LP的不老传说
自从爱迪生1877年发明了留声机以来,人们对改善音响系统重播效果的努力就一直没有停止过,可以这样说:因为有了留声机,才有了音响技术的进步;因为有了音响技术的进步,才得以保留了众多珍贵的历史声音,为人类文化的发展立下汗马功劳。一百多年来,留声机的发展已是今非昔比,从早期的铁线技术到纸筒技术再到粗纹唱片直至后来的密纹唱片的不断演变,留声机这个古老的名词并没有被人淡忘,只是现在人们习惯称之为LP而已。而且在数字技术发展日新月异,使用方便、调试简单、保养简单等等优点的新制式音源日益普及的今天,仍然采用模拟技术的LP虽然还需要小心翼翼地调校,还需百般呵护,而且携带不便,但依然没有如人们想象般被淘汰,反而显示出了前所未见的生命力。在欧洲,LP仍然是主流的音源载体;在东南亚及国内很多高级发烧友眼中,LP依然拥有无可替代的地位。
基础篇
LP之唱片
其实1877年爱迪生(Thomas Alva Edison)所发明的留声机所使用的讯号记录载体并不是圆形的唱片,而是管状的圆筒;直到1887年,另一位发明家爱美尔·白莲娜(Emile Berliner)设计出一种供留声机使用的薄形录音圆盘,成功取代了在十年前的管状录音圆筒而风行于世,也就是留声机的一次技术革命,从此诞生了唱片这个名副其实的称呼。
唱片的演变史
留声机的工作方式是利用尖刀在载体上刻纹的方法记录声音,也可以称为机械录音。早年的唱片在录制时,音乐家们面朝大喇叭筒使劲地表演,喇叭筒收纳了声音后,形成对声波压缩的效应而传给筒底的金属振膜,膜的另一端上装着的刻纹刀受到振膜振动的驱动,随着振幅的变化在旋转着的蜡盘或蜡筒上刻上弯弯曲曲的纹槽,因而有人把这个过程十分形象地叫做灌录唱盘。声音信号被记录到蜡盘上以后,经过真空镀膜和电铸等工艺制成金属模版,再用它压制出上市售卖的商品唱片。这样的产品算是最原始的直刻唱片,因而直刻的意思表示声槽是由声源直接刻录而成。
自从诞生了电子管,唱片的生产也实现了电气化,刻纹刀改为电动式的结构,新式的录音胶片淘汰了昔日的蜡盘,由于工作效率的提高,演员不再需要大力演奏(唱)了,而可以在传声器前轻松愉快的献艺。声频电流经过电子管的放大再去驱动刻纹刀,在胶片上雕出精密的纹槽,从而使唱片的音质有了明显的改善。声音信号虽经历了声→电→机械的转换过程,但记录的毕竟是声源的第一手材料,所以仍然算是直刻唱片。
后来由于磁性录音技术的日益发展,在技术上为了能够进行编辑加工,已渐渐放弃了直刻工艺,改用磁带先将讯号录下来,然后从磁带放音再将讯号刻到胶片上去,因此刻纹机又被叫做翻片机。尽管这种做法有利于节目的加工和保存,但却使唱片的电声性能受到磁带自身素质的限制,因此唱片实际上成了磁带节目的复制品。
母盘的制造
刻录唱片母版,是将刻纹刀加热到一定温度,根据驱动电流产生振动,在胶盘中雕削出声槽坑纹。根据刀杆振动的方向可将声槽分为纵向和横向两种制式。纵向刻纹是留声机初创期的主要制式,现除玩具唱片外已不在使用,横向刻纹成了后来单声道唱片唯一的制式。
由于刻纹刀刃呈三角形,因此声槽剖面呈V字形,相邻两槽的间距(俗称陆地)不能太窄,否则会产生串音。唱片表面每厘米径向长度内所刻录的声槽数目称为声槽密度。声槽左右两壁的夹角叫包含角,通常在90°左右;槽的宽度与深度不仅取决于刻制时入刀的深浅,也跟声音信号的变化密切相关。75转唱片声槽密度低,槽口较宽,故称粗纹唱片(Coarsegroove record;Standard play),这种唱片因噪声大,记录讯号时间短,早在数十年前已被渐渐淘汰。而取而代之的是密纹唱片(Microgreove record;Long-playing record,简称LP),它的声槽较细密,最窄的宽度仅1/20mm,但它噪声小,保真度好,而且能够记录较长的时间。
刻录声槽颇似犁地开沟,刀杆与胶片表面需保持一定的倾斜度,由于立体声唱片的声槽里包含了纵向和横向两种纹理,因而选择最佳的垂直刻录角对降低失真、改善音质具有重要的意义。而衡量倾斜度的方法是在刀杆活动支点和刀尖之间的联线与胶片平面的夹角,称为垂直刻录角,这个角究竟多大为宜,直到上世纪70年代后期国际上才明文规定以20±5°为标准。
立体声唱片的结
立体声唱片是在一个声槽里同时记录两个声道的信号,一般把左声道的信号刻录在声槽的内侧一壁,右声道则刻于外侧一壁。每个声道的刻录方向皆垂直于各自的壁面,并与刻纹刀的中心线保持45°的关系,故称为45°/45°制式。
唱片纹槽是一根连续不断的阿基米德螺线,由外至内依次为:导入槽、声槽、导出槽和终止槽。导入槽的螺距较宽,播放时,唱针由这里开始导入声槽;相邻的节目之间夹有历时3、4秒钟的无声槽,称为过度槽,螺距也较宽,令人明显易辩;声槽的末尾和引出槽衔接,唱针经此滑行至终止槽;终止槽是一个闭合的圆环,防止唱针继续向内滑移而划伤片芯及损伤唱针。片芯上印有节目内容、转速以及立体声/单声道的识别标记等,片芯当中的圆孔多为7.24mm规格的,也有38.20mm的,后者多用于自动换片的唱机。唱片上的声槽螺距很紧,可以看成是若干个套叠在一起的同心圆。唱片的半径跟每个同心圆都有交点,通过这些交点可以作出若干条相互平行的切线。灌唱片时,刻纹头水平方向的轴线始终跟这些切线保持平行,因此,朝着圆心自外向内移动的刻纹刀轨迹必然是与半径吻合的一根直线。播放唱片时,理论上的最佳循迹状态是唱针的轨迹应该是与之相符的一根直线,针尖无论处在轨迹上哪一点,唱头水平方向的轴线都应该跟这一点的切线相重合。
唱片有16、33、45、78 R.P.M.(转/分)四种标称转速,外径也有175、200、250、300mm四种尺寸,不同的转速和尺寸各有其不同的用途。
早期的唱片常以虫胶为主要原料,因质脆易裂,现已改用氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂为主要成分,质地硬中带韧,物理性能经久不变,唱片电声技术指标也得到提高。