Procesador de audio digital modelo 700 de DBX

El procesador de audio digital dbx modelo 700 era una unidad de combinación de convertidor analógico-digital/analógico-digital de audio profesional que digitalizaba una entrada de audio analógico estéreo en un flujo de bits, que luego se codificaba y encapsulaba en una señal de vídeo compuesta analógica para grabarla en cinta utilizando un VCR como transporte. A diferencia de otros equipos similares, como el Sony PCM-F1, el modelo 700 utilizaba una técnica denominada modulación delta predictiva comprimida, en lugar de la modulación por código de pulsos, que es ahora tan común. En el momento de su introducción a mediados de los años 1980, el dispositivo era el primer producto comercial que utilizaba este método, aunque ya se había propuesto en los años 1960 y se había creado un prototipo a finales de los años 1970.

A diferencia de muchos formatos de grabación digital que vendrían después (por ejemplo, DAT y ADAT), el Modelo 700 no tenía capacidad de almacenamiento por sí solo y dependía de un medio de grabación analógico proporcionado por el usuario. En general, cualquier videograbadora VHS de alta calidad serviría, aunque también se podrían haber utilizado decks U-matic o Beta de 3/4". Si se miraba en un monitor, la señal de salida de un Modelo 700 parecía "estática" o ruido de TV analógica, con ligeras barras negras que recorrían ambos lados.

Desde el principio, la máquina fue aclamada como "el mejor dispositivo de grabación que se puede comprar" y la revista Stereophile la reseñó de forma positiva. A mucha gente le gustaba el formato porque ofrecía un rango dinámico mayor que la cinta analógica, pero sin el "saturación brusca" inherente a las grabadoras de audio PCM de la época. El modelo 700 había sido diseñado desde el principio para tener muchas características "similares a las de una cinta", incluida la "saturación suave", y en una época en la que la mayoría de los grabadores profesionales y aficionados estaban acostumbrados a la cinta analógica, esto se consideraba una característica importante. También ofrecía 14 dB más de rango dinámico que el audio de 44,1 kHz/16b y, debido a su altísima frecuencia de muestreo (644 kHz), no contenía los mismos filtros anti-aliasing necesarios en las grabadoras PCM de la época, que se pensaba que causaban interferencias armónicas indeseables.

El dispositivo se vendió por 4.600 dólares en 1986, y eso sin una grabadora de vídeo en la que almacenar la salida, lo que lo dejaba fuera del alcance de todos, salvo de los usuarios domésticos más adinerados. Sin embargo, su mercado objetivo eran los usuarios profesionales y de estudio, y aquí gozó de relativa popularidad durante un breve periodo como grabadora de masterización o mezcla, grabando la salida final de un sistema multipista.

El modelo 700 estaba disponible en varias versiones diferentes. En su forma más básica, tenía dos entradas balanceadas de nivel de línea. Una mejora popular fue la adición de uno o dos preamplificadores de micrófono, que se instalaban en tarjetas extraíbles en ranuras de la máquina. Esto permitía la grabación estéreo directamente en el modelo 700, sin pasar por una consola de mezclas. Dado que la grabadora tenía un nivel de ruido significativamente menor que la mayoría de las mezcladoras de la misma época, este método hacía el mejor uso del rango dinámico disponible del sistema. Otro accesorio mucho más raro era el Model 700D Disc Mastering Delay. Este era un dispositivo utilizado para masterizar discos de vinilo y conectado a una salida digital patentada de 25 pines en la parte posterior de la grabadora del modelo 700. Debido a la naturaleza de los discos de vinilo (que giran a una velocidad angular constante pero a una velocidad lineal cambiante con respecto a la aguja a medida que se mueve hacia adentro), es necesario enviar la señal de audio a la computadora que controla el movimiento (tono) del torno de corte. De esta manera, durante los pasajes tranquilos, el tono se reduce, lo que permite crear más surcos por pulgada. La computadora necesita una señal de audio que esté exactamente una rotación por delante del audio real que se alimenta al torno de corte, de modo que pueda mover el cabezal de corte rápidamente hacia adelante antes de crear un surco en un pasaje ruidoso. El retardo de masterización de discos logró esto al igual que las grabadoras de cinta de masterización analógica que usaban un cabezal de reproducción adicional para este propósito.

El modelo 700 fue desarrollado y vendido por la corporación dbx de Newton, Massachusetts, más conocida por su sistema de reducción de ruido para cintas analógicas.

• Rango dinámico: 110 dB típico con ruido A-pesado 20 Hz–20 kHz; √105 dB sin peso
• Respuesta de frecuencia: 20 Hz–20 kHz, sine o ruido rosa, 100mV, posición de referencia
• Deformación armónica total: menos del 0,05%, entrada 1V, 1 kHz
• Guau y disipador: menos de 0,01% sin peso; 0.006% wrms
• Filtro antialias: −3 dB a 37 kHz
• Tasa de muestreo: 644 kHz
• Tasa de bits: 644 kbit/s
• Preamplificación Mic: añade menos de 1 dB ruido, 100 a 1k-ohm impedancia
• Niveles máximo de entrada/salida: +24 dB m

El modelo 700 convertía el audio analógico en datos digitales utilizando un tipo de modulación delta-sigma, llamada "modulación delta predictiva compactada" o "CPDM" (ambas marcas registradas). En un ADC delta-sigma integrado tradicional, el voltaje de una señal de entrada se compara con la salida de un integrador. Si la señal de entrada es mayor que la salida del integrador, se registra un 1 y se le da al integrado una orden para que aumente en una cierta cantidad. En cada ciclo de reloj, la comparación se repite (y se registra otro 1) hasta que la salida del integrador excede el voltaje de entrada, momento en el cual se registra un 0 y se le dice al integrado que disminuya. De esta manera, el integrador intenta seguir la señal de entrada lo más de cerca posible. Cuando se le suministra una señal de voltaje constante (o cuando se elimina completamente la entrada), la salida estará "inactiva" y producir un flujo de 1 y 0 alternados. Un decodificador que escuche este flujo produciría una pequeña salida sinusoidal o de onda triangular, aunque la salida correcta debería ser plana: esto es una forma de error de cuantificación.

El modelo 700 se diferencia de la modulación delta-sigma clásica en que reemplaza el integrador único por un sistema complejo de comparadores y filtros de predicción lineal de orden superior. Esto se hizo para reducir el error de cuantificación y se logra en parte modificando el "tamaño de paso" efectivo del codificador en función de la información registrada previamente (lo que aumenta o disminuye la velocidad de respuesta). El sistema también tiene dos pasos de preprocesamiento analógico que comprimen la señal de entrada tanto en el dominio de amplitud como en el de frecuencia para que coincida más estrechamente con las capacidades del codificador. Esta compresión se realiza de forma adaptativa en función de la señal codificada previamente y se invierte en el extremo de decodificación.

• https://web.archive.org/web/20070928174816/http://www.allaudios.org/detail-7102664.html Archive of a discussion of the dbx 700 by several apparently knowledgeable individuals.
• http://lists.bostonradio.org/pipermail/boston-radio-interest/2004-September/003920.html WGBH-FM Boston utilizó el dbx 700 como su estudio para transmitir enlace.
• Nielsen, P. (1971). "Sobre la Estabilidad de los Moduladores Delta de Doble Integración". Transacciones IEEE en Tecnología de la ComunicaciónCOM-19.
• Thoeny, C. (diciembre de 1980). "Stability Considers on Filters Realized with Delta Modulation". Transacciones de IEEE sobre Acústica, Expresión y Procesamiento de Señas. ASSP-28 (6).