Аудиофильские записи и материал пластинок

Продолжение ...

Качество звука и долговечность виниловых пластинок в значительной степени зависит от качества винила. В начале 1970-х годов, для сокращения расходов перехода к использованию легких, гибких виниловых штамповок, большей частью промышленности была принята методика уменьшения толщины и качества винила, используемого в производстве массовых тиражей, в соответствии с разработанным компанией RCA Victor процессом "DYNAFLEX "(125 г пластинки). Данные прессы считаются большинством коллекционеров низшими по качеству. Большинство виниловых пластинок изготовлены из смеси 70% нового и 30% переработанного винила.

Новый «девственный» (virgin) или, так называемый «тяжелый» (heavyweight) (180-220 г) винил обычно используется для современных "аудиофильных" виниловых релизов во всех музыкальных жанрах. Многие коллекционеры предпочитают иметь супер тяжелые виниловые альбомы, в связи с тем, что обычно они имеют лучший звук, чем обычный винил, поскольку они имеют более высокую устойчивость к деформации, вызванной проигрыванием пластинок. 180 граммовый винил дороже, только потому, что в нем используется больше винила. Производственные процессы идентичны независимо от веса. На самом деле, для пресса легкого винила, требуется больше внимания. Не самым приятным исключением является тенденция 200 граммовых прессов иметь склонность, к, так называемой недозаливке, когда слоеный виниловый бисквит не достаточно заполняет глубокий паз во время прессования ( это проявляется на перкуссии (ударных) или в изменениях вокала на больших амплитудах). Этот недостаток приводит к искажению, или эффекта царапины звука в точках данного не заполнения.

   В целом, качество звучания винила можно определить на вид, и, в отличие от блестящей поверхности нового винила, изрядно использованный винил имеет блеклый, матовый вид, подобно апельсиновой корке. Однако, и здесь есть исключения – в процессе DMM (прямого металлического мастеринга), мастер диск нарезается на диск покрытый медью, которая и может вызвать при прессе самой пластинки некоторый эффект апельсиновой корки, однако в данном случае, никакого негативного эффекта нет, т.к. нет никакой деформации при штамповке.

Оригинальные мастер-диски создаются на токарно-винторезных станках, станок используется, чтобы нарезать микро канавки (microgroove) на алюминиевый диск, покрытый нитро-целлюлозным лаком, который, в свою очередь, покрывают затем гальваническим никелем. Никель потом отделяют от лака, разрушая лакокрасочное покрытие. «Негативный» никелевый отпечаток, известен как мастер-диск, он имеет выступы, а не пазы. Мастер-диск затем покрывают гальваническим путем никелем, чтобы сформировать положительный диск, известный как «мать» (mother). С одного мастер-диска можно снять достаточно много мам, однако качество неуклонно ухудшается, в последствии многократного использования. «Матери» в свою очередь, опять покрывают никелем, путем гальваники, для производства вновь «негативных» дисков, известных как стамперы (stampers). И вновь, из одного материнского диска (mother) может быть приготовлено много стамперов (stampers), которые, в свою очередь, ухудшаются в процессе последующего производства. Сами стамперы, в конечном счете, и используются для производства и пресса виниловых дисков. Таким образом, несколько миллионов виниловые дисков могут быть изготовлены из одного лакового оригинала. В случае, когда требуются лишь несколько дисков, первый «негативный» никелевый диск, прессованный из лакового оригинала, может быть использован в качестве матрицы. В этом случае, этот одношаговый процесс позволяет выпустить до несколько сотен дисков, может быть чуть больше, при этом, если требуемое качество штамповки и самого винила высоко, то это сказывается и на качестве, в итоге, и самих этих дисков.

Подытоживая, как и при копировании аналоговой записи, каждый последующий пресс, уступает качеству предыдущего, и имеет более высокий уровень шумов.

Винил - ограничения

Виниловые пластинки сломать не очень легко, однако ими имеют свойства притягивать пыль, статически электризуются и царапаются при прикосновении. Это вызывает щелчки и неприятные шумы (словно от трения поп корна) при прослушивании. На качестве пластинок также сказываются условия их хранения, т.к. при воздействии тепла и солнечного света, пластинки деформируются. Безусловно, хранить пластинки нужно в закрытом от пыли материале, лучше в мягком, защищающем от пыли и электрической статики пластиковом пакете.

