О механической звукозаписи. механическая звукозапись

Механическая звукозапись основана на вырезании (или выдавливании) в материале носителя записи канавки с помощью звукозаписывающего устройства - рекордера. При воспроизведении по канавке перемещается (движется) игла воспроизводящего устройства - звукоснимателя.

В процессе развития механической записи были предложены два основных способа модуляции канавки: поперечный, при котором резец колеблется влево-вправо от нейтрального положения и канавка постоянной ширины приобретает извивы (рис. 1, а),и глубинный, при котором резец смещается вверх-вниз от нейтрального положения, вырезая канавку переменной глубины и ширины (рис. 1, б).

Рис. 1. Вид модулированной канавки при поперечной (а) и глубинной (б) записи

Все предварительные операции по записи и монтажу фонограммы ведут с помощью магнитной записи. Окончательно смонтированную магнитную фонограмму переводят в механическую на станке механической записи (рис. 2). Он имеет массивный диск (планшайбу) 1, вращаемый двигателем 2. Рекордер 4 с помощью механизма 3 перемещается в радиальном направлении. Носитель записи 5 (медный или лаковый диск) прочно закрепляется на планшайбе. Алмазный резец рекордера постепенно перемещается в радиальном направлении от края диска к центру. В отсутствие сигнала получается канавка без извилин, немодулированная.

Рис. 2. Схема станка механической записи

При подаче на рекордер сигнала резец начинает колебаться и вырезать канавку сложной формы. Такую канавку называют модулированной.

После окончания записи на поверхность лакового диска наносят слой серебра, служащий далее токопроводом при электрохимическом процессе нанесения слоя никеля. Слой никеля достигает 0,3 ... 0,4 мм. Полученную копию (первый оригинал) осторожно отделяют от лакового диска. С первого оригинала снова электрохимическим (гальваническим) способом изготовляют несколько (до десяти) новых копий (вторых оригиналов). После отделения второго оригинала его прослушивают, как обычную грампластинку. Обнаруженные дефекты устраняют гравировкой, контролируя эту работу под микроскопом. Со вторых оригиналов снимают третьи оригиналы толщиной примерно 0,25 мм, для уменьшения износа матрицы покрывают слоем хрома (правда качество фонограммы при этом ухудшается) и используют в качестве матриц при прессовании пластинок. Одной матрицей без существенного ухудшения качества прессуют до тысячи пластинок. Материалом для пластинок служит винилит - сополимер винилхлорида с 15% винилацетата с небольшой добавкой размягчающих и окрашивающих веществ.

Особенности записи стереосигналов

Как уже упоминалось выше, в процессе развития механической звукозаписи были предложены два способа модуляции канавки: поперечный и глубинный. (см. рис. 1). Комбинацию этих двух способов используют для двухканальной стереофонической записи. Однако управлять движением резца в горизонтальном и вертикальном направлениях непосредственно сигналами левого и правого каналов нецелесообразно ввиду некоторого различия свойств записываемых фонограмм и трудности разделения сигналов в звукоснимателе. поэтому оба направления смещения резца поворачивают на 45° и сигналы каждого канала записывают одновременным перемещением резца в горизонтальном и вертикальном направлениях. Тогда движение иглы, воспроизводящей сигнал одного канала, происходит по направлению слева сверху - вправо вниз (и в обратном направлении), другого канала - справа сверху - влево вниз (и в обратном направлении). Итак, чтобы получить двухканальную стереофоническую фонограмму резцу сообщают перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем оба они находятся под углом 45° к поверхности носителя, как показано на рис. 3. Поскольку угол раскрытия стенок канавки равен 90°, на каждой стенке канавки записывают один сигнал: на внешней (ближе к краю пластинки) сигнал правого канала, на внутренней (обращенной к центру пластинки) сигнал левого канала.

Стандартизована и фазировка сигналов в каналах (дорожках). Выходные напряжения звукоснимателя находятся в фазе, если игла подается вверх для левого канала и вниз для правого (или наоборот). Этот порядок принят по следующим соображениям:
при вращении диска возникают вертикальные перемещения иглы, обусловленные короблением пластинки и биениями диска из-за неточной насадки на ось (плоскость диска не перпендикулярна оси). Если бы сигнал одного канала был записан способом поперечной записи, а другого - способом глубинной записи, то помеха, обусловленная вертикальными перемещениями иглы, воспроизводилась бы только в одном канале. Смещением направлений записи на 45° достигается противофазное и примерно одинаковое по амплитуде распределение напряжения этих помех по обоим каналам. В результате звучание помехи не локализуется, что уменьшает ее заметность.

Рис. 3. Образование канавки стереофонической фонограммы

При синфазных сигналах с одинаковой (равной) амплитудой (монофоническая запись) игла перемещается только в горизонтальной плоскости. Поэтому при объединении сигналов обоих каналов с целью монофонической записи слуховое восприятие помех еще более ослабляется.

При квадрофонической записи на каждой стенке канавки записывается спектром звуковых частот сигнал переднего канала, а на поднесущей частоте спектр сигнала заднего канала. Полный спектр записи при этом простирается до 40 ... 45 кГц.