Od Edisona i Berlinera do współczesności. Techniczne aspekty gramofonu.

Zobacz Gramofony w sklepie Muzyczny.pl

W tej części naszej serii przyjrzymy się technicznym aspektom gramofonu, jego najważniejszym elementom oraz specyfice wpływającej na analogowe brzmienie płyt winylowych.

Charakterystyka igieł gramofonowych

Aby igła dobrze weszła w rowek płyty winylowej, musi mieć odpowiedni rozmiar i kształt. Ze względu na kształt czubka igły dzielimy je na igły: sferyczne, eliptyczne oraz shibaty lub fine line. Igły kuliste zakończone ostrzem, którego profil ma kształt wycinka koła. Tego typu igły są cenione przez DJ-ów, ponieważ dobrze trzymają się rowka płyty. Ich wadą jest jednak to, że kształt igły powoduje duże naprężenia mechaniczne w rowkach, a to przekłada się na słabą jakość odtwarzania dużych skoków częstotliwości. Z drugiej strony igły eliptyczne mają elipsoidalną końcówkę, dzięki czemu osadzają się głębiej w rowku płyty. Powoduje to mniejsze naprężenia mechaniczne, a tym samym mniejsze uszkodzenia rowka płyty. Igły tego kroju charakteryzują się również szerszym pasmem reprodukowanych częstotliwości. Igły shibata i fine line mają specjalnie wyprofilowany kształt, który ma za zadanie dodatkowo dopasować je do kształtu rowka płyty. Te igły są najbardziej dedykowane dla domowych użytkowników gramofonów.

Charakterystyka wkładki gramofonowej

Od strony technicznej igła przenosi drgania na tzw. wkładkę gramofonową, która z kolei zamienia je na impulsy prądu elektrycznego. Możemy wyróżnić kilka najpopularniejszych typów wkładek: piezoelektryczne, elektromagnetyczne (MM), magnetoelektryczne (MC). Dawne urządzenia piezoelektryczne nie są już używane, a powszechnie stosuje się wkładki MM i MC. We wkładkach MM drgania igły przenoszone są na magnesy, które wibrują wewnątrz cewek. W tych cewkach drgania generują słaby prąd elektryczny.

Wkładki MC działają w taki sposób, że cewki drgają na nieruchomych magnesach wprawianych w ruch przez igłę. Często we wzmacniaczach z wejściem gramofonowym znajdziemy przełączniki MC na MM, które służą do obsługi odpowiedniego typu wkładki. Wkładki MC w stosunku do MM są lepsze pod względem jakości dźwięku, ale jednocześnie są bardziej wymagające, jeśli chodzi o przedwzmacniacz gramofonowy.

Ograniczenia mechaniczne

Należy pamiętać, że gramofon jest odtwarzaczem mechanicznym i podlega takim ograniczeniom mechanicznym. Już podczas produkcji płyt winylowych materiał muzyczny poddawany jest specjalnej obróbce, która skraca czas narastania sygnałów. Bez tego zabiegu igła nie nadążałaby za zbyt dużymi skokami częstotliwości. Oczywiście wszystko musi być odpowiednio zbalansowane, bo nagrania ze zbyt dużą kompresją w procesie masteringu nie zabrzmią dobrze na winylu. Ostrze rysika, które tnie płytę główną, ma również własne ograniczenia mechaniczne. Jeśli nagranie zawiera zbyt wiele szerokich częstotliwości o dużej amplitudzie, nie będzie dobrze działać na płycie winylowej. Rozwiązaniem jest ich częściowe tłumienie poprzez delikatną filtrację częstotliwości.

dynamika

Prędkość wirowania talerza obrotowego jest ustalona na 33⅓ lub 45 obrotów na minutę. Zatem prędkość igły względem rowka zmienia się w zależności od tego, czy igła znajduje się na początku płytki bliżej krawędzi, czy na końcu płytki bliżej środka. W pobliżu krawędzi prędkość jest najwyższa, około 0,5 metra na sekundę i 0,25 metra na sekundę w pobliżu środka. Na krawędzi płytki igła porusza się dwa razy szybciej niż na środku. Ponieważ od tej szybkości zależy dynamika i pasmo przenoszenia, producenci płyt analogowych umieścili bardziej dynamiczne utwory na początku albumu, a spokojniejsze pod koniec.

Bas winylowy

Tutaj wiele zależy od tego, z jakim systemem mamy do czynienia. W przypadku sygnału mono igła porusza się tylko poziomo. W przypadku sygnału stereo igła również zaczyna poruszać się w pionie, ponieważ lewy i prawy rowek różnią się kształtem, w wyniku czego igła raz jest wypychana w górę, raz głębiej w rowek. Pomimo zastosowania kompresji RIAA, niskie częstotliwości nadal powodują dość duże ugięcia igły.

Podsumowanie

Jak widać, nie brakuje ograniczeń w nagrywaniu muzyki na płytę winylową. Wymuszają edycję i obróbkę materiału przed zapisaniem go na czarnym dysku. O różnicy w dźwięku można się przekonać, słuchając tej samej płyty na winylu i na płycie CD. Technika gramofonowa ma wiele ograniczeń ze względu na swoją mechaniczną naturę. Paradoksalnie, pomimo tych ograniczeń, w większości przypadków winylową wersję nagrań słucha się przyjemniej niż jej cyfrowy odpowiednik nagrany na płytach CD. Stąd pewnie bierze się magia dźwięku analogowego.