Одно из главных ограничений по звуку для виниловых пластинок, это тот факт, что при движении иглы картриджа по винилу, качество звучания неуклонно снижается, особенно это заметно в точности воспроизведения высоких частот. По мере уменьшения диаметра, при прохождении иглы по винилу, соответственно снижается длина прохождения иглы по дорожке, от 510 мм, в начале LP пластинки, до 200 – 210 мм в конце (более чем 2-х кратное уменьшение линейной длины), что приводит к увеличению искажений, особенно это становится заметным, по мере изнашивания самой пластинки.

Еще одна немаловажная проблема возникает из геометрии тонарма. Мастера, записываются на токарном станке, когда сапфировая игла перемещается по радиусу. Большинство вертушек используют поворотный тонарм, вызывающие боковые силы, шаговые и азимутальные ошибки, что приводит к искажениям в воспроизводимом сигнале. Различные механизмы, в том числе и тангенциальные тонармы были разработаны в попытках компенсации данных потерь, с разной степенью успеха.

Однако, до сих пор не стихают споры о качестве звучания винила и компакт дисков, в случае использования достаточно высокого класса проигрывателя первых.

Диапазон частот и шумы

С введением «электрической» системы записи в 1925 году, записанные частотный диапазон был увеличен на 2.5 октавы ( от 100 Гц до 5000 Гц), в сравнении с акустической записью (168 Гц – 2500 Гц). Тем не менее, для воспроизведения звука с пластинок, использовались фонографы с экспоненциальными рупорами (см. ранее систему Ortophonic Victrola).

Звук граммофона включает гул, который является низкочастотным (ниже примерно 30 Гц) механическим шумом, порождаемым подшипниками двигателя вертушки и который передается при прохождении иглы картриджа. Звуковое оборудование скромного качества является относительно устойчивым к этим вопросам, так как усилитель и динамик не будет воспроизводить такие низкие частоты, но высококачественные Hi Fi проигрыватели винила, должны быть исключительно тщательно спроектированы и изготовлены, для избежания данного гула.

Комнатные колебания также будут генерировать шумы, если контактная часть от стойки к вертушке и от вертушки к тонарму, не будут качественно изолированы.

Скатывающая сила в тонарме и иные возмущения передаются на иглу, что является одной из форм частотного мультиплексирования в качестве «управляющего сигнала» (восстанавливающей силы), используемый для поддержания иглы в канавке, и являются тем же механизмом, что и сам звук. Сверхнизкие частоты ниже 20 Гц в аудиосигнале преобладают вследствие трекинга, что является одной из форм нежелательного гула («шума от трекинга») и сливаются со слышимыми частотами в области глубокого баса в диапазоне до 100 Гц. Даже высококачественная аппаратура воспроизводит данный шум и гул от трекинга. В самым тихих пассажах, можно пронаблюдать, когда сабвуфер (низкочастотные динамики) вибрируют в соответствии с трекингом иглы по пластинке, на частотах до 0.5 Гц, что соответствует частоте колебания самой вертушки при частоте оборотов в 33 1/3 об /мин. Одной из причин этих низкочастотных шумов может являться деформирование самой пластинки, что легко передается усилителями, имеющими широчайшую частоту пропускания сигнала. В этих случаях, используют фильтры (subsonic) для отрезания данных частот.
Высоко частотные шумы – шипение, генерируются от трения иглы с пластинкой, и, в основном, зависят от присутствия пыли, грязи на самой пластинке, что снижается использованием чистящих средств, а также приборов, для бесконтактного удаления пыли и статического электричества с пластинок (см. Furutech DeStat, SK III и пр.).

Качество звучания

Окончание следует…

История звукозаписи, краткий экскурс…

  История звуковоспроизведения, так называемых грампластинок переносит нас во вторую половину 19 века, к появлению первого фонавтографа Леона Скотта, а позднее фонографа Томаса Эдисона, который был способен не только воспроизводить, но и записывать музыку. Первое появление пластинок, с боковыми вырезами, прообраз пластинок сегодняшнего дня, произошло несколько позже, и были представлены в США, Эмилем Берлинером (E. Berliner), который назвал свою систему граммофон (gramophon), и впервые представил публике в Европе диски 1889 году. В отличие от Эдисоновского фонографа и графофона фирмы Коламбия (Columbia), которые использовали восковые цилиндры, звучание граммофона было заметно хуже.

