Виниловая пластинка

Грампластинки и их конверты (на переднем плане), компакт-диск для сравнения

Грампластинка (винил или просто пластинка) — аналоговый аудионоситель, представляющий собой двусторонний (реже односторонний) диск, изготовленный из синтетических материалов (первоначально из шеллака), на поверхности или поверхностях которого отштампована непрерывная, извилистая канавка или дорожка, представляющей собой отражение звуковых волн. Слова «грампластинка» и «грамзапись» являются сокращениями от «граммофонная пластинка» и «граммофонная запись», но поскольку граммофоны давно уже никто не использует, то эти сокращённые термины стали существовать независимо друг от друга. В конце XIX и на протяжении XX века грампластинка была важнейшим аудионосителем, часто недорогим и доступным. Главным преимуществом грампластинки было удобство массового тиражирования путём горячей штамповки; кроме того, грампластинки не подвержены действию электрических и магнитных полей. Недостатками грампластинки всегда останутся подверженность температурным изменениям и влажности, а так же способность пластинок при постоянном использовании терять свои аудиохарактеристики .

Принцип действия

Звуки из грампластинки извлекаются с помощью игл специально созданных для этой цели аппаратов - сначала граммофонов, затем электрофонов или электропроигрывателей. При движении по извилинам дорожки грампластинки игла начинает вибрировать. Эта вибрация, в свою очередь, приводит к образованию небольшого электрического сигнала — идентичного сигналу, уловленному микрофоном в студии звукозаписи. В современных аудио устройствах этот сигнал проходит через фонокорректор, усилитель и становится слышным через динамики.

История грампластинки

Самым примитивным прообразом грампластинки можно считать музыкальную шкатулку, в которой для предварительной записи мелодии используется металлический диск, на который нанесена глубокая спиральная канавка. В определенных местах канавки делаются точечные углубления — ямки, расположение которых соответствует мелодии. При вращении диска, приводимого в движение часовым пружинным механизмом, специальная металлическая игла скользит по канавке и «считывает» последовательность нанесенных точек. Игла скреплена с мембраной, которая при каждом попадании иглы в канавку издает звук. Старейшей грампластинкой в мире теперь считается звукозапись, которая была сделана в 1860 году. Исследователи из группы изучения истории звукозаписи First Sounds обнаружили её 1 марта 2008 года в парижском архиве и смогли проиграть звуковую запись народной песни, сделанную французским изобретателем Эдуардом-Леоном Скоттом де Мартенвилем с помощью устройства, называемого им «фоноавтограф» в 1860 году. Её протяжённость составляет 10 секунд и представляет собой отрывок из французской народной песни. Фоноафтограф процарапывал звуковые дорожки на листе бумаги, вычерненном дымом от масляной лампы.^[1]

Фонограф Томаса Эдисона, 1899 год

В 1877 французский учёный Ш. Кро впервые научно обосновал принципы записи звука на барабан (или диск) и её последующего воспроизведения.В этом же году,а именно - в середине 1877 года молодой американский изобретатель Томас Эдисон изобрёл и запатентовал прибор фонограф, звук записывается на цилиндрическом валике, обёрнутом оловянной фольгой (или бумажной лентой, покрытой слоем воска) при помощи иглы (резца), связанной с мембраной, игла вычерчивает на поверхности фольги винтовую канавку переменной глубины. Его фонограф с восковым валиком не получил широкого распространения ввиду сложности копирования записи, быстрого изнашивания валиков и плохого качества воспроизведения. В 1887 году немецкий инженер Эмиль Берлинер предложил использовать для записи носитель в форме диска. Работая над своей идеей, Берлинер сначала построил и опробовал прибор Шарля Кро, предложенный 20 лет назад, применив вместо хромовой, пластинку из цинка. Эмиль Берлинер заменил валики дисками — металлическими матрицами, с которых можно было тиражировать копии. С их помощью и прессовались граммофонные пластинки. Одна матрица давала возможность напечатать целый тираж — не менее 500 пластинок, что значительно снижало расходы на изготовление, а соответственно на стоимость продукции. В этом состояло главное преимущество грампластинок Эмиля Берлинера по сравнению с восковыми валиками Эдисона, которые нельзя было массово тиражировать. В отличие от фонографа Эдисона, Берлинер для записи звука разработал специальный аппарат — рекордер, а для воспроизведения звука другой — граммофон, на который и был получен патент 26 сентября 1887 года.^[2] Вместо глубинной записи Эдисона, Белингер применил поперечную, то есть игла оставляла извилистый след постоянной глубины. В XX веке мембрана была заменена микрофонами, преобразующими звуковые колебания в электрические, и электронными усилителями.^[3] В 1892 году был разработан способ гальванического тиражирования с позитива цинкового диска, а также технология прессования грампластинок из эбонита, при помощи стальной печатной матрицы. Но эбонит стоил довольно дорого и в скором времени был заменен композиционной массой на основе шеллака — воскоподобного вещества, вырабатываемого тропическими насекомыми из семейства лаковых червецов, обитающих в юго-восточной Азии. Пластинки стали качественней и дешевле, а значит доступнее, но их главным недостатком была малая механическая прочность — по хрупкости они напоминали стекло. Шеллачные пластинки выпускались до середины XX века, пока не были вытеснены ещё более дешёвыми из поливинилхлорида или «винила».^[4]

