Как работает виниловая пластинка
Какими бы быстрыми темпами ни развивались цифровые и онлайн-медиаплееры, виниловые проигрыватели и пластинки до сих пор востребованы среди меломанов. Свою музыку в этом формате выпускают представители самых разных направлений – от рок-н-ролла до r’n’b, от джаза до классического рока. Причиной этого феномена является теплый, потрескивающий звук, испускаемый грампластинками, который буквально погружает в атмосферу 1960-1970-х гг. Убедиться в этом можно, найдя альбом своего любимого исполнителя в магазине винила Винилотека. Это также поможет чуть лучше понять, как работает виниловая пластинка. 
Как изготавливаются виниловые пластинки
Современные виниловые пластинки – это, чаще всего, черные диски диаметром 175-300 м. Они вращаются со скоростью 33 1/3 об/мин и хранят аудиозапись продолжительностью 7-24 мин. Оптимальной продолжительностью считается 12 мин. Такие пластинки не прыгают в процессе проигрывания и издают звук высокого качества. В частных коллекциях и за диджейскими пультами можно встретить экземпляры замысловатой формы и цвета. Они могут быть окрашены в нестандартные цвета и изготовлены в виде абстрактной фигуры, фигуры животного и растения, диска циркулярной пилы.
Понять, какой звук будет издавать грампластинка, можно еще на стадии производства. Это во многом определяется качеством исходного сырья. Как правило, для записи используются абсолютно новые пластинки, наделенные безупречным качеством звучания. Недобросовестные производители используют с этой целью носители, бывшие в употреблении, которые при проигрывании потрескивают и издают побочные шумы. 
При изготовлении самих пластинок изначально используется смесь на основе винилацетата и винилхлорида. С помощью специальных добавок контролируют ее механико-температурные свойства, а с помощью двухстадийных смесителей – смешение порошкообразных компонентов.
Производство винила начинается с гравировки – процесса, который сопровождается нарезкой лака. Для этого используют специальную вибрирующую иголку, которой проводят по мягкому лаку. Далее на лак наносят металлический слой, после чего из него изготавливают штамповочные пластины.
На следующем этапе приступают к нарезке винила, которая еще называется мастерингом. Материал режут с помощью микшерной консоли. Она работает в паре с прибором, который наносит на лаковый диск дорожки, в процессе чего исходная запись проигрывается в противоположную сторону.
На готовую лаковую подложку наносят тонкий слой раствора никеля или серебра. Через некоторое время этот слой застывает, образуя лаковый негатив – исходник для создания матрицы. Последняя используется в качестве пресса, который помогает растиражировать пластинку. Таким образом, с одного пресса изготавливают несколько тысяч экземпляров. Как только он становится непригодным, производственный цикл повторяется. 
На следующем этапе винил, разогретый до определенной температуры, отправляется в пресс-цех. Причем он попадает сюда уже с этикетками, которые приклеиваются с обеих сторон. В результате длительного прессования под давлением 100 атмосфер получают плоскую виниловую пластинку, кромки которой обрезают после полного застывания.
В течение некоторого времени после прессования винил остается теплым и хрупким. Чтобы предотвратить повреждение, его помещают в специальные контейнеры, где он обретает нужные физические свойства.
До завершения производственного цикла пластинки проверяют на качество звучания и наличие брака, риск появления которого возрастает на этапе прессования и изготовления матрицы. Музыкант тоже может ознакомиться с результатами записи, чтобы самостоятельно проверить ее качество. Если дефектов нет, пластинка отправляется на тиражирование.
Как работают виниловые пластинки
Виниловой пластинкой называют аналоговый звуковой носитель, который представляет собой одно- или двухсторонний диск, изготовленный из синтетических материалов. В процессе производства на диск наносится непрерывная извилистая борозда, служащая для отображения звуковых волн.
Принцип работы виниловой пластинки основан на воспроизведении звуковой (не графической) информации. С ее помощью производится запись музыкальных композиций, литературных произведений, звуков живой природы и другой информации, которая воспроизводится с помощью специального проигрывателя.
При 1000-кратном увеличении микроскопа можно увидеть, что поверхность винила испещрена неровными дорожками. В процессе проигрывания по ним двигается звукозаписывающая игла и воспроизводится звукозапись. 
