популярно о природе звука

Изготовление грамофонных пластинок

Проигрыватель виниловых пластинокЛюди, работающие в фирмах грамзаписи, обычно гордятся тем, что точность, с которой они «замораживают» звуковые волны, не имеет себе равных. Процесс записи звука весьма сложен. Инженер по акустике должен сочетать в себе специальные знания с любовью к музыке. Запись звука на магнитофон производится с помощью микрофона, преобразующего звуковые колебания в электрические. Усиленные электрические сигналы фиксируются на ленте, покрытой железным порошком (обычной магнитной ленте), в виде зон различной напряженности магнитного поля. После ряда проб, повторной записи и монтажа получается лента, на поверхности которой отпечатано магнитное изображение точного акустического образа. Далее, когда лента проигрывается, магнитное изображение превращается в электрическое, последнее и свою очередь преобразуется в механические колебания иглы. Игла вырезает след на тонком слое ацетатного лака, которым покрыт металлический плоский диск. Итак, первоначальный звук оказывается записанным в форме длинной волнистой бороздки на ацетатной поверхности диска. Такой диск обычно называют эталоном (первым оригиналом).

Следующий этап изготовления пластинок - массовое производство из виниловой смолы копий с эталона. Конечно, такую работу легче описать, чем сделать. Эталон, очищенный от пыли, помещают в ванну с раствором азотного серебра - здесь его поверхность покрывается тонким слоем чистого серебра толщиной около 0,0025 мм (этот слой серебра, «негатив», чрезвычайно хрупок). В электролитической ванне поверхность диска постепенно покрывается более толстым слоем никеля или меди. Затем с помощью молотка и долота металлический слой отделяют от ацетатного, который, естественно, при таком процессе разрушается. Тонкий слой серебра быстро окисляется и легко удаляется с металлической поверхности. Полученный металлический диск (негатив, поскольку вместо «долин» на нем «хребты») называется матрицей. Используя эту матрицу, можно штамповать обычные граммофонные пластинки. Однако на практике поступают иначе. С матрицы описанным выше способом изготовляют второй оригинал, который является уже позитивом. Чтобы определить качество записи и выявить возможные изъяны, второй оригинал прослушивают на проигрывателе, а также тщательно исследуют с помощью микроскопа. Со второго оригинала делают штамп, который для большей прочности покрывают тончайшим слоем хрома. Именно этот штамп и применяют для массового производства граммофонных пластинок. Матрица же тщательно хранится на складе, ее используют лишь в том случае, если испортится второй оригинал.

Мы рассмотрели основные этапы изготовления грампластинок. Безусловно, самым важным из них является нарезка бороздок на ацетатном диске. В последние годы в этой области достигнуты особенно большие успехи. Основная часть позднейших музыкальных записей основана на таком принципе. Следует отметить, что размеры бороздок столь малы (до 0,08 см), что их можно заметить только в отраженном свете. Поэтому при очень сильном звуке возникает опасность пересечения бороздок с вытекающими отсюда очевидными последствиями. Раньше эта проблема решалась просто: если поступал очень сильный сигнал, то его громкость уменьшали и записывали более тихий звук, что, конечно, сказывалось на качестве записи. Сейчас же, если во время записи поступает очень сильный сигнал, резец (крошечная алмазная игла) автоматически меняет свое положение и нарезает бороздки на большем расстоянии друг от друга, и наоборот, если сигнал слабый, резец делает нарезку бороздок плотнее. В последнее время было предложено использовать для нарезки нагретые иглы, поскольку они легче «входят» в ацетатный лак и делают звуковую дорожку более чистой и гладкой, то есть более бесшумовой.

В настоящее время можно достигнуть столь высокого качества воспроизведения звука, что некоторые изъяны становятся совершенно незаметны, так как уровень их шумов значительно ниже порога восприятия звука человеком.

Для этого необходимо, чтобы частотный диапазон воспроизводящего устройства перекрывал полосу частот, воспринимаемую человеческим ухом (от 16 до 20 000 Гц). Далее, такое устройство должно воспроизводить любую частотную компоненту из указанного диапазона одинаково хорошо (с отклонением не более 2 дБ). Необходим также широкий динамический диапазон звучания (на практике требуется, чтобы разность в громкости между самым сильным и самым слабым звуками была не меньше 65 дБ). И наконец, для того чтобы даже самый слабый сигнал слышался отчетливо и не походил на глухой шум, уровень шума следует свести к минимуму. Выражаясь непрофессиональным языком, качество воспроизведения звука должно быть столь высоким, чтобы слушатели получали максимальное удовлетворение.