Одной из первых настоящих грампластинок была пластинка, выпущенная в 1897 году фирмой Victor в США.^[5]

Особенности

Самые первые пластинки имели диаметром 6,89 дюймов, для простоты изложения названными 7 дюймов или 175 мм. Этот старейший стандарт появился ещё в начале 1890-х годов. Обозначаются такие грампластинки 7", где " - это обозначение диаметра в дюймах. В начале своей эволюции, грампластинки имели высокую скорость вращения и большую толщину дорожки, что значительно снижало длительность звучания - всего 2 минуты на одной стороне. Двусторонними грампластинки стали в 1903 году, благодаря разработкам фирмы "Одеон". В этом же году появились первые 11,89" или 12 дюймовые (12") грампластинки диаметром 300 мм. До начала 10-х годов XX века на них выпускали в основном отрывки из произведений музыкальных классиков, так как на них помещалось в общей сложности только до пяти минут звучания.

Третьим, наиболее популярным стал размер 10 дюймов (10") или 250 мм, на которых помещалось в полтора раза больше материала, чем на стандартную в 7 дюймов. "Жизнь" подобных пластинок была кратковременна - звукосниматель весил более 100 граммов, а стальные иглы приходилось менять после каждого проигрывания стороны. Иногда, чтобы продлить жизнь любимых произведений, на некоторые пластинки записывали с обеих сторон одну и ту же дорожку.^[6]

В конце 20-х годов XX века произошла первая революция в мире грамзаписи, когда вместо способа записи через рупор, стали пользоваться электроакустическим - через микрофон. За счет уменьшения искажений частотный диапазон повысился с 150-4000 до 50-10000 Гц. В 30-х годах XX века пластинки выпускались по одной композиции на одной стороне, и часто один концерт одного исполнителя продавался комплектом пластинок по несколько штук, часто в картонных, реже в кожаных коробках. Из-за внешнего сходства таких коробок с фотоальбомами, их стали называть record albums или альбом с записями.