Однако, ассоциация Berliner Gramophone (зарегистрированная компания в 1894 году в США) c Элдриджем Джонсом (EldridgeF. Johnson) дала значительный скачок в качестве звучания, и, после объединения двух компаний и переименования в 1901 году в Victor Talking Machine Company, началась почти 100 летняя доминанта аналоговых дисков - пластинок.

  1919 года привнес в индустрию новой дыхание, когда окончание срока патента дало возможность производить пластинки бессчетному числу компаний.

  Знаменательным оказалось начало 1920-ых годов, когда инженеры Western Electric вместе с независимыми изобретателями, разработали электрическую схему звукозаписи, с помощью микрофонов и ламповых усилителей, приводящих в действие электромагнитную записывающую головку. Victor и Columbia купили патент в 1925 году на эту новую “electrical” систему записи и первой электрической записью выпущенной в том же году была запись экспромта Шопена и Литании Шуберта от Victor. Позднее, во времена Великой Депрессии, Victor была куплена RCA и получила название RCA Victor.

Основным материалом для производства пластинок, вплоть до 1931 года был шеллак, и лишь внедрение RCA Victor инновационного материала victrolac на основе винила, дало толчок новой эре грампластинок, а окончание Второй мировой войны в 1945 году было отмечено появление де-люксового прозрачного красного винила, который, правда, и продавался по де-люксовой цене.

Размер имеет значение

Основным форматом звукозаписи в конце 19-го века, были 5-ти дюймовки (12.5 см) и 7-ми дюймовые в диаметре диски, однако, самым популярным вплоть до 1910 года, был 10-ти дюймовый размер, на которых воспроизводилось до 3-х минут записанного материала. В 1903 году Victorи Columbia освоили производство 12-ти дюймовых пластинок, которые при скорости в 78 оборотов в минуту, позволяли проигрывать до 4 - 5 минут музыкального материала с каждой из сторон. Однако, имея скорость в 78 об/мин, время проигрывание было ограничено еще и тонармами, которые не позволяли тогда использовать всю ширину диска, однако этого было вполне достаточно для того, чтобы прослушать наиболее популярные сцены из Бродвейских мюзиклов и популярных мелодий.

Первый полноценный альбом, как свидетельствует история, был выпущен в 1909 году немецкой звукозаписывающей компанией Odeon– «Щелкунчик» П.И. Чайковского на 4-х двухсторонних дисках, в специальной дизайнерской упаковке, однако, Deutsche Grammophon утверждает, что годом ранее они выпустили полную версию оперы Кармен.

Скорость решает все

Для коллекционных и ностальгических целей основные мейджеры еще продолжали небольшой выпуск пластинок на 78 об/мин, однако приход в бизнес эры микро записи (дорожек) micro groove, остановил этот процесс.

Долгоиграющие пластинки (LP), были изобретены и представлены в 1948 году, оба формата микро записи 33 1/3 об/мин и 45 об/мин, изготавливались из винилового пластика, который, был легче, достаточно гибким, с возможностью для пересылки почтой, однако менее износостойкий и устойчивый к царапинам, чем тот, который использовался в пластинках на 78 об/мин.

Вообще говоря, Victor представил первые LP на 33 1/3 об/мин размером 12-ть дюймов (30 см) позволяющих проигрывать до 10 минут музыки еще в 1931 году, однако, в виду неблагоприятной конъюнктуры и отсутствия необходимой для пользователей доступной аппаратуры для их проигрывания, в 1933 году их производство прекратилось.

С 1939 года Columbia Records и CBS Laboratories под руководством П. Голдмарка посвятили громадные усилия для решения проблемы записи и воспроизведения с использованием узких микро канавок и разработки недорогой, надежной системы звуко воспроизведения для потребителей. Потребовалось около восьми лет работ, когда, наконец, 12-дюймовая (30 см) Long Play (LP) пластинки на 33 ⅓ об/ мин с микро канавкой (microgroove), настоящий послевоенный шедевр, был представлен Columbia Records на пресс-конференции в Нью-Йорке 18 июня 1948 года.

