黑膠唱片的發(fā)聲原理

一張黑膠唱片從錄音到發(fā)行其過程十分復(fù)雜，從實(shí)用出發(fā)我們還是直接從唱片的刻紋開始，通過對(duì)刻紋到壓片工藝過程的了解，為我們?nèi)蘸蟪P系統(tǒng)的有序調(diào)校建立基礎(chǔ)。

唱片的母版是通過用尖刀刻紋的方法記錄聲音的，這是典型的機(jī)械式錄音。早年唱片的母版在刻錄制作時(shí)，音樂家們對(duì)著大喇叭筒使勁的演奏或歌唱，使聲音送入筒內(nèi)，傳到筒底的振膜，被聲能震動(dòng)的金屬膜驅(qū)動(dòng)刻紋刀，隨著聲波振幅的快慢強(qiáng)弱變化在旋轉(zhuǎn)著的蠟盤便上刻劃出彎彎曲曲的紋槽，這個(gè)把聲能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過程，人們把它叫做灌唱盤。聲音信號(hào)被記錄到蠟盤上之后，還要經(jīng)過真空鍍膜和電鑄等工藝才能制成金屬模母版。其后就可以用它壓制出唱片。這樣的產(chǎn)品是唱片工藝原始的階段。

自從出現(xiàn)電子管放大器，唱片的生產(chǎn)逐漸實(shí)現(xiàn)了電氣化，刻紋刀的驅(qū)動(dòng)也由原始的機(jī)械式改為電動(dòng)式(動(dòng)圈式)的結(jié)構(gòu)，音樂家們的演奏和歌唱通過高保真?zhèn)髀暺?話筒)將聲能轉(zhuǎn)變成音頻電流經(jīng)過電子管的放大再去驅(qū)動(dòng)刻紋刀?？梢缘癯鼍芗y槽的膠片很快就取代了昔日的蠟盤，從而使唱片的音質(zhì)有了明顯的提高。這時(shí)灌錄唱盤是一個(gè)由聲能轉(zhuǎn)為電能再轉(zhuǎn)為機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程。

磁性錄音技術(shù)的誕生，改變了唱片刻膜工藝的流程。先用磁帶將聲源錄下，然后通過磁帶放音再進(jìn)行刻紋，這種刻膜工藝流程有利于音樂內(nèi)容的編輯和節(jié)目源的保存。受磁帶本身品質(zhì)的限制，唱片聲音品質(zhì)有所折扣，唱片實(shí)際上成了磁帶的復(fù)制品。隨著磁性錄音技術(shù)的日益發(fā)展和提高，唱片聲音品質(zhì)是水漲船高。

進(jìn)入80年代,現(xiàn)代化唱片刻紋設(shè)備在技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)的。頻率特性、信噪比、失真度、動(dòng)態(tài)范圍和靜噪等主要技術(shù)指標(biāo)都已達(dá)到高水平。為使唱片的這些優(yōu)勢(shì)能充分發(fā)揮，一些發(fā)燒唱片制造商重新回到直刻唱片的研發(fā)和生產(chǎn)上來。直刻唱片都有文字標(biāo)示，如DIRECT TO DISC，DIRECT DISC RECORDING，還有DIRECT METAL MASTERING(縮寫為DMM，見圖- 它是TELDEC直刻唱片的專用標(biāo)志)。無論怎樣組詞，它們的含義都一樣，即“直接刻紋唱片”簡(jiǎn)稱“直刻唱片”。直刻唱片的工藝流程是由聲能轉(zhuǎn)為電能再轉(zhuǎn)為機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程。它沒有通過磁帶錄音、混音、放音再進(jìn)行刻紋的程序。轉(zhuǎn)換過程直接、簡(jiǎn)單，聲音品質(zhì)也好。由于沒有母帶，所壓制的唱片數(shù)量很有限，因此唱片上注有LIMITED EDITION"有限發(fā)行"的字樣(有限發(fā)行不是人為的，直刻母版壓片數(shù)量是有限的，母版一旦報(bào)廢那就絕版了)，也有直接標(biāo)示COLLECTORS EDITION"收藏版"。代表性的有美國(guó)的SHEFFIELD LAB(舍菲爾德實(shí)驗(yàn)室，俗稱喇叭花公司)以及英國(guó)DECCA與德國(guó)TELEFUNKEN組合成立的TELDEC公司，他們都是直刻唱片的推崇者。直刻唱片的聲音品質(zhì)固然很好，但制作工藝要求非常高，一般唱片公司不敢輕易染指，因此具備直刻工藝水平的唱片廠家少，喇叭花唱片公司是直刻唱片的典型代表，他家所錄唱片并不多，但張張皆為極品，很多唱片都已絕版，今天再想收藏，相當(dāng)難。TELDEC公司發(fā)行唱片中有不少是用DMM直刻方式制作，音質(zhì)相當(dāng)不俗。多多收藏這樣高保真度的名牌唱片，沒錯(cuò)。

(黑膠唱片的音槽，掃描電子顯微鏡拍攝 200倍放大率， 可以看出一個(gè)細(xì)小的橫向劃傷并無大礙，在音槽兩側(cè)的灰塵才是禍害)