Вторая революция

Сингл, записанный на пластинке с частотой вращения 45 об/мин

В 1948 году крупнейшая по тем временам и одна из старейших фирм грамзаписи «Columbia» США впервые выпустила, так называемую, долгоиграющую пластинку или Long Play (LP). Выпуск лонгплея был продиктован в основном конкурентной борьбой с магнитными аудионосителями, которыми на то время стали магнитофонные ленты в катушках или бобины. Для того, чтобы конкурировать по цене с лентами или не потерять в качестве звучания, был изобретён новый материал - винилат. Долгоиграющие пластинки или лонгплеи предназначались для электроакустического воспроизведения с помощью электропроигрывателей, электрофонов, а впоследствии и более компактных радиол. Это изобретение дало возможность значительно расширить полосу записываемых частот от 50 до 16000 Гц, полностью сохранить тембр звука, а также увеличить динамический диапазон записи до 50-57 дб, снизить уровень шумов, намного продлить качественное звучание. Появление электрических звукоснимателей, работавших с усилителем, позволило разгрузить иглу и дало возможность сделать её более тонкой, в результате чего уменьшилась ширина канавки и увеличилась частота вращения диска. С появлением долгоиграющих грампластинок с частотой вращения 45 и 33 об./мин. стали сокращаться тиражи быстрых (78 об./мин.), и в конце 60-х гг. их производство свернули окончательно. В СССР долгоиграющие пластинки стали выпускаться с 1950 г. В том же году в мире появились долгоиграющие пластинки с переменным шагом записи, позволившие увеличить длительность записи ещё на 30%. В СССР такие пластинки стали выпускаться только с 1956 г. В зависимости от содержимого грампластинки на 45 об./мин. использовались названия Single, Maxi-Single или Extended Play (EP). В 1949 году фирма RCA разработала собственный альтернативный стандарт грампластинки диаметром 175 мм с большим центральным отверстием и скоростью вращения 45 об/мин. Наибольшее применение они нашли на музыкальных автоматах и были распространены в основном в США.

Изготовление

Звук с магнитной фонограммы, с помощью специальной аппаратуры преобразуется в механические колебания резца, благодаря которым на тончайшем слое меди, покрывающем идеально ровную стальную подложку, наносятся концентрические звуковые канавки. Такая технология применяется до сих пор и известна она под названием DMM (Direct Metal Mastering).^[7] Этот медный диск предназначен для того, чтобы получать с него методом гальванопластики в несколько последовательных этапов необходимого количества никелевых копий как с позитивным, так и с негативным отображением механической фонограммы. Изготовленные на последнем этапе негативные копии называют матрицами. Они то и служат основой в процессе прессования грампластинок, все промежуточные никелевые копии принято называть оригиналами. В гальваническом цехе осуществляется изготовление оригиналов и матриц. Электрохимические процессы ведутся в многокамерных гальванических установках с автоматическим ступенчатым регулированием электрического тока и времени наращивания никеля со специальным составом электролита. Материал для изготовления грампластинки — это особая смесь на основе сополимера винил-хлорида с винилацетатом и различными добавками, для придания пластмассе необходимых механико-температурных свойств и электроакустических параметров. Высокое качество смешения порошкообразных компонентов достигается использованием двухстадийных смесителей с горячим и холодным смешением. Детали пресс-форм, изготовливаются на станках с числовым программным управлением, проходят высокотемпературную пайку в вакуум-печах по специальной технологии. Сами пресс-формы обеспечивают высокую равномерность температурного поля на формующих поверхностях, малую инерционность температурного режима, а значит, и высокую производительность. С одной пресс-формы может выходить десятки тысяч грампластинок. В пресс-цехе горячая смесь пластмассы растекается между двумя половинками пресс-формы, как бы впитывая в себя невидимые звуковые канавки. Первая грампластинка, изготовленная после установки на пресс никелевых матриц, и затем каждая специально отобранная из тиража, тщательно проверяются по размерным характеристикам и прослушиваются в специально оборудованных звуковых кабинах. Во избежание коробления все отпрессованные грампластинки проходят необходимую температурную выдержку, а перед упаковкой в конверт проверяется внешний вид каждой грампластинки. ^[7]

Как различить

Шеллачные (граммофонные) пластинки нельзя проигрывать на электрофонах, за исключением тех, которые снабжены поворотной иглой с маркировкой «78» на одной из сторон. Иначе игла сразу придёт в негодность.

Виниловые (долгоиграющие и стерео) и гибкие пластинки предназначены только для электрофонов. Проигрывание такой пластинки на граммофоне сразу и навсегда уничтожит запись.

Поэтому важно отличать типы пластинок. Граммофонные являются более толстыми, тяжёлыми, и хрупкими (как стекло). Виниловые (или гибкие) пластинки производства СССР маркируются знаком перевернутого треугольника (моно) или пересекающихся окружностей (стерео). Далее по тексту, рассматриваются исключительно виниловые и гибкие записи.

Записи «на костях»

Копия записи, сделанная на рентгеновской плёнке

В СССР в 50-х и 60-х годах XX века отдельные студии звукозаписи записывали музыкальные произведения, которые по идеологическим соображениям не тиражировала фирма «Мелодия», на крупноформатных рентгеновских плёнках. Отсюда пошло выражение «Джаз на костях» (также такие «самодельные» грамзаписи в обиходе назывались «рёбрами» или «записями на рёбрах»).

