Одного дня люди винайшли чималий пластиковий диск, на який дивовижним чином помістили ідеальне звучання музики. Це називається вініл. Принцип його дії геніально простий і водночас заплутаний. Щоб зрозуміти, як працює вініловий програвач, доведеться трохи зануритися у науку про звук та акустотехніку.
Розповідаємо усе, що слід знати про принцип роботи вінілів:
Як все влаштовано у вініловому програвачі й основне про звук
Механізми зрозумілі навіть дитині:
- На вінілових платівках є неглибокі канавки;
- Голка на програвачі слідує по канавках, видобуваючи звук;
- Звук стає гучнішим за допомогою підсилювача.
Усе в комплексі – вініловий програвач. Але складніше запитання: як звук взагалі потрапив на вініл?
Звук являє собою хвилі, що рухаються повітрям та іншими середовищами. Їхнє розповсюдження забезпечується внаслідок вібрацій. Скажімо, коли ви розмовляєте, то стаєте джерелом зародження звукових хвиль. Вони потрапляють до барабанних перетинок у вухах, також змушуючи їх вібрувати. Далі мозок обробляє інформацію.
Звукові хвилі мають 3 ключові характеристики: амплітуда, довжина, частота. Барабанні перетинки у вухах здатні зчитувати ці характеристики. Наприклад, коли чийсь голос більш пискливий, збільшується довжина хвилі. Вухо автоматично розуміє, що частота цього звуку – висока.
Щойно люди усвідомили ці характеристики, відбувся стрімкий прорив у сфері звукозапису.
Перші спроби звукозапису
У 1857 році дослідник Едуард-Леон Скотт де Мартінвіль як слід проаналізував властивості звуку, описані вище, та розробив перший звукозаписувальний прилад – фоноавтограф. Це був проривний винахід з єдиним суттєвим недоліком – він міг записувати звук, але не міг відтворювати. Зараз це здається очевидним, але винахідник вирішив, що записані звукові хвилі будуть зчитувати подібно до стенографії.
Ще через 20 років технологію суттєво покращив Томас Едісон, який розробив фонограф.
Принцип звукозапису відбувався так:
1. Звукові хвилі направлялися в ось такий рупор:
2. У рупорі хвилі створювали вібрації;
3. Вібрації передавалися на чутливу ручку з голкою;
4. Під голкою крутився диск, огорнутий фольгою. На цій поверхні голка видряпувала канавки.
Неабиякого лоску цій технології додає факт, що усе здійснювалося без застосування електроенергії. Тобто коли ми кажемо, що диск обертався, то маємо на увазі ручний механізм обертання.
До речі, оберти – одна з ключових опцій. Якби диск не рухався, то голка б просто відкарбовувала одну хвилю поверх іншої. Щоб стало зрозуміліше: коли ви пишете, то рухаєте рукою в бік. Якщо цього не робити, то ви писатимете букви одна на одній.
Таким чином люди навчилися фіксувати звукові хвилі на сторонньому матеріалі. Але як зручно відтворити? Рішення дотепне: процес обертання потрібно запустити у зворотному напрямку. Голка зчитує нанесений нею ж узор, передає вібрації в рупор, що посилює звучання і ми чуємо музику.
Опанувавши технологію, люди зрозуміли, що типовому користувачу не потрібен і прилад звукозапису, і прилад відтворення. Тому з’явилися грамофони, які використовували лише для слухання музики. Перші платівки для грамофонів типово були металевими.
Запис звуку на вініловий диск
Запис на фонограф – це найближчий родич запису на вініл. Фундаментальна різниця – у застосуванні електричного струму. Вініл фіксує на своїй поверхні звучання, перетворюючи електричну форму музичної хвилі в аналогову, яка вібрує все тією ж голкою. Електрична форма хвилі несе в собі всю інформацію: довжина, частота, швидкість. Тобто по суті вібрація стала цифровою. Але кінцевий результат – аналоговий. І в цьому весь шарм вінілу.
Оригінальний пластиковий диск, на який здійснювали запис, стали називати мастер-диском. За його зразком навчилися відтискати копії. Саме ці дублікати і йдуть в масовий продаж, містять канавки й видають звук, після наставлення голки у програвачі.
Відтворення звуку у вініловому програвачі
У фонографа був ріжок, який посилював звучання і все працювало просто. З вініловим програвачем деталі складніші, адже долучені фізичні закони електродинаміки.
Тонарм, поряд з яким розташована голка на програвачі, став містити котушку та магніт. По законах індукції Фарадея, рух магніту відносно котушки створює електричний струм. Він має точну відповідність звуковій хвилі.
Двома словами про закони Фарадея слід розуміти:
- Кожного разу, коли відбувається зміна сили між магнітом та котушкою, створюється електрорухома сила;
- Ця сила пропорційна тому, як магніт рухається навколо котушки. Чим сильніше магніт рухався – тим сильнішим був і сигнал.
Геніальність тут у тому, що ці закони пояснюють, як електричний струм може бути видобутий тим, що не є електричним.
Тепер, коли електричний сигнал добуто, лишається передати його на підсилювач, який підвищує силу струму. Далі підсилений струм рухається точно в динаміки. Своєю чергою динаміки вібрують у точній відповідності електричному струму.
У підсумку ви отримуєте: вінілову платівку та програвач, який відтворює ідеальний звук та доставляє його точно у барабанні перетинки.
До речі, ми включали вінілові програвачі у список девайсів з минулого, якими більше не користуємося, і які варто було б повернути. Наполегливо рекомендуємо придбати хоча б одну позицію з цієї добірки.