Cuadrafónico estéreo

SQ Quadraphonic ('Stereo Quadraphonic') fue un sistema de sonido cuadrafónico matricial de 4 canales para discos de vinilo. Fue lanzado por CBS Records (conocida en Estados Unidos y Canadá como Columbia Records) en 1971. Muchas grabaciones con esta tecnología se publicaron en LP durante la década de 1970.

Entre las compañías discográficas que adoptaron este formato se encuentran: Angel, CTI, Columbia (internacionalmente conocida como CBS Records), EMI, Epic, Eurodisc, Harvest, His Master's Voice, Seraphim, Supraphon y Vanguard.Con los formatos matriciales, los cuatro canales de sonido (izquierdo delantero, derecho delantero, izquierdo trasero, derecho trasero) se convierten (codifican) en dos canales (izquierdo, derecho). Estos se transmiten a través de un medio de transmisión de dos canales (normalmente un disco de vinilo) antes de ser decodificados de nuevo a cuatro canales y presentados 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. 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 exactamente idénticos a los iniciales del proceso.En un estéreo de cuatro canales con matriz 4-2-4, los altavoces traseros deben tener el mismo tamaño o casi el mismo tamaño y calidad, y 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 frontal y la posterior. Se introdujeron los primeros circuitos de "lógica frontal-posterior" para aumentar la separación a 12 dB y, posteriormente, los circuitos de "lógica completa" a 20 dB. Sin embargo, ambos presentaban un rendimiento deficiente, un aumento de ganancia muy notable y un campo sonoro inestable y oscilante.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 presentar importantes problemas de compatibilidad mono, lo que planteaba serios problemas con todos los televisores y radios monofónicos de la época. Para cuando se introdujo el sistema lógico más avanzado para SQ, el Sistema de Mejora Direccional Tate, de Martin Willcocks y Peter Scheiber, materializado en el magnífico decodificador Tate II 101A por Jim Fosgate, el sistema "quad" ya se consideraba un fracaso.Sobre The Dark Side of the Moon de Pink Floyd, el ingeniero Alan Parsons recordó: «Sin duda, la intención de la banda, al grabar el álbum, era mezclar en quad. Todos los efectos de 'Money' y otras pistas se grabaron en cuatro pistas, para que pudieran escucharse en quad real en el disco final… Pero para cuando llegó la etapa de mezcla, el quad no había despegado como se esperaba, así que fue un poco decepcionante. Luego, como sabemos, todo fracasó».

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

Algunas grabaciones en SQ se han publicado en CD, especialmente en las primeras ediciones de CD, donde la mezcla maestra original está codificada en SQ. Un ejemplo es el álbum en vivo de 1974, Lotus, de Santana.El SQ es compatible con estéreo de dos canales, pero presenta algunos problemas. Los canales frontales son totalmente compatibles, mientras que los traseros tienen una anchura menor. Sin embargo, el mayor problema reside en los sonidos entre los frontales y los traseros. En estéreo de dos canales, estos se desvían hacia la izquierda y el punto central de la sala solo llega al altavoz izquierdo.

SQ básico Matriz de codificación

	Frente Izquierdo	Frente derecho	Izquierda	Atrás derecho
Total izquierdo	1.0	0,0	-j0.7	0.7
Total derecho	0,0	1.0	-0.7	j0.7

j = + 90° de desfase^[i]

Para lograr monocompatibilidad, se propuso una variación de esta matriz:

Matriz de codificación SQ modificada

	Frente Izquierdo	Frente derecho	Izquierda	Atrás derecho
Total izquierdo	1.0	0,0	0.707	-j0.707
Total derecho	0,0	1.0	-j0.707	0.707