Форматы

Различные форматы грампластинок: 30 см с 45 об/мин, 25 см с 78 об/мин и 17,5 см с 45 об/мин

В основном выпускались пластинки диаметром 30, 25 и 17,5 см (советские обозначения: «Ф300», «Ф250» и «Ф175») (12″, 10″ и 7″). Изредка встречаются и другие размеры — 12, 15, 23, 28, 33 см (5″, 6″, 8″, 9″, 11″, 13″).

Большинство пластинок были жёсткие, но встречаются и гибкие (нередко вклеивавшиеся в журналы как звуковое приложение. Пример — журнал «Кругозор»). Гибкие пластинки изготавливались также на старых рентгеновских снимках.

Частота вращения может быть 78, 45, 33⅓ и 16⅔ об/мин.

Стереофонические пластинки

Марки-грампластинки Бутана, 1973 год (Скотт #152 и 152e)

В монофонических грампластинках используются только горизонтальные колебания иглы, а в стереофонических — и горизонтальные, и вертикальные. По горизонтали кодируется сумма двух звуковых каналов, а по вертикали — их разность, что обеспечивает полную совместимость (монофонические проигрыватели воспроизводят стереопластинки в виде суммы каналов, а стереопроигрыватели воспроизводят монофонические записи, как два одинаковых канала).

Большинство стереофонических пластинок записано при частоте вращения 33 1/3 об/мин при ширине звуковой дорожки 55 мкм. Ранее широко выпускались пластинки с частотой вращения 45 об/мин. Они, в частности, использовались в музыкальных автоматах с автоматической сменой или выбором пластинки. Для записи речевых программ выпускались грампластинки с частотой вращения 8 1/3 об/мин и длительностью звучания одной стороны до полутора часов.

Грампластинки существуют трёх диаметров: 175, 250 и 300 мм, что обеспечивает среднюю продолжительность звучания одной стороны при 33 1/3 об/мин 7−8, 13−15 и 20−24 минуты. Длительность звучания зависит от плотности нарезки. На одну сторону плотно нарезанной пластинки можно уместить до 30 минут музыки, но игла на таких пластинках может прыгать и вообще будет неустойчива. Такие грампластинки быстрее изнашиваются по причине более узких стенок канавок. Применительно к пластинкам, используемым ди-джеями, можно сказать, что на сторону нарезается около 12 минут музыки. В этом случае расстояние между канавками значительно больше, пластинка более износоустойчива, со временем меньше шумит, не боится скретча и неосторожного обращения. Диаметр отверстия пластинки 7 или 24 мм, толщина варьируется от 1,5 до 3 мм, масса 120—220 г. Цвет грампластинок в основном чёрный, хотя для детей и ди-джеев зачастую выпускают разноцветные. Декоративные пластинки могут быть квадратными, шестиугольными, в виде диска для циркулярной пилы, а также в форме животных и птиц.

См. также

• Детские пластинки
• Радиола
• Апрелевский завод грампластинок
• Электрофон

Примечания

1. ↑ http://science.compulenta.ru/352721/
2. ↑ http://www.nanoscopy.org/tutorial/nanoscopy_course/pirogova/history_of_cantelever_1.htm
3. ↑ Журнал «Stereo&Video» N11 1997 г.
4. ↑ http://www.rt.mipt.ru/misc/radio/index9.html
5. ↑ http://www.component.ru/library/view.php3?id=25
6. ↑ http://www.hhop.info/node/213
7. ↑ ^{1 2} http://ap.net.ru

Источники

• Пластинки «на рёбрах»
• Аппарат для записи звука «на рёбрах»
• Виниловые и граммофонные пластинки
• История российских и советских грампластинок
• Энциклопедия российской дореволюционной грамзаписи
• Собрание пластинок в стиле джаз, рок, фанк, соул и др.
• «Старая пластинка» — советский джаз
• Подборка записей с грампластинок
• Технические ограничения грампластинок(англ.)
• Коллекция грампластинок всех форматов, фото обложек