唱片壓制工藝有兩種：一是壓紋法，將已壓制定形的塑料薄片加溫軟化，送入模板下施壓定型。此壓制工藝大多用于薄膜唱片的生產(chǎn)，薄膜唱片的確非常薄，片厚僅在0.15-0.5毫米。因片基薄而軟，記錄訊號(hào)品質(zhì)不高，多用于語音和一些要求不高的流行歌曲使用，價(jià)格很便宜。在高保真時(shí)代的今天薄膜唱片早已消聲若跡。第二是塑紋法，把已熱熔的乙烯基注于母模腔內(nèi)再施加壓力定型，這是密紋唱片壓制標(biāo)準(zhǔn)工藝。說起來很簡(jiǎn)單，其實(shí)壓制唱片工藝很復(fù)雜，這已不是我們需要了解的范疇。

(黑膠唱片的音槽，掃描電子顯微鏡拍攝 500倍放大率)

接下來我們?cè)偕钊胍徊?，了解一下唱片的唱紋。唱紋又叫音槽或聲槽，聲槽是構(gòu)成唱片的最小單位，聲頻信號(hào)就記錄在這個(gè)最小單位上。再看看刻錄唱片母版的過程：隨著轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，被加熱到特定溫度的刻紋刀在線圈信號(hào)電流的驅(qū)動(dòng)下在母版膠片的表面產(chǎn)生振動(dòng)、開始雕削膠膜(即刻紋)，縱向刻紋是初期的雕削制式，橫向刻紋是單聲道錄音雕削制式。由于刻紋刀的尖端斷面近似三角形，因此無論縱向或橫向制式，刻出的聲槽都是寬窄不勻的。聲槽橫截面呈V字形，為避免串音，相鄰兩槽的間距不能太窄。唱片表面Y軸線每厘米長(zhǎng)度內(nèi)所刻錄的聲槽數(shù)目稱之為聲槽密度。78轉(zhuǎn)時(shí)代，由于唱針的材料和加工水平都很低，針尖相對(duì)較粗，唱片刻紋精度也不高，聲槽V字口較寬，聲槽密度很低，故稱之為粗紋唱片(Coarsegroove record),78轉(zhuǎn)唱片因噪聲大、失真大，放唱時(shí)間短等缺點(diǎn)早已退出市場(chǎng)。聲槽橫截面V字的夾角叫‘包含角’，通常為90°。槽的寬度與深度不僅取決于刻錄時(shí)的入刀深淺，也跟聲音信號(hào)的變化有關(guān)。33又3分之1的和45轉(zhuǎn)唱片的聲槽密度高，窄聲槽寬度僅1/20毫米，相對(duì)78轉(zhuǎn)的粗紋我們稱33又3分之1的和45轉(zhuǎn)唱片為密紋唱片(Microgreove record)，它噪聲小，失真度低，記錄時(shí)間長(zhǎng)，額定針壓也低，放唱損耗小。

(黑膠唱片的音槽，掃描電子顯微鏡拍攝 500倍放大率)

立體聲取代單聲道是錄音和音響史偉大的變革，是意義上HI-FI的開始。立體聲唱片是在一個(gè)聲槽里同時(shí)記錄兩個(gè)聲道的信號(hào)，左聲道的信號(hào)刻錄在聲槽的內(nèi)側(cè)壁上，右聲道則刻于外側(cè)壁上。每個(gè)聲道的刻錄方向皆垂直于各自的壁面，并與刻紋刀的中心線保持45°的關(guān)系，這就是45°/45°制式稱呼的由來。

刻錄聲槽頗似耕田犁地，不同的是耕田是犁動(dòng)地不動(dòng)，刻錄聲槽則相反，按相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理來看，它們就沒有區(qū)別了?？碳y刀桿與轉(zhuǎn)盤水平表面并非90度角，而是有一定的傾斜度，該夾角稱為垂直刻錄角。界定的方法是：在刀桿活動(dòng)支點(diǎn)和刀尖之間作出一條連線，這個(gè)角究竟多大為宜，直到70年代后期國(guó)際上才明文規(guī)定以20±5°為標(biāo)準(zhǔn)。由于立體聲唱片的聲槽里縱向信息含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于橫向信息，因而準(zhǔn)確設(shè)定垂直刻錄角對(duì)降低失真、保證音質(zhì)具有十分重要的意義。

(唱針尖在黑膠唱片的音槽中)

唱片聲槽是一條阿基米德螺旋線，由外到內(nèi)有四個(gè)部分組成，其順序?yàn)椋簩?dǎo)入槽、聲槽、過度槽、導(dǎo)出槽和終止槽。導(dǎo)入槽的螺距相對(duì)聲槽要寬的多，導(dǎo)入槽的時(shí)間長(zhǎng)短各唱片廠家設(shè)計(jì)差異不小。短的只有幾秒多，您放下唱臂來不及坐下已經(jīng)開始放唱，聽這些唱片時(shí)，您須跑步到座位上;而長(zhǎng)的導(dǎo)入槽有10至15秒，放唱后您能十分從容地回到座位上，喝上一口咖啡，定一定神，這是非常科學(xué)和人性化的設(shè)計(jì)。唱針由導(dǎo)入槽引入聲槽，樂段之間有若干秒的無聲的過度槽，過度槽螺距也較寬，用肉眼可以分辯。聲槽的末端與螺距較寬導(dǎo)出槽相接，樂曲結(jié)束后唱針由導(dǎo)出槽引至終止槽。終止槽是一個(gè)閉環(huán)設(shè)計(jì)，它可以讓唱針停留原地，防止唱臂繼續(xù)向內(nèi)滑移而損傷寶貴唱針。制作不佳終止槽‘喀噠喀噠’聲令人心煩，而設(shè)計(jì)良好的終止槽非常安靜。