j = + 90° de desfase^[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.Este sistema era muy sensato, ya que, en ausencia de un decodificador cuádruple, los discos con codificación SQ se reproducían casi como discos estéreo normales, y CBS manifestó su deseo de mantener una excelente compatibilidad entre sus discos con codificación SQ y los sistemas estéreo estándar. Sin embargo, en la práctica, surgían problemas de compatibilidad: al reproducirse en equipos estéreo de dos canales, los canales frontales suenan como canales estéreo de dos canales normales; los canales traseros son más estrechos que los frontales. Se produce un problema con los sonidos ubicados en la parte central trasera. 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 traseros izquierdo y derecho son 3 dB más bajos en la escucha estéreo de dos canales y 6 dB más bajos en la escucha mono.La pista de grabación SQ es más ancha que la de una pista estéreo convencional, por lo que el tiempo máximo de reproducción es menor que el de un disco estéreo convencional.Columbia/CBS Records tenía un catálogo de discos de cuatro canales llamado QUADRAPHONIC con un marco dorado en las portadas. Estos discos estaban codificados con el sistema SQ. Pero también existía un catálogo QUADRAPHONIC paralelo con cintas de 8 pistas (principalmente para equipos estéreo de coche). Estas cintas cuadrafónicas se fabricaban en estéreo discreto de cuatro canales. Esto le dio al proyecto CBS Quadraphonic un estatus superior.En 1976, Benjamin Bauer integró sistemas matriciales y discretos en USQ, o Universal SQ (otros también lo habían hecho con sus sistemas cuadráticos).Se trataba de una matriz discreta jerárquica 4-4-4 que utilizaba la matriz SQ como banda base para transmisiones FM cuadrafónicas discretas mediante señales diferenciales adicionales llamadas "T" y "Q". Para una transmisión FM USQ, la modulación "T" adicional se aplicó a 38 kHz en cuadratura con la señal diferencial estéreo estándar, y la modulación "Q" se aplicó a una portadora a 76 kHz. Para transmisiones estándar de matriz SQ de 2 canales, CBS recomendó que se colocara un tono piloto opcional a 19 kHz en cuadratura con el tono piloto regular para indicar las señales codificadas con SQ y activar el decodificador lógico del oyente. La CBS argumentó que el sistema SQ debería seleccionarse como estándar para FM cuadrafónica, ya que, 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, superó al 4:3:4 (sin lógica) y a todos los demás sistemas 4:2:4 (con lógica) probados, acercándose al rendimiento de una cinta maestra discreta por un margen muy estrecho. Al mismo tiempo, la mayoría de los oyentes de prueba prefirieron la conversión de SQ a estéreo y mono frente a la conversión 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 funcionar con cualquier matriz o sistema de núcleo) que mejoraba la direccionalidad de la matriz SQ básica.Se matricializaron las cuatro salidas del decodificador SQ para obtener 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 Tate IC, 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 Multiplicadores de Matriz para multiplicar la matriz entrante por las matrices "B" y producir salidas con mayor direccionalidad de los sonidos predominantes. Dado que el DES podía reconocer simultáneamente las tres direcciones de la Esfera de Energía y mejorar la separación, obtuvo un campo sonoro muy abierto y "discreto".

Además, la mejora se realizó con la suficiente complejidad adicional como 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, retrasos y problemas impidieron que los circuitos integrados Tate DES se comercializaran hasta finales de la década de 1970, y solo se fabricaron dos decodificadores de consumo que los empleaban: el Audionics Space & Image Composer y el Fosgate Tate II 101A.El Fosgate utilizaba una versión más rápida y actualizada del circuito integrado (CI), denominada Tate II, y circuitos adicionales que proporcionaban una mejor separación en todo el campo sonoro de 360° mediante el efecto Haas. Para mantener la máxima calidad, Fosgate utilizó CI seleccionados manualmente y componentes con una tolerancia del 1%, y cada decodificador se optimizó manualmente. 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 cancelaba la diafonía de la señal SQ en función de la direccionalidad predominante, manteniendo los sonidos no dominantes y la reverberación en sus ubicaciones espaciales y niveles correctos. El 101A fue posteriormente reemplazado por el 3601. Los Fosgate eran unidades para audiófilos de alto coste y disponibilidad limitada.Los discos SQ podían producir cierto efecto cuadrafónico al reproducirse a través de un decodificador QS de Matriz Regular, aunque solo la reproducción con decodificación precisa se realiza mediante un decodificador SQ correctamente diseñado. El término Cuadrafónico se usaba a menudo, aunque no siempre, como sinónimo del sistema SQ. En ocasiones, el sistema SQ (y otros sistemas matriciales similares) se denominaban Matriz de Fase para distinguirlos del sistema QS y otros sistemas similares, que colectivamente se denominaban Matriz Regular.

Algunos decodificadores SQ incluyen:

• Sony SQD-1000
• SQ-II realista
• Sony SQD-2050
• Lafayette SQ-L, SQ-W
• Módulo Marantz SQA-2
• Sony SQD-2020/2010
• Fosgate/Tate II 101a
• Tesla AZQ 100

^i El cambio de fase de 90° se aplica a cada frecuencia de la grabación con un transformado de Hilbert.