neki még egyszer! Az áramtükör a legegyszerűbb kéttranzisztoros áramkör.

Egy tranzisztor (lásd a sorozat 106. részét) kollektor-bázis kivezetéseit összekapcsolva, vagyis a tranzisztort diódaként használva, létrehozható egy áram-feszültség átalakító, amelynek átvitele logaritmikus. Ez a fenti képen az első kapcsolás. Egy tranzisztort közös (földelt) emitteres kapcsolásban használva, létrehozható egy feszültség-áram átalakító, amelynek átvitele exponenciális. Ez a fenti képen a második kapcsolás. A kettőt kombinálva létrejön egy áram-áram átalakító, amit áramtükörnek nevezünk. Az áramtükrök olyan áramkörök, amik az áramok irányát változtatják meg, de a be- ill. kimeneti áram egymással arányos. Ez pedig a fenti képen a harmadik kapcsolás.

A bipoláris a pozitívot és a negatívot, illetve a pozitív és negatív pólust, a pozitív és negatív feszültséget jelent; esetünkben azt, hogy az áramkör nemcsak az egyik félperiódust tudja kezelni. A bipoláris tranzisztor pedig a „hagyományos”, pnp vagy npn tranzisztor neve. A komplementer, ellenütemű kapcsolásokban az egyik tranzisztor npn, a másik pnp. E kapcsolásokban a pnp és az npn tranzisztorokat párba válogatják, ami azt jelenti, hogy a paramétereiknek a lehető legjobban meg kell egyezniük egymással.

Az eredeti Blackmer-cella eléggé zajos volt és a torzítása is nagy volt, ezért az idők folyamán jelentősen továbbfejlesztették. Volt azonban nagyobb baj is: az 1970-es évek elején használt integrált áramkörös gyártási technológiákkal nem lehetett egykristályos olyan IC-t gyártani, amelyben pnp tranzisztor is volt. A korabeli technikával csak az npn tranzisztorokra épülőt tudtak készíteni, ezért voltak képesek viszonylag hamar a Dolby áramköröket integrálni. Az egyedileg összeválogatott tranzisztorok esetén a problémát tetézte, hogy a hőmérséklet változásának hatására nemcsak változtak a paramétereik, hanem nem is egyformán változtak. A korai dbx készülékekben fémházas komplementer tranzisztorokat használtak, amelyeket közös hővezető kerámiára szereltek, az egész egységet pedig acéldobozba rejtették, hogy elszigeteljék a többi egységtől. Nem találtam arra történő hivatkozást, hogy az acél doboz belső hőmérsékletét termosztát módjára stabilizálták volna, az azonban biztos, hogy szándékosan magas hőmérsékletre fűtötték a tranzisztorokat. A többi alkatrészt részben integrálták, és az első ilyen hibrid IC-t, a „black can” dbx 202-t a cég önmaga készítette, 1973-tól.

Ezeket az áramköröket a korabeli keverőasztalok erősítőinek, keverő részének automatizálásához használták, mivel minden hibájuk ellenére sokkal jobbak voltak, mint a versenytársak VCA-i. Öt évvel később a dbx kiadta a dbx 202 C-t, amelynek már lényegesen jobbak voltak a paraméterei. A THD 0,01%, az erősítés átfogás 116 dB. 1980-ban jelent meg a még mindig hibrid dbx 2001. Ennek THD-ja 0,001%, viszont a zaja nagyobb, az átfogása kisebb volt. A későbbiekben is súlyos gondot jelentett, hogy egyes jellemzőket csak a többiek rovására lehetett javítani.

1980-ra az IC-gyártó iparág már tudod egykristályos komplementer áramköröket nagy sorozatban gyártani. Egy külső cég, az Allison Research (gondolom, te se hallottál még róla) gyártotta a nyolctranzisztoros magot tartalmazó ECG-101-et.

Ez a kompánia is megérne egy eszmefuttatást, ugyanis hangfelvételi stúdióként indult, pl. Frank Zappa egyes lemezei készültek benne. De legalább ilyen fontos volt a stúdiótechnikai fejlesztői/gyártói tevékenysége. 1981-ben a dbx saját IC-t adott ki, méghozzá háromfélét. Valójában ugyanarról az áramkörről van szó, csak volt, amelyik rosszabbul, és olyan is, ami még rosszabbul sikerült. A dbx2150/2151/2155-öt a későbbi Silicon Labs egyik alapítója tervezte.

A 21. században a professzionális Blackmer IC-ket a THAT Corporation – a Blackmers dbx. Inc. közvetlen leszármazottja – gyártja. 2020 áprilisától a vállalat egy kétcsatornás és két egycsatornás Blackmer IC-t, valamint négy Blackmer-cellát tartalmazó „analóg motoros” IC-t kínál, amelyeket Blackmer RMS detektorok vezérelnek. A Blackmer RMS detektor a dbx zajcsökkentő másik alapvető része; ennek a lelkivilágát is megismerheted nemsokára.