Как получается звук при проигрывании виниловой пластинки?
Так называемому «виниловому формату» исполнилось свыше 140 лет. Но это совершенно не означает, что 140 лет назад существовали виниловые пластинки, проигрываемые на проигрывателях, сродни современным. Отчет формата ведется с 1877 года, когда американский изобретатель Томас Алва Эдисон представил миру свое изобретение – фонограф, в котором звук записывался на валике, покрытом слоем воска. Звук записывался резцом, управляемом человеческим голосом (или звуками музыкального инструмента), и в такт с колебаниями звука на валике вырезалась винтовая канавка переменной глубины.
25 марта 2024
Со временем звук стал записываться не на валик, а на круглую граммофонную пластинку, изготовляемую из хрупкого материала – шеллака. А затем появился винил, так сокращенно стали называть материал, из которого грампластинки изготовливались на протяжении десятков лет и изготавливаются вплоть до настоящего времени – поливинилхлорид, полимер хлора и этилена. И в настоящее время, несмотря на все преимущества цифровых форматов, виниловые пластинки являются предметом коллекционирования, а прослушивание виниловых дисков является своеобразным ритуалом.
Спиральная канавка записи начинается на краю диска и сворачивается к центру. Ширина канавки зависит от громкости записи, и обычно составляет 0,04-0,08 мм. Общая длина канавки на дисках диаметром 12 дюймов (т.н. LP-дисках) доходит до полукилометра.
В отличие от первых записей, которые были монофонические, современные записи являются стереофоническими, и в одной канавке удается записать информацию с левого и правого каналов, при этом сигнал правого канала записывается на стороне канавки, что ближе к внешнему краю записи.
Ввиду того, что размеры бороздки на виниловом диске должны выдерживаться с точностью до тысячной доли миллиметра, проигрыватели виниловых дисков очень чувствительны к вибрациям, влияние которых устраняется специальной подвеской проигрывающего устройства.
Звук с канавки снимается специальным устройством, которое так и называется – звукосниматель. Один из основных элементов звукоснимателя – наконечник в форме иглы из очень твердого материла – корунда или даже алмаза. Но не стоит волноваться, что подобный звукосниматель очень дорогой – на изготовление алмазной иглы идет дешевый технический алмаз, а не драгоценный камень, из которого путем огранки получаются бриллианты.
Конец иглы может быть сферическим или эллиптическим. Игла прикреплена к особому валу, который называется консолью, посредством которого колебания иглы передаются в корпус звукоснимателя, где на основе принципа магнитной индукции преобразуются в электрический сигнал.
Электромагнитная или магнитная индукция, открытая английским физиком-экспериментатором Майклом Фарадеем в 1831 году, предполагает создание электрического напряжения в электрическом проводнике в изменяющемся магнитном поле.
Именно так работает звукосниматель – с движущейся иглой может быть связан магнит, тогда катушка, с которой снимается электрический сигнал, неподвижна; либо с иглой связана катушка, а магнит неподвижен.
В том и другом случае, в соответствии с движениями иглы в катушке вырабатывается электрический сигнал, идентичный электрическому сигналу, поступающему с выхода микрофона, использовавшегося при записи звука (человеческого голоса или музыки). Далее остается только усилить сигнал звукоснимателя (по уровню всего в несколько милливольт) по напряжению и мощности до уровня, достаточного для работы звуковых колонок звуковоспроизводящего устройства.
Но при записи сигнала применяется определенная техническая «хитрость» - низкие частоты снижаются по уровню, а высокие повышаются, происходит т.н. фонокоррекция. Чтобы при воспроизведении записи с винилового диска получить неискаженный во всем спектре частот сигнал, необходимо произвести обратную коррекцию – усилить басы больше, чем высокие частоты, что не представляет особой трудности путем схемного решения.