Звук, записанный на винил, воспроизводится с помощью стереоголовки проигрывателя. Она состоит из пьезокристаллов, расположенных перпендикулярно друг к другу. При этом по отношению к плоскости самой пластинки они располагаются под углом 45 градусов. Стереоголовка оснащена звукоснимающей иглой, которая двигается по поверхности бороздок. Она улавливает вибрации от правой и левой стенки, которые затем передаются на преобразователь. От преобразователя, напоминающего собой мембрану, звук передается на усилитель, который делает его более громким и объемным. В современных виниловых проигрывателях имеется фонокорректор, от которого звук передается на усилитель, а затем на динамики.
Виды виниловых пластинок
Формат записи
Одной из главных характеристик виниловых пластинок является формат записи, который делит их на стерео-, моно- и квадрофонические. Монофонический винил имеет самую простую форму: на всю его поверхность наносятся одинаковые V-образные бороздки. У стереофонических пластинок левые и правые стенки бороздок имеют разный рисунок. Именно поэтому звук, который они воспроизводят, левое и правое ухо улавливают по-разному. 
При записи композиции на квадрафонические пластинки используют пару фронтальных и пару тыловых каналов. Поэтому звук, издаваемый ими, получается более объемным. Однако воспроизвести его могут только четырехканальные усилители, считающиеся одними из самых дорогих устройств. Именно по этой причине данный формат записи наименее востребован.
Жесткость
Вторым параметром виниловых пластинок является жесткость, которая делит их на гибкие и жесткие. В 1970-х гг. чаще всего использовались гибкие пластинки, известные также как Floopy-ROOM. Во вложении компьютерных журналов можно было встретить экземпляры, на которые записывался компьютерный софт. Скорость вращения гибких пластин составляла 33 1/3 оборотов в минуту, а максимальный объем – 4 Кб.
Еще одной разновидностью гибких пластин являются записи, нанесенные на использованные рентгеновские снимки, и музыкальные открытки, которые пересылались по почте в качестве памятного сувенира.
Вообще, пластинки-открытки пользовались большой популярностью среди пользователей. Они выпускались в двух видах:
- Односторонние круглые или прямоугольные виниловые диски. Их основой была плотная разноцветная карточка с отверстием посередине. Главными недостатками такой пластинки был небольшой рабочий диапазон и короткое время записи.
- Пластинки, записанные на лаковой поверхности старых фотокарточек и открыток. Их основным недостатком был небольшой срок хранения, обусловленный хрупкостью и высокой скоростью пересыхания лака. Однако благодаря простоте записи изготовить такой сувенир было под силу каждому отправителю.
Большинство пластинок, которые до сих пор в обиходе, считаются жесткими. При диаметре 17,5-30 см за одну минуту они могут совершать 45-78 оборотов.
Материалы
Изначально пластинки представляли собой цинковый диск. Далее цинк заменили эбонитом, однако из-за низкой стойкости по отношению к солнечным лучам его заменили шеллаком. При том, что толщина шеллачных пластинок составляла 3 мм, а вес доходил до 220 г, они были очень хрупкими. В некоторых случаях воспроизвести их можно было только с помощью проигрывателя, оснащенного сменной головкой и 78-ой поворотной иглой.
В дальнейшем виниловые пластинки стали производить из синтетической пластмассы, смолы, а сейчас – из полихлорвинила.
Преимущества и недостатки виниловых пластинок
Какими бы удобными ни были медиаплееры, виниловые пластинки до сих пор не перестают пользоваться спросом у меломанов. Это можно объяснить следующими причинами:
- Качество звука. Принцип виниловой пластинки подразумевает воспроизведение объемного наполненного звука, приятного для слуха и лишенного помех. Только грампластинка способна в точности передать тембр человеческого голоса и многогранность звука, который издают музыкальные инструменты.
- Стабильность. Качество звучания виниловых пластинок сохраняется даже при длительном хранении (при условии бережного отношения). Они хорошо переносят воздействие магнитного и электрического полей. Именно из-за этих качеств многие музыканты выпускают свои альбомы именно на данном аудионосителе.
- Подлинность. Производство винила – это длительный и трудоемкий процесс. Его практически невозможно подделать, а сама фальсификация чаще всего финансово не оправдана.
Однако у виниловых пластинок есть и недостатки. К ним можно отнести низкую влаго- и термостойкость. При небрежном отношении они довольно быстро трескаются, а на их поверхности появляются царапины. По этим причинам среди заядлых коллекционеров больше всего ценятся экземпляры, которым удалось сохранить свои первоначальные характеристики и качество звука.
Источник
Кто придумал стерео запись звука?
Эту статью я уже публиковал на другом ресурсе, но надеюсь и читателям Хабра также будет интересно.