Не желая мириться с данным положением, RCA Victor в феврале 1949 года представила первый сингл на 45 об/мин с расширенным центальным отверстием, а также новейший плеер, который мог проигрывать по очереди сразу несколько синглов подряд. Длительность звучания каждого сингла ограничивалось 8 минутами, однако, скорость смены пластинок была так высока, что, по утверждению RCA Victor, слушатель даже не замечал перерыва в звучании. По сути, это был первый виниловый чейнджер.

- картинка: Артур Фидлер демонстрирует новый RCA Victor 45 RPM-плеер и запись в феврале 1949 года

Золотая эра микро записи

Окончание Второй Мировой Войны ознаменовалось для звукозаписывающей индустрии, принятием 2-х форматов записи: 33 1/3 об/мин от Columbia Records и 45 об/мин от RCA Victor. Оба типа виниловых пластинок имели узкие звуковые канавки (получив название micro groove), которые позволяли использовать иглы, диаметром 25 мкм, вместо обычного размера в 75 мкм, используемых в пластинках на 78 об/мин.

В середине 50-х годов, все звукозаписывающие компании приняли общий стандарт записи и воспроизведения пластинок, который был аналогом кривой New Orthophonic, разработанной компанией RCA Victor , однако получил в 1954 году название RIAA (Recording Industry Association Of America) Equalization. На этом, по сути, были сняты все вопросы по стандартизации проигрывания и записи виниловых пластинок.

High Fidelity. Стереофоническое звучание.

Термин «высокая достоверность» был введен еще в 20-х годах, однако признание получил после 1949 года, появления стерео записей и стал активно употребляться в 1958 году, дав толчок к массовой сертификации техники, как удовлетворяющей требованиям HiFi.

Стерео звукозапись, которая обеспечивает более естественное звучание, воспроизводя пространственное расположения источников звука в горизонтальной плоскости, была естественным продолжением монофонической записи, и привлекала различные альтернативные попытки многочисленных инженеров. В конечном счете, доминирующей системой стереофонической звукозаписи стала "45/45" изобретенная Аланом Блюмляйн из EMI в 1931 году и запатентованная в том же году. Первые тестовые стереофонические диски EMI нарезала еще в 1933, хотя сама система записи была использована в коммерческих целях намного позже.

В этой системе каждый из двух стереоканалов наносится независимо от другого на раздельные стенки паза (дорожки), путем движения каждой поверхности стенки под углом 45 градусов к плоскости поверхности записи (отсюда название системы) в соответствии с уровнем сигнала этого канала. В соответствии с соглашением, внутренняя стенка несет информацию о левом канале и наружная стенка содержит правый канал.

   В то время как игла движется только горизонтально при воспроизведении записи монофонического диска, на стерео записи игла перемещается как вертикально, так и горизонтально. Во время воспроизведения, движение одной иглы отслеживающей канавку происходит независимо, например, с помощью двух катушек (внутри картриджа), каждая из которых установлена по диагонали напротив соответствующей стенки дорожки.

Квадрофония

О развитие квадрофонических записей было объявлено в 1971 году. Это записанные четыре отдельных звуковых сигнала, где на двух стерео каналах по методу электронного "матрицирования", дополнительные каналы были объединены с основным сигналом. При воспроизведении пластинки, схемы поэтапного (фазового) обнаружения в усилителях смогли декодировать сигналы в четырех отдельных каналах. Существовали две основные системы матричных квадрофонических записей, произведенных, соответственно SQ (CBS) и QS (Sansui). Они были коммерчески неудачным, но были важным предшественником систем "звука вокруг" а потом, SACD и систем домашнего кинотеатра.

Другой формат, CD-4 (не путать с компакт-диском), компании RCA, в нем кодируется разница информации спереди и сзади на ультразвуковой частоте, что требует специального широкополосного картриджа, для четкого и стабильного считывания информации, что, в свою очередь, повышает требования к тонарму и самой вертушке. CD-4 был еще менее успешным, чем два матрицирующихся формата. Позже, специальные режущие головки на половинной скорости и методы выравнивания были применены, для получения более широкого частотного диапазона в стерео записях с пониженным числом искажений и большего пространственного разрешения.)

Аудиофильские записи и материал пластинок

Продолжение следует…