Каким образом проигрыватель винила производит звук?

Случалось ли вам вглядываться в поверхность винилового диска и задаваться вопросом, как из этой крошечной канавки рождается мощный звук в колонках? Если да, то вы пришли по адресу.

Сама идея родилась около 140 лет назад вместе с фонографом Эдисона, однако возраст современной технологии примерно вполовину меньше. Компания Columbia Records выпустила первую 12-дюймовую долгоиграющую пластинку в 1948 году; первая публичная демонстрация состоялась 20 июня в нью-йоркском отеле «Уолдорф-Астория». Остальное, как говорится, уже история.

Винил как формат кажется практически бессмертным. Это чудесное произведение инженерного искусства, которое даже сегодня выглядит невероятным. Тем не менее, оно работает, а при грамотном подборе оборудования, даже великолепно.

Кем бы ни были вы, наш читатель – опытным коллекционером виниловых дисков или неофитом, собирающимся приобрести свой первый проигрыватель – вам не повредит толика новых знаний.

Канавка

На одной стороне пластинки находится одна канавка, которая идет по спирали от края к центру и имеет ширину примерно 0,04–0,08 миллиметра (в зависимости от уровня сигнала). Если развернуть канавку 12-дюймового диска, то она протянется почти на 500 метров.

Две стороны канавки расположены под прямым углом друг к другу, вершина которого направлена вниз. Каждая из них испещрена «извилинами», которые несут в себе информацию для обоих стереоканалов.

Сигнал для правого записан на стороне, расположенной ближе к внешней стороне диска. Эта информация может храниться в пространстве размером в микрон (одна тысячная миллиметра), поэтому задача по ее извлечению очень непроста.

Это обстоятельство также объясняет чувствительность проигрывателей винила к внешним вибрациям и другим помехам.

Картридж

Работа картриджа – или головки звукоснимателя – заключается в съеме информации с канавки, точнее говоря, это функция иглы.

Игла изготовлена из очень твердого вещества, обычно из алмаза. Но не слишком радуйтесь – это промышленный алмаз, а не драгоценный камень. По сравнению с сокровищами из ювелирного магазина ему не хватает чистоты.

Очень тонкий кончик алмазной иглы (выпускаются модели разной формы) движется по канавке и следует всем ее извивам в процессе вращения диска.

Характер и степень колебаний иглы преобразуются в частоту и амплитуду сигнала, который вы затем слышите через динамики. Они передаются через кантилевер или иглодержатель – рычажок, к которому прикреплена игла – на тело головки звукоснимателя.

Схема картриджа с подвижным магнитом

Схема картриджа с подвижной катушкой

Есть два типа картриджей: с подвижным магнитом и с подвижной катушкой. Принцип работы обоих основан на явлении электромагнитной индукции, суть которого в том, что движение проводника в магнитном поле приводит к наведению (индукции) тока.

Как легко понять из названия, в головке одного типа для создания тока движется магнит, второго – катушка, а магнит закреплен. Таким образом, если речь идет о картридже с подвижным магнитом, в нем крошечный магнит прикреплен к скрытому концу иглодержателя; из-за перемещений наконечника иглы он тоже движется.

Изменения магнитного поля вызывают электрический ток в крошечных катушках, расположенных поблизости; этот сигнал выводится на тыльную часть картриджа и подается на усилитель. Если же тот принимает только сигнал линейного уровня, как часто бывает, то вам необходим специальный фонокорректор.

Фонокорректор

Для чего именно нужен фонокорректор? Из-за физических ограничений винила необходимо изменить исходный сигнал, прежде чем его можно будет записать: уровень НЧ при этом понижается, а ВЧ – повышается.

Кривая эквализации, управляющая этим процессом, была много лет назад определена RIAA (Американской ассоциацией звукозаписи). Если вы когда-нибудь подключали проигрыватель непосредственно к линейному входу, то знаете, что звук получается очень тихим, а также слабым и ярким, без низких частот.

Каждый фонокорректор обладает инвертированной АЧХ, повышая уровень НЧ и сглаживая ВЧ до требуемой степени. В результате получается ровный тональный баланс.

Кроме того, фонокорректор усиливает аудиосигнал. Его уровень на выходе картриджа может составлять всего одну тысячную вольта (тогда как CD-проигрыватель дает 2 В), поэтому он требует значительного увеличения, прежде чем его можно будет подать на линейный вход усилителя.

Итак, вместо магии, на которую мы всегда смутно надеялись, получение звука с виниловой пластинки оказалось не более чем дьявольски умным процессом.

Отдайте дань изобретательности создателей технологии, когда в очередной раз будете осторожно опускать иглу в канавку диска – но не останавливайтесь на этом надолго. Музыка ждет своего часа.

Вся техника была протестирована в специальных комнатах "What Hi-Fi?"
https://www.whathifi.com/news/about-us

Подготовлено по материалам портала "What Hi-Fi?", май 2021 г.