Стерео звук полвека с момента изобретения никому не был нужен, а теперь мы даже не представляем моно музыку. Как же такое могло произойти?
В 1881 году в Париже проводилась электротехническая выставка. Организаторам нужна была сенсационная изюминка для посетителей. Инженер Клеман Адер предложил кабинки для прослушивания оперы, способные передать пространственную акустику настоящего театра. Для этого на сцене Парижской национальной оперы установил два микрофона и сигнал по проводам передал на территорию выставки. Для каждого посетителя было два наушника. Практически это был первый прообраз стереофонии.
Сенсация удалась и посетители были впечатлены. Вскоре во Франции и Англии начали предоставлять услугу прослушивания постановок через «Театрофон». В аппарате стоял таймер, ограничивающий время прослушивания, в зависимости от номинала брошенной монеты.
Правда звук в «Театрофоне» уже был не стерео-тянуть две отдельные линии к каждому аппарату было очень дорого.
С развитием индустрии звукозаписи, начались эксперименты по записи стерео звука на грампластинки. Наибольших успехов в этом направлении удалось достигнуть талантливому британскому инженеру Алану Дауэр Блюмлейн (Alan Dower Blumlein).
За два года работы в звукозаписывающей компании The Gramophone Company, Алан полностью разработал заново и запатентовал все устройства для записи грампластинок, заметно улучшив качество записи и освободив компанию от патентных отчислений.
Алана не устраивает моно звучание и он ставит цель максимально точно записать объемный звук. Он математически рассчитал оптимальный тип микрофонов, необходимые характеристики и их взаимное расположение. Он первым предлагает преобразовать сдвиг фаз между каналами в разницу амплитуд для увеличения стереоэффекта.
Через 50 лет эти расчеты очень помогут создателям Dolby Surround.
Так же он нашел блестящее решение по записи стереозвука на грампластинки. Алан предложил записывать левый и правый канал на разные стенки звуковой канавки грампластинки по формуле +45/-45. Это стало всемирным стандартом стерео грамзаписи. Другие фирмы предлагали двухканавочную запись или записывать по формуле 0/90.
Разработанная технология стереозаписи опередила время. В 1933 году еще не было материала для долгоиграющих грампластинок.
Блюмлейн активно учувствует в создании британского телевизионного стандарта, за огромный вклад стандарту ТВ присваивают его имя. Работая над схемами электронных блоков, он старался везде вносить улучшения. За ним числятся оригинальные схемные решения катодного повторителя , отрицательной обратной связи, линии задержки, ультралинейного и дифференциального каскадов и т.д.
С началом Второй мировой войны переключается на создание радаров для ночных бомбардировщиков. Алан Блюмлейн погиб в авиакатастрофе во время испытания радара в 1942 году. Ему было всего 38 лет.
За короткую жизнь успел получить 128 патентов на изобретения, многими из которых мир пользуется до сих пор. Подробности его работы по военной тематике засекречены до сих пор.
В 2017 году Национальная академия искусства и науки звукозаписи США посмертно наградила Блюмлейна « Грэмми » как создателя стереофонической звукозаписи
Первая стерео грампластинка была изготовлена только в 1958 году на аппарате Westrex (США).
Тут интересный казус: в СССР выпуск стерео электрофонов начался раньше производства пластинок. Первый электрофон «Юбилейный -Стерео» поступил в продажу в 1957 году.
Электрофон имел оригинальный корпус в виде двух чемоданов: в одном сам проигрыватель, а второй чемодан разделяется пополам на две звуковые колонки.
Стерео усилитель электрофона, за счет выходного каскада на лампах 6П18П, выдавала мощность 2х12 Вт. Двухполосные акустические колонки, по 4 динамика каждая, имели полосу 70. 12000 Гц, что очень прилично для тех лет. К сожалению, вскоре схему упростили для снижения себестоимости.
1961 году начали выпускать первый советский стереофонический магнитофон модель «Яуза-10». Конструктивно магнитофон получился так же «двухчемоданный»
Интересное распределение акустики: в магнитофоне два динамика 1ГД-9-150, а на выносных колонках используются 5ГД-1-РРЗ. Практически формат 2.1. образца 61 года.)))
Первым кассетным стереомагнитофоном стала модель «Вильма-Стерео» 1972 года.
Даже сегодня, несмотря на обилие форматов звукозаписи, многие из нас продолжают слушать музыку в формате, придуманном Алан Блюмлейн 90 лет тому назад-стереофонии